По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Несмотря на доступ к все более эффективному и мощному оборудованию, операции, выполняемые непосредственно на традиционных физических (или «чистых») серверах, неизбежно сталкиваются со значительными практическими ограничениями. Стоимость и сложность создания и запуска одного физического сервера говорят о том, что эффективное добавление и удаление ресурсов для быстрого удовлетворения меняющихся потребностей затруднено, а в некоторых случаях просто невозможно. Безопасное тестирование новых конфигураций или полных приложений перед их выпуском также может быть сложным, дорогостоящим и длительным процессом.
Исследователи-первопроходцы Джеральд Дж. Попек и Роберт П. Голдберг в статье 1974 года («Формальные требования к виртуализируемым архитектурам третьего поколения» (“Formal Requirements for Virtualizable Third Generation Architectures”) - Communications of the ACM 17 (7): 412–421) предполагали, что успешная виртуализация должна обеспечивать такую среду, которая:
Эквивалента физическому компьютеру, поэтому доступ программного обеспечения к аппаратным ресурсам и драйверам должен быть неотличим от невиртуализированного варианта.
Обеспечивает полный контроль клиента над аппаратным обеспечением виртуализированной системы.
По возможности эффективно выполняет операции непосредственно на базовых аппаратных ресурсах, включая ЦП.
Виртуализация позволяет разделить физические ресурсы вычислений, памяти, сети и хранилища («основополагающая четверка») между несколькими объектами. Каждое виртуальное устройство представлено в своем программном обеспечении и пользовательской среде как реальный автономный объект. Грамотно настроенные виртуальные изолированные ресурсы могут обеспечить более защиту приложений приложений без видимой связи между средами. Виртуализация также позволяет создавать и запускать новые виртуальные машины почти мгновенно, а затем удалять их, когда они перестанут быть необходимыми.
Для больших приложений, поддерживающих постоянно меняющиеся бизнес-требования, возможность быстрого вертикального масштабирования с повышением или понижением производительности может означать разницу между успехом и неудачей. Адаптивность, которую предлагает виртуализация, позволяет скриптам добавлять или удалять виртуальные машины за считанные секунды, а не недели, которые могут потребоваться для покупки, подготовки и развертывания физического сервера.
Как работает виртуализация?
В невиртуальных условиях, архитектуры х86 строго контролируют, какие процессы могут работать в каждом из четырех тщательно определенных уровней привилегий (начиная с Кольца 0 (Ring 0) по Кольцо 3).
Как правило, только ядро операционной системы хоста имеет какой-либо шанс получить доступ к инструкциям, хранящимся в кольце под номером 0. Однако, поскольку вы не можете предоставить нескольким виртуальным машинам, которые работают на одном физическом компьютере, равный доступ к кольцу 0, не вызывая больших проблем, необходим диспетчер виртуальных машин (или «гипервизор»), который бы эффективно перенаправлял запросы на такие ресурсы, как память и хранилище, на виртуализированные системы, эквивалентные им.
При работе в аппаратной среде без виртуализации SVM или VT-x все это выполняется с помощью процесса, известного как ловушка, эмуляция и двоичная трансляция. На виртуализированном оборудовании такие запросы, как правило, перехватываются гипервизором, адаптируются к виртуальной среде и возвращаются в виртуальную машину.
Простое добавление нового программного уровня для обеспечения такого уровня организации взаимодействия приведет к значительной задержке практически во всех аспектах производительности системы. Одним из успешных решений было решение ввести новый набор инструкций в ЦП, которые создают, так называемое, «кольцо 1», которое действует как кольцо 0 и позволяет гостевой ОС работать без какого-либо влияния на другие несвязанные операции.
На самом деле, при правильной реализации виртуализация позволяет большинству программных кодов работать как обычно, без каких-либо перехватов.
Несмотря на то, что эмуляция часто играет роль поддержки при развертывании виртуализации, она все же работает несколько иначе. В то время как виртуализация стремится разделить существующие аппаратные ресурсы между несколькими пользователями, эмуляция ставит перед собой цель заставить одну конкретную аппаратную/программную среду имитировать ту, которой на самом деле не существует, чтобы у пользователей была возможность запускать процессы, которые изначально было невозможно запустить. Для этого требуется программный код, который имитирует желаемую исходную аппаратную среду, чтобы обмануть ваше программное обеспечение, заставив его думать, что оно на самом деле работает где-то еще.
