Учебное пособие

Самоучитель системного администратора

8.2. Некоторые замечания к параметрам виртуальных машин

Жесткие диски

Во-первых, к виртуальной машине может быть подключено несколько жестких дисков. Во-вторых, сами жесткие диски могут быть различных типов.

Типы виртуальных дисков

Для рабочей среды должен использоваться преимущественно фиксированный жесткий диск, а динамические и разностные диски могут применяться в тестовых и тому подобных целях.

Толстый (Thick) или фиксированный жесткий диск. При создании файла такого виртуального диска под него выделяется сразу весь объем. Данный тип диска рекомендуется выбирать в случае повышенных требований к производительности операций ввода-вывода (ресурсы системы не затрачиваются на изменение размера файла).

Тонкий (Thin) или динамический жесткий диск. Файл виртуального диска создается минимального размера и затем автоматически увеличивается до заранее оговоренного максимального размера (при необходимости). Чтобы уменьшить размер файла тонкого диска (если часть дискового пространства в виртуальной машине освободилась по тем или иным причинам), нужно остановить виртуальную машину и выполнить операцию сжатия файла.

Разностные жесткие диски. Разностные диски могут использовать виртуальные машины Microsoft. На разностный диск пишутся только измененные данные по сравнению с некоторым образцом — родительским диском (родительский диск рекомендуется использовать в режиме только для чтения). Использование разностных дисков позволяет сэкономить дисковое пространство в случае создания нескольких подобных виртуальных машин (за счет исключения дублирования одинаковых данных).

Примечание

Формат VHD стандартизован для файлов виртуальных дисков. Но на практике вендоры часто используют собственные форматы (например, VMware — vmdk).

Сквозное подключение физического диска (pass-through). Гипервизоры позволяют подключить физический жесткий диск к виртуальной машине. Теоретически это самый быстрый вариант диска для виртуальной машины, хотя на практике различия в скорости между фиксированным диском и диском, подключенным напрямую, достаточно незначительны.

Примечание

Для того чтобы подключить жесткий диск напрямую к виртуальной машине, он должен быть предварительно отключен от хостовой системы. Сделать это можно, например, с помощью менеджера дисков (или утилитой diskpart).

RAW-диски. Описанные ранее тонкие, толстые и разностные диски представляют собой файлы, хранимые на хостовой системе. Некоторые гипервизоры могут использовать непосредственный доступ к жесткому диску. Например, в VMware присутствует механизм прямого доступа клиента vSphere Client к устройствам хранения FC или iSCSI. Соответствующие описания необходимо уточнить по документации продукта.

Необходимость блочного доступа к виртуальному диску

Файл виртуального жесткого диска может быть создан на устройстве, понимаемом системой как локальный жесткий диск. Это могут быть диски, как подключаемые локально, так и по технологии FC или iSCSI.

Примечание

Существует еще технология передачи FС поверх сети Ethernet (FCoE), но она поддерживается сегодня только топовыми моделями коммутаторов и систем хранения и представляет в рамках этой книги более академический, чем практический интерес.

Некоторые коммерческие гипервизоры (например, ESX) позволяют работать и с устройствами, подключаемыми по сети (NAS/NFS), но это, скорее, исключение, чем правило.

Варианты подключения виртуального диска

В виртуальной машине жесткий диск можно подключить к IDE, так и SCSI-контроллеру. Часто рекомендуется для повышения производительности предпочтительнее выбирать SCSI-вариант, хотя практической разницы этих вариантов не наблюдается.

Обслуживание файлов виртуального диска

Файлы виртуальных дисков можно преобразовывать из одного типа в другой, дефрагментировать, сжимать (уменьшать в размере за счет исключения неиспользуемых участков). Для выполнения этих операций виртуальную машину необходимо предварительно выключить.

Учитывая существенные размеры файлов, данные операции следует заблаговременно планировать, поскольку выполняться они будут весьма длительное время.

Сохранение состояния виртуальной машины

Программы управления виртуальными машинами позволяют создавать снимки жестких дисков. Снимок является мгновенной копией текущего состояния системы и позволяет в случае необходимости восстановить виртуальную машину на этот момент времени.

Обычно снимки используются в целях тестирования: создается копия рабочей виртуальной машины, после чего на нее, например, устанавливаются обновления программного обеспечения и проверяется правильность функционирования. В случае отсутствия ошибок на копии можно провести обновление и основной производственной системы.

Распределение вычислительных ресурсов

Виртуальная машина запускается как еще один процесс основной операционной системы. Несколько запущенных виртуальных машин будут делить между собой процессор(ы) хостовой системы.

ПО гипервизора обычно позволяет при создании виртуальной машины выделить ей один или несколько виртуальных процессоров. Не рекомендуется выделять виртуальной машине больше виртуальных процессоров, чем их установлено в хостовой системе. Если нет каких-либо особых причин лучше предоставить виртуальной машине такое количество виртуальных процессоров, сколько физических процессоров (ядер) установлено в хостовой системе.

Администратор имеет возможность регулировать выделяемые каждой виртуальной машине вычислительные ресурсы, хотя и в ограниченных пределах: устанавливать относительные веса каждой виртуальной машины, гарантировать предоставление виртуальной машине некоторого минимального времени процессора и т. п. Эти настройки выполняются в ПО соответствующего гипервизора.

Примечание

Процессоры с поддержкой технологии hyper-threading отображаются в операционной системе как два процессора. Данная технология позволяет несколько повысить общую производительность системы, но в случае создания виртуальных машин очень часто она ухудшает производительность, особенно при высокой загрузке процессора. Поэтому отключите поддержку технологии hyper-threading в BIOS компьютера, который предполагается использовать для размещения виртуальных машин.

Оперативная память

Обычно именно память является ограничителем количества одновременно запускаемых на одном компьютере виртуальных машин. Для каждой виртуальной машины необходимо выделить в ее настройках некий объем памяти. Если на момент запуска виртуальной машины требуемого объема памяти не окажется, то ее старт не состоится. В этом случае можно, во-первых, попытаться уменьшить объем выделенной памяти до допустимого предела, во-вторых, закрыть приложения основного компьютера, чтобы высвободить используемую ими оперативную память.

Совет

После неудачной — из-за отсутствия свободной памяти — попытки запуска виртуальной машины можно через некоторое время повторить процедуру. Достаточно часто операционная система в этом случае высвобождает занимаемую память, сохраняя данные в файле подкачки, и появляется возможность запуска виртуального компьютера.

Выделение излишней памяти виртуальным машинам, использование виртуальной памяти приводит к увеличению количества операций чтения/записи на жесткий диск, что сказывается на производительности как основной системы, так и виртуальных.