Научная статья на тему 'Программный и аппаратный подход к виртуализации системы'

Программный и аппаратный подход к виртуализации системы Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
262
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОГРАММНАЯ ВИРТУАЛИЗАЦИЯ / АППАРАТНАЯ ВИРТУАЛИЗАЦИЯ / HARDWARE VIRTUALIZATION / SOFTWARE VIRTUALIZATION

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Тынченко В.С., Тынченко Я.А.

Рассматриваются два подхода к виртуализации вычислительных систем: программный и аппаратный. Описываются достоинства и недостатки этих методов виртуализации, а также проводится их сравнение.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOFTWARE AND HARDWARE APPROACHES FOR SYSTEM VIRTUALIZATION

The software and hardware approaches for system virtualization are discussed. The advantages and disadvantages of these methods are described and their comparison is made.

Текст научной работы на тему «Программный и аппаратный подход к виртуализации системы»

.—Ë^â__Se

Рис. 2. Просмотр остановок и транспорта на карте

Перед внедрением системы было проведено нагрузочное тестирование, в результате которого тенденция падения производительности не наблюдалась [2]. Использование этого приложения позволяет оптимизировать планирование поездок с использованием общественного транспорта.

Библиографические ссылки

1. Веб-сайт системы «Твой Автобус» [Электронный ресурс]. URL: http://your-bus.ru/ (дата обращения: 07.09.2014).

2. Loadimpact - Автоматическая система нагрузочного тестирования [Электронный ресурс]. URL: http://loadimpact.com (дата обращения: 05.05.2014).

References

1. Web-sait sistemy "Tvoi avtobus". [Electronic resource]. URL: http://your-bus.ru/ (available at: 07.09.2014).

2. Loadimpact - Avtomaticheskaya sistema nagruzochnogo testirovaniya (Loadimpact - Automated and on-demand performance testing for the DevOps-minded) [Electronic resource]. URL: http://loadimpact.com (available at: 05.05.2014).

© Тананыкин С. В., Рыбаков С. И., Тынченко В. С., 2014

УДК 004.451

ПРОГРАММНЫЙ И АППАРАТНЫЙ ПОДХОД К ВИРТУАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ

В. С. Тынченко1, Я. А. Тынченко2

1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-шаП: vadimond@mail.ru ^Московский государственный университет экономики, статистики и информатики Российская Федерация, 660093, г. Красноярск, ул. Семафорная, 123 Е-шаП: yatynchenko@mesi.ru

Рассматриваются два подхода к виртуализации вычислительных систем: программный и аппаратный. Описываются достоинства и недостатки этих методов виртуализации, а также проводится их сравнение.

Ключевые слова: программная виртуализация, аппаратная виртуализация.

SOFTWARE AND HARDWARE APPROACHES FOR SYSTEM VIRTUALIZATION

V. S. Tynchenko1, Ya. A. Tynchenko2

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: vadimond@mail.ru

2Moscow State University of Economics, Statistics and Informatics 123, Semafornaya str., Krasnoyarsk, 660093, Russian Federation Е-mail: yatynchenko@mesi.ru

The software and hardware approaches for system virtualization are discussed. The advantages and disadvantages of these methods are described and their comparison is made.

Keywords: software virtualization, hardware virtualization.

В настоящее время все большее распространение го сервера, а также используются для виртуализации

получают различные методы виртуализации вычисли- конечных приложений. Существует два метода вир-

тельных систем. Эти подходы активно применяются туализации: программный и аппаратный. при создании «гостевых» операционных систем, вир- В рамках программной виртуализации под вирту-

туализации ресурсов для разделения одного физиче- альной машиной понимается программная среда, по-

ского узла системы на несколько частей, каждая из зволяющая запускать на компьютере одновременно

которых видна для пользователя в качестве отдельно- несколько разных операционных систем (ОС) и пере-

Решетневскуе чтения. 2014

ключаться из одной ОС в другую без перезапуска компьютера. Виртуальная машина в точности эмулирует работу полноценного компьютера.