Эмуляция может быть относительно простой в реализации, но она почти всегда несет за собой значительные потери производительности.
Согласно сложившимся представлениям, существует два класса гипервизоров: Type-1 и Type-2.
Bare-metal гипервизоры (исполняемые на «голом железе») (Type-1), загружаются как операционная система машины и – иногда через основную привилегированную виртуальную машину – сохраняют полный контроль над аппаратным обеспечением хоста, запуская каждую гостевую ОС как системный процесс. XenServer и VMWare ESXi – яркие примеры современных гипервизоров Type-1. В последнее время использование термина «гипервизор» распространилось на все технологии виртуализации хостов, хотя раньше оно использовалось только для описания систем Type-1. Первоначально более общим термином, охватывающим все типы систем, был «Мониторы виртуальных машин». То, в какой степени люди используют термин «мониторы виртуальных машин» все это время, наводит меня на мысль, что они подразумевают «гипервизор» во всех его интерпретациях.
Гипервизоры, размещенные на виртуальном узле (Type-2) сами по себе являются просто процессами, работающими поверх обычного стека операционной системы. Гипервизоры Type-2 (включая VirtualBox и, в некотором роде, KVM) отделяют системные ресурсы хоста для гостевых операционных систем, создавая иллюзию частной аппаратной среды.
Виртуализация: паравиртуализация или аппаратная виртуализация
Виртуальные машины полностью виртуализированы. Иными словами, они думают, что они обычные развертывания операционной системы, которые живут собственной счастливой жизнью на собственном оборудовании. Поскольку им не нужно взаимодействовать со своей средой как-то иначе, чем с автономной ОС, то они могут работать с готовыми немодифицированными программными стеками. Однако раньше за такое сходство приходилось платить, потому что преобразование аппаратных сигналов через уровень эмуляции занимало дополнительное время и циклы.
В случае с паравиртуализацией (PV – Paravirtualization) паравиртуальные гости хотя бы частично осведомлены о своей виртуальной среде, в том числе и том, что они используют аппаратные ресурсы совместно с другими виртуальными машинами. Эта осведомленность означает, что хостам PV не нужно эмулировать хранилище и сетевое оборудование, и делает доступными эффективные драйверы ввода-вывода. На первых порах это позволяло гипервизорам PV достигать более высокой производительности для операций, требующих подключения к аппаратным компонентам.
Тем не менее, для того, чтобы предоставить гостевой доступ к виртуальному кольцу 0 (т.е. кольцу -1), современные аппаратные платформы – и, в частности, архитектура Intel Ivy Bridge – представили новую библиотеку наборов инструкций ЦП, которая позволила аппаратной виртуализации (HVM – Hardware Virtual Machine) обойти узкое место, связанное с ловушкой и эмуляцией, и в полной мере воспользоваться преимуществами аппаратных расширений и немодифицированных операций ядра программного обеспечения.
Также значительно повысить производительность виртуализации может последняя технология Intel – таблицы расширенных страниц (EPT – Extended Page Tables).
В связи с этим, в большинстве случаев можно обнаружить, что HVM обеспечивает более высокую производительность, переносимость и совместимость.
Аппаратная совместимость
Как минимум, несколько функций виртуализации требуют аппаратную поддержку, особенно со стороны ЦП хоста. Именно поэтому вы должны убедиться, что на вашем сервере есть все, что вам необходимо для задачи, которую вы собираетесь ему дать. Большая часть того, что вам нужно знать, храниться в файле /proc/cpuinfo и, в частности, в разделе «flags» (флаги) каждого процессора. Однако вам нужно знать, то искать, потому что флагов будет очень много.
Запустите эту команду, чтобы посмотреть, что у вас под капотом:
$ grep flags /proc/cpuinfo
Контейнерная виртуализация
Как мы уже видели ранее, виртуальная машина гипервизора – это полноценная операционная система, чья связь с аппаратными ресурсами «основополагающей четверки» полностью виртуализирована – она думает, что работает на собственном компьютере.
Гипервизор устанавливает виртуальную машину из того же ISO-образа, который вы загружаете и используете для установки операционной системы непосредственно на пустой физический жесткий диск.
Контейнер в свою очередь фактически представляет собой приложение, запускаемое из скриптообразного шаблона, которое считает себя операционной системой. В контейнерных технологиях, таких как LXC и Docker, контейнеры – это не что иное, как программные и ресурсные (файлы, процессы, пользователи) средства, которые зависят от ядра хоста и представления аппаратных ресурсов «основополагающей четверки» (т.е. ЦП, ОЗУ, сеть и хранилище) для всего, то они делают.
Конечно, с учетом того, что контейнеры фактически являются изолированными расширениями ядра хоста, виртуализация Windows (или более старых или новых версий Linux с несовместимыми версиями libc), например, на хосте Ubuntu 16.04 будет сложна или невозможна. Но эта технология обеспечивает невероятно простые и универсальные вычислительные возможности.
Перемещение
Модель виртуализации также позволяет использовать широкий спектр операций перемещения, копирования и клонирования даже из действующих систем (V2V). Поскольку программные ресурсы, определяющие виртуальную машину и управляющие ею, очень легко идентифицировать, то обычно не требуется очень много усилий для дублирования целых серверных сред в нескольких местах и для разных целей.
Иногда это не сложнее, чем создать архив виртуальной файловой системы на одном хосте, распаковать его на другом хосте по тому же пути, проверить основные сетевые настройки и запустить. Большинство платформ предлагают единую операцию командной строки для перемещения гостей между хостами.
Перемещение развертываний с физических серверов на виртуализированные среды (P2V) иногда может оказаться немного сложнее. Даже создание клонированного образа простого физического сервера и его импорт в пустую виртуальную машину может сопровождаться определенными трудностями. И как только все это будет выполнено, вам, возможно, придется внести некоторые корректировки в системную архитектуру, чтобы можно было использовать возможности, предлагаемые виртуализацией, в полную силу. В зависимости от операционной системы, которую вы перемещаете, вам также может потребоваться использование паравиртуализированных драйверов для того, чтобы ОС могла корректно работать в своем «новом доме».
Как и в любых других ситуациях управления сервером: тщательно все продумывайте заранее.
Big Data (Большие данные) – это термин, обозначающий большое количество информации – структурированной и неструктурированной – наводняющей сферу бизнеса ежедневно. Но обилие этой информации – не самое важное, гораздо важнее то, что организации делают с ней. Большие данные анализируются для принятия решений и построения стратегий развития бизнеса.
История Больших данных
Термин «большие данные» относится к данным, настолько обильным и сложным, чей быстрый прирост сложно или невозможно обрабатывать при помощи традиционных подходов. Получение и хранение большого количества информации долгое время были камнем преткновения аналитиков, поэтому концепт больших данных набрал обороты в ранних 2000-х годах. Тогда Дуглас Б. Лейни сформулировал «правило трёх V», которое сейчас используется повсеместно, а тогда было основой концепта больших данных:
Объем (Volume): Организации получают информацию от множества источников, включая биржу, смарт-девайсы («Интернета Вещей» - IoT), промышленное оборудование, видео, социальные сети и еще ряд ресурсов. В прошлом проблемой было хранение этих данных, но бюджетные хранилища на таких платформах как Hadoop и так называемых «озерах данных» облегчили это бремя.
Скорость прироста (Velocity): С развитием Интернета Вещей, потоки информации наводнили бизнес-поле с беспрецедентной скоростью, и обрабатываться они должны своевременно. RFID-метки, сенсоры и интеллектуальные счетчики позволяют иметь дело с потоками данных в режиме почти реального времени.
Многообразие (Variety): Данные поступают во всех возможных форматах – от структурированных, числовых данных с традиционных баз, до текстовых документов, электронных писем, видео, аудио файлов и биржевых данных.
Нам, представляются релевантными еще два признака, свойственные большим данным:
Переменчивость (Variability): Вдобавок к скорости прироста и многообразию, течение потока данных непредсказуемо – оно меняется часто и значительно. Это непросто, но владельцам бизнеса необходимо знать, что находится в трендах социальных сетей и как обуздывать сезонные и тематические пики выгрузки данных.