Среди средств для создания виртуальных машин наиболее популярны программы Virtual PC, VirtualBox, VMware. Установленную на виртуальную машину операционную систему можно запустить в отдельном окне. На одном персональном компьютере можно осуществить работу нескольких виртуальных систем [1; 3].

Системные требования виртуальных машин к аппаратному и программному обеспечению компьютера, на котором будет работать приложение виртуальной машины, определяются операционной системой компьютера, эмулируемым аппаратным обеспечением и устанавливаемой гостевой операционной системой.

Системы виртуальных машин предоставляют следующие возможности [2]:

- создание готовых к использованию виртуальных машин с различными гостевыми операционными системами;

- использование виртуальных машин в качестве испытуемых систем для приложений или компонентов;

- моделирование работы серверных операционных систем и виртуальных компьютерных сетей;

- использование заданной аппаратной конфигурации при проверке работоспособности приложений в определенных условиях;

- возможность создания виртуальных SCSI-дисков, многоядерных процессоров;

- создание виртуальных сетей между несколькими системами на одном физическом компьютере;

- создание виртуальных машин, ограниченных политиками безопасности.

Также такой подход имеет ряд недостатков:

- для запуска нескольких виртуальных машин требуются дополнительные аппаратные ресурсы;

- невозможность эмуляции всех устройств.

Далее рассмотрим технику аппаратной виртуализации. Аппаратная виртуализация позволяет запускать несколько независимых виртуальных машин в соответствующих разделах аппаратного пространства компьютера. Аппаратная виртуализация является логическим продолжением эволюции уровней абстрагирования программных платформ - от многозадачности до уровня виртуализации.

Аппаратная виртуализация представляет собой эмуляцию нескольких виртуальных процессоров для каждой из гостевых операционных систем.

При этом технология виртуального Symmetric Multi Processing (SMP) позволяет представлять несколько виртуальных процессоров в гостевой ОС при наличии технологии HyperThreading или нескольких ядер в физическом процессоре [4].

Для поддержки аппаратной виртуализации производители процессоров несколько изменили их архитектуру за счет введения дополнительных инструкций для предоставления прямого доступа к ресурсам процессора из гостевых систем. Этот набор дополнительных инструкций носит название Virtual Machine Extensions (VMX).

Процессор с поддержкой виртуализации может работать в двух режимах: root operation и non-root operation. В режиме root operation работает специальное программное обеспечение, являющееся «легковесной» прослойкой между гостевыми операционными системами и оборудованием - монитор виртуальных машин, носящий также название «гипер-визор».

Каждая из гостевых операционных систем запускается и работает независимо от других и является изолированной с точки зрения аппаратных ресурсов и безопасности.

Технология аппаратной виртуализации имеет некоторые неоспоримые преимущества перед программной:

- возможность увеличения быстродействия платформ виртуализации за счет прямого использования небольшого промежуточного слоя программного обеспечения (гипервизора) при управлении гостевыми виртуальными системами;

- упрощение разработки платформ виртуализации за счет предоставления аппаратных интерфейсов управления и поддержки виртуальных гостевых систем;

- возможность независимого запуска нескольких виртуальных платформ с возможностью переключения между ними на аппаратном уровне, при этом каждая виртуальная машина работает в своем пространстве аппаратных ресурсов, что позволит устранить потери быстродействия на поддержание основной платформы, а также увеличить защищенность виртуальных машин за счет их полной изоляции.

Однако аппаратная виртуализация потенциально несет в себе не только положительные моменты. Возможность управления гостевыми системами посредством гипервизора и простота написания платформы виртуализации с использованием аппаратных техник дают возможность разрабатывать вредоносное программное обеспечение, которое после получения контроля над основной операционной системой, вир-туализует ее и осуществляет все действия за ее пределами.

Современное антивирусное обеспечение имеет все возможности обнаружить факт заражения, а следовательно, пропадает и смысл разрабатывать столь ресурсоемкое и сложное вредоносное программное обеспечение, учитывая наличие более простых способов вторжения.

Таким образом, несмотря на перечисленные и вполне устранимые недостатки, оба метода являются отличным инструментом при виртуализации вычислительных систем и имеют большие перспективы дальнейшего развития.