Достоверность (Veracity): Достоверность – это качество данных. Из-за вариативности источников процесс связки, подбора, очищения и трансформации данных в системе затруднен. Бизнесам необходимо выстраивать отношения и коррелировать иерархию многочисленных ссылок на данные в единую систему. В противном случае, их данные быстро выйдут из-под контроля.
Почему важны Большие данные?
Важно не количество данных, которыми вы обладаете, а то, что вы с ними делаете. Вы можете взять информацию из любого источника и проанализировать ее, чтобы найти ответы на следующие вопросы:
Как уменьшить цены?
Как сэкономить время?
Как оптимизировать предложения и развивать свой продукт?
Как принимать мудрые решения?
Комбинируя мощные аналитические подходы и большие данные можно достичь выполнения таких бизнес-задач, как:
Определение причин провалов, выявление проблем и дефектов производства в практически реальном времени.
Генерирование купонов на распродажу в соответствии с привычками и особенностями покупателя.
Пересчет всеобщего портфолио рисков за минуты.
Предупреждение мошенничества.
Кому интересны большие данные?
Большие данные представляют собой большой интерес для производителей. Натиск Интернета Вещей и связанных с ним устройств создал мощный всплеск информации, которую организации собирают, структурируют и анализируют. Большие данные – это всегда возможность сделать большие открытия – для любой организации, крупной или нет.
Углубленное изучение требует наличия больших данных, потому что они позволяют отделить скрытые схемы от ответов на интересующие Вас вопросы без «подгонки» данных. Чем глубже вы изучаете, тем выше качество данных, тем лучше результаты.
Мотивированные данными инновации
Сегодня эксабайты больших данных открывают бесчисленные возможности улучить производство. От более точных прогнозов до повышения оперативной эффективности и улучшения впечатления покупателя – всё возможно, если использовать большие данные с умом. Аналитика – двигатель перемен, затрагивающих весь мир. Это ключ к улучшению условий жизни, исцелению болезней, защиты уязвимых слоев населения и сохранению ресурсов.
Как работать с Большими данными?
Прежде, чем большие данные начнут работать на бизнес, необходимо осознать, какой путь - источники, системы, обладателей и пользователей – проходят большие данные. Ниже приведены пять ключевых шагов к тому, чтобы стать Большим Боссом Больших Данных – структурированных, неструктурированных и полуструктурированных.
Шаг 1. Постройте стратегию больших данных
В идеале, стратегия больших данных – это план, выработанный для того, что бы Вы могли видеть все доступные пути для принятия, хранения, обработки, распределения и использования данных внутри компании и за ее пределами. Стратегия больших данных устанавливает планку для успеха бизнеса на фоне обилия информации. Разрабатывая стратегию, важно учесть существование – и будущее развитие – бизнеса, его технологий, целей и инициатив. Это призывает к тому, чтобы с большими данными обращались, как и с любым другим ценным активом, а не как с второсортным приложением.
Шаг 2. Узнайте об источниках данных
Потоки данных поступают из Интернета Вещей и сопряженных с ним устройств, вливающихся в информационные системы из умной одежды, машин, медицинских устройств, промышленного оборудования и прочего. Эту информацию можно анализировать прямо в момент поступления, решая, что из нее нужно оставить, от чего – избавиться, и что подлежит дальнейшему анализу.
Данные социальных сетей поступают из таких источников, как Facebook, YouTube, Instagram, так далее. Эта категория включает в себя огромное количество изображений, видео, голосовых, текстовых и аудио данных, пригодных для маркетинга, распродаж и поддерживающих функций. Эти данные зачастую неструктурированы или полу-структурированы, поэтому их анализ и обработка представляют собой неповторимое испытание.
Публично доступные данные поступают из массивов открытых источников, например, data.gov, которым руководит правительство США, или Всемирная книга фактов ЦРУ и Портал открытых данных ЕС.
Другие источники больших данных – такие, как «озера», облака поставщиков и покупателей.
Шаг 3. Получите доступ к большим данным, обрабатывайте их и храните
Современные компьютерные системы способны обеспечить необходимую для обработки массивов данных скорость, мощность и гибкость. Помимо надежного доступа, компании нуждаются в методиках сбора данных, проверки их качества и обеспечения управления данными, а так же их хранения и подготовки к аналитике. Некоторые данные могут храниться в локальной системе традиционных хранилищ, но существуют так же и доступные, недорогие способы хранения данных в облаках, «озерах» и Hadoop.
Шаг 4. Анализируйте
С помощью высокопроизводительных технологий, таких как грид-вычисления или in-memory аналитика, организации могут использовать все свои большие данные для анализа. Другой подход заключается в предварительном определении актуальности данных. В обоих случаях, аналитика больших данных – это ценный опыт для любой компании. Большие объемы данных все чаще используются в современных аналитических разработках, таких как искусственный интеллект.
Шаг 5. Принимайте умные, мотивированные информацией решения
Хорошо обработанные данные, которым можно доверять, позволят проводить качественный анализ, на основе которого можно принимать надежные решения. Любому бизнесу необходимо использовать большие данные и действовать, основываясь на информации, которую они предоставляют, чтобы оставаться конкурентоспособными. Принимать решения, продиктованные аналитическими результатами, а не интуицией. Преимущества таких решений очевидны. Организации, управляемые данными, работают лучше, являются более развитыми и более прибыльными.
Дальнейшие шаги
Большие данные требуют чуткого управления и поддержки продвинутых аналитических технологий. Чтобы подготовить большие данные, меняющиеся ежесекундно, для аналитической обработки, Вам необходимо получить доступ, оформить профиль, очистить данные и преобразовать их. При наличии большого количества источников, объемов и скорости прироста, подготовка данных может занимать огромное количество времени, и тут не обойтись без профессиональной помощи.
В этой статье мы разберем принцип работы и настройку IP-телефонии по Ethernet сетям.
В мире IP-телефонии телефоны используют стандартные порты Ethernet для подключения к сети, и поэтому для отправки и приема голосового трафика, передаваемого посредством IP-пакетов, они используют стек протоколов TCP/IP. Чтобы это работало, необходимо, чтобы порт коммутатора работал как порт доступа, но, в то же время, этот порт работал как магистраль для передачи другого трафика.
Принцип работы VLAN для передачи данных и голоса
До IP-телефонии компьютер и телефон располагались на одном рабочем месте. Телефон подключался по специальному телефонному кабелю (телефонный UTP-кабель). Причем этот телефон был подключен к специальному голосовому устройству (часто называемому voice switch или частной телефонной станцией private branch exchange [PBX]). ПК, конечно же, подключался с помощью Ethernet кабеля (UTP витой пары) к обычному коммутатору локальной сети, который находился в коммутационном шкафу - иногда в том же коммутационном шкафу, что и голосовой коммутатор (voice switch). На рисунке показана эта идея.
Предположим, что у нас есть три виртуальные сети VLAN1, VLAN2 и VLAN3. Виртуальные сети VLAN 1 и VLAN 3 содержат по две пары ПК, которые подключаются к коммутатору через отдельные интерфейсы. Для сети VLAN 1 отведены четыре интерфейса "fa0/12", "fa0/11", "fa0/22", и "fa0/21" соответственно. Аналогично, 4 интерфейса отведены для сети VLAN 3 - "fa0/15", "fa0/16", "fa0/23", и "fa0/24" соответственно. Сеть VLAN 2 состоит из двух ПК, которые подключаются к коммутатору через интерфейсы "Fa0/13" и " Fa0/14". Два коммутатора соединены между собой через магистраль, и интерфейсы "Gi0/1" и "Gi0/2".
Термин IP-телефония относится к отрасли сети, в которой телефоны используют IP-пакеты для передачи и приема голоса, представленного битами в части данных IP-пакета. Телефоны подключаются к сети, как и большинство других устройств конечных пользователей, используя либо кабель Ethernet, либо Wi-Fi. Новые IP-телефоны не подключаются непосредственно по кабелю к голосовому коммутатору, а подключаются к стандартной IP-сети с помощью кабеля Ethernet и порта Ethernet, встроенного в телефон. После чего телефоны связываются по IP-сети с программным обеспечением, которое заменило операции вызова и другие функции АТС.