Библиографические ссылки

1. Михеев М. Администрирование VMware vSphere 5.0 + Администрирование VMware vSphere 4.1. М. : ДМК Пресс, 2013. 287 с.

2. Затуранов М. Построение сетевых информационных систем на основе принципа виртуализации. М. : Синергия, 2011. 185 с.

3. Диттнер Р. [и др.] Виртуализация и Micrisoft Virtual Server 2005. М. : Бином-Пресс, 2012. 432 с.

4. Ларсон Р., Карбон Ж. Платформа виртуализации Hyper-V. Ресурсы Windows Server 2008. СПб. : БХВ-Петербург, 2009. 800 с.

References

1. Miheev М. Administrirovaniye VMware vSphere 5.0 + Administrirovaniye VMware vSphere 4.1. М. : DMK Press, 2013. 287 p.

2. Zaturanov М. Postroenie setevyh informacionnyh sistem na osnove printsipa virtualizatsii. М. : Sinergia, 2011. 185 p.

3. Dittner R., Maijors K., Seldam М., Grotenicus Т., Rule D., Green J. Virtualizatsija i Micrisoft Virtual Server 2005. М. : Binom-Press, 2012. 432 p.

4. Larson R., Carbon Zh. Platforma virtualizatsii Hyper-V. Resursy Windows Server 2008. SPb. : BVH-Petersbourgh, 2009. 800 p.

© TbirneHKO B. C., TbrnneHKO A., 2014

УДК 65.011.56

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПРИБЫЛИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АСУ

Л. С. Чабан

ОАО «Красноярский машиностроительный завод» Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 29

E-mail: ChabanLS@bmail.ru

Рассмотрены методы расчета прибыли и оценки экономической эффективности автоматизированной системы управления предприятием, которые позволят четко соотнести цели и ожидаемые результаты от ИТ-проектов с задачами предприятия, а также оценить эффективность внедрения.

Ключевые слова: расчет прибыли внедрения АСУ, экономическая эффективность АСУ, доходы от внедрения АСУ.

DEVELOPMENT OF AN APPROACH TO CALCULATE S INTRODUCTION PROFIT AND ECONOMIC EFFICIENCYOF AUTOMATED MANAGEMENT SYSTEM

L. S. Chaban

JSC "Krasnoyarsk Machine-Building Plant" 29, Krasnoyarskiy Rabochiy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: ChabanLS@bmail.ru

Development of an approach to calculate automated management systems for introduction profit and economic efficiency is presented. The approach will allow a clear correlation of the objectives and expected outcomes of IT projects with the purposes of the enterprise, and to evaluate the effectiveness of implementation.

Keywords: calculation of automated management systems introduction profit, economic efficiency.

Определение эффективности - это фундаментальная проблема, которая в области информатики в целом пока не решена. Однако этот вопрос очень важен при принятии решений об инвестициях в информационную инфраструктуру. В настоящее время нет методики комплексного анализа эффективности автоматизации управления производством, поэтому проблему системного анализа эффективности автоматизации управления технологическими процессами приходится рассматривать в основном на понятийном уровне.

Автоматизированные системы управления обеспечивают повышение эффективности производства за счет повышения производительности труда, увеличения объема производства, улучшения качества выпускаемой продукции, рационального использования основных фондов, материалов и сырья и уменьшения

числа работающих на предприятии. Внедрение АСУ отличается от обычных работ по внедрению новой техники тем, что оно позволяет перевести производственный процесс на качественно новую ступень развития, характеризуемую более высокой организацией производства [1].

Качественное улучшение организации производства обусловлено значительным увеличением объема обрабатываемой в АСУ информации, резким увеличением скорости ее обработки и применением для выработки управляющих решений более сложных методов и алгоритмов, чем те, которые использовали до внедрения АСУ [4; 5].

Экономический эффект, получаемый от внедрения одной и той же системы, зависит от уровня организованности производства до и после внедрения АСУ, т. е. может быть различным для разных предприятий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.