Переход от использования стационарных телефонов, которые работали (некоторые работают по сей день) с использованием телефонных кабелей к новым IP-телефонам (которые нуждались в UTP-кабелях, поддерживающих Ethernet) вызвал некоторые проблемы в офисах.
В частности:
Старые, не IP-телефоны, использовали категорию UTP-кабелей, у которых частотный диапазон не поддерживал скорость передачи данных в 100-Mbps или 1000-Mbps.
В большинстве офисов был один кабель UTP, идущий от коммутационного шкафа к каждому столу. Теперь же на два устройства (ПК и IP-телефон) требовалось два кабеля от рабочего стола к коммутационному шкафу.
Прокладка нового кабеля к каждому рабочему месту вызовет дополнительные финансовые затраты, и плюс потребуется больше портов коммутатора.
Чтобы решить эту проблему, компания Cisco встроила небольшие трехпортовые коммутаторы в каждый телефон.
IP-телефоны включают в себя небольшой коммутатор локальной сети, расположенный в нижней части телефона. На рисунке показаны основные кабели, причем кабель коммутационного шкафа подключается напрямую к одному физическому порту встроенного коммутатора телефона, ПК подключается патч-кордом к другому физическому порту телефона, а внутренний процессор телефона подсоединяется к внутреннему порту коммутатора телефона.
Компании, использующие IP-телефонию, теперь могут подключать два устройства к одному порту доступа. Кроме того, лучшие практики Cisco, для проектирования IP-телефонии, советуют поместить телефоны в один VLAN, а ПК в другой VLAN. Чтобы это работало, порт коммутатора действует частично в режиме канала доступа (для трафика ПК) и частично как магистраль (для трафика телефона).
Особенности настройки VLAN’ов на этом порту:
VLAN передачи данных: та же идея настройки, что и VLAN доступа на access порту, но определенная как VLAN на этом канале для пересылки трафика для устройства, подключенного к телефону на рабочем месте (обычно ПК пользователя).
Voice VLAN: VLAN для пересылки трафика телефона. Трафик в этой VLAN обычно помечается заголовком 802.1 Q.
На рисунке изображена типичная конструкция локальной сети. Имеется коммутатор, подключенный к двум последовательным уровням сетей, VLAN 11 и VLAN 10, где сеть VLAN 11- Voice VLAN, содержащая 4 IP-телефона, и сеть VLAN 10 - Data VLAN, состоящая из 4 ПК.
Настройка и проверка работы Data и Voice VLAN
Для настройки порта коммутатора, который сможет пропускать голосовой трафик и информационные данные, необходимо применить всего несколько простых команд. Однако разобраться в командах, позволяющих просмотреть настройки режима работы порта, непросто, так как порт действует как access порт во многих отношениях.
Ниже показан пример настройки. В данном примере используются четыре порта коммутатора F0/1F0/4, которые имеют базовые настройки по умолчанию. Затем добавляются соответствующие VLAN’ы: VLAN 10 Data Vlan, VLAN 11- Voice Vlan. Далее все четыре порта настраиваются как порты доступа и определяется VLAN доступа (Vlan 10 Date Vlan). В конце настройки определяем на порт VLAN для передачи голосовых данных (Vlan 11- Voice Vlan). Данный пример иллюстрирует работу сети, изображенную на рисунке:
При проверке состояния порта коммутатора, из примера выше, увидим разницу в отображаемой информации выходных данных, по сравнению с настройками по умолчанию порта доступа и магистрального порта. Например, команда show interfaces switchport показывает подробные сведения о работе интерфейса, включая сведения о портах доступа. В примере 2 отображены эти детали (подчеркнуты) для порта F0/4 после добавления настроек из первого примера.
Первые три выделенные строки в выходных данных отображают детали настройки, соответствующие любому порту доступа. Команда switchport mode access переводит порт в режим порта доступа. Далее, как показано в третьей выделенной строке, команда switchport access vlan 10 определила режим доступа VLAN.
Четвертая выделенная строка показывает новый фрагмент информации: идентификатор Voice VLAN, активированная командой switchport voice vlan 11. Эта небольшая строка является единственной информацией об изменении состояния порта.