True Virtualization: «облачная революция» на благо планеты

10.11.2017 |

Разрешение многих проблем планетарного масштаба требует объединения вычислительных мощностей разных физических компьютеров в единый пул. Одной из актуальнейших задач, решение которой позволит осуществить «облачную революцию» и в итоге консолидировать вычислительные ресурсы, является создание технологии, реализующей True Virtualization. Об этом с читателями ICT-Online.ru беседует главный специалист управления по работе с производителями группы «Астерос», эксперт по продуктам Oracle Алексей Попович.

«Технологии Несуществующего» сегодня

К сожалению, с понятием «виртуализации» связана масса путаницы. Поэтому полагаю, что сначала необходимо указать, чем она – виртуализация – не является, а затем объяснить, что же это такое на самом деле. По этой причине опускаю историю предмета, которой уже более 60 лет. Хочу отметить лишь, что «Технологию Несуществующего» (Virtualization) придумал польский математик, философ и всемирно известный писатель-фантаст Stanislaw Lem.

Главный специалист управления по работе с производителями группы «Астерос», эксперт по продуктам Oracle Алексей Попович

В настоящее время программные продукты, предлагаемые на рынке, осуществляя виртуализацию, реализуют механизмы двух основных типов:

представления – формируются с помощью средств операционной системы физического компьютера, который обеспечивает исполняющие логические машины аппаратными ресурсами;

квазивиртуализации – запускаются в операционной системе базового компьютера, чтобы затем освободиться от такой зависимости и сформировать то, что обозначено в конфигурации логического вычислительного устройства, предназначенного исполнять предписанные действия.

Первый – представительский вариант – предполагает использование аппаратных ресурсов лишь в том объеме, который в состоянии предоставить физический компьютер.

Второй вариант более универсальный. В ряде случаев он позволяет объединить в пул ресурсы группы базовых аппаратов, обеспечивая логической системе, в том числе, возможность незаметного пользователю перемещения обработки с отказавшего компонента пула на работоспособный аппарат, который готов продолжать исполнение.

К сожалению, квазивиртуализация тоже имеет предел, выражающийся в том, что в настоящее время пул не в состоянии объединять оборудование разного типа, например, работающее под управлением процессоров Power, с имеющим процессоры Intel. Помимо сугубо реализационных особенностей, влияющих на возможности программно-аппаратных конфигураций, главной причиной такого ограничения является то, что оба вышеназванных механизма – представления и квазивиртуализации – являются, по сути, двухуровневыми системами. Таким образом, если быть абсолютно точным, это не виртуализация, а лишь логическое представление части или всей совокупности ресурсов отдельного физического аппарата.

True Virtualization и ее возможности

«Правильная Виртуализация» предполагает одновременное существование – «в одном стакане» – машин сразу трех типов:

физические (компоненты пула, предоставляющие ресурсы для объединения);
виртуальные (фактически несуществующий тип, интегрирующий компоненты физического пула путём бесшовного объединения результатов внутренних трансформирующих преобразований);
логические (решают поставленные задачи, используя подготовленные ресурсы так, как если бы они принадлежали одному единственному физическому компьютеру).

Какие возможности в состоянии предложить «Корректная Виртуализация»?

разумеется, уже упомянутая возможность одновременного использования компьютеров с ресурсами разной архитектуры (не только соответствующим образом адаптированные CPUs, но также средства хранения данных и механизмы межмашинного взаимодействия);
динамический – без прерывания транзакций – вывод из состава пула физических компьютеров, которые потребовались, например, для решения других задач;
динамическое – без отказа в продолжении исполнения – пополнение пула за счет свободных ресурсов, имеющихся у заново подключаемых машин;
декомпозиция крупных вычислительных задач в совокупность блоков, каждый из которых может исполняться отдельно.

Для чего это может требоваться?

Предположим, мы решили наблюдать и оценивать риск столкновения с потенциально опасными космическими объектами. Кстати, по сообщениям ряда источников, сегодня известно уже более 2 тыс. таких объектов. Помимо колоссального количества ресурсов, решение такой задачи является не только тяжёлым техническим заданием, но и научной проблемой. Одним из способов устранения препятствий подобного рода является декомпозиция или выделение фрагментов, которые можно измерять, изучать и оценивать отдельно с последующим соразмерным сопоставлением полученных результатов. Если, выбрав такой подход, выделить только по одному ядру каждой машине, предназначенной для обработки сведений, которые описывают опасный объект в космосе, то потребуется свыше 2 тыс. ядер, или более 60 процессоров, где у каждого по 32 ядра.

Существует ли сегодня физический компьютер такой мощности? Возможно, он появится завтра, хотя, по некоторым сведениям, миниатюризация в сфере микроэлектроники уже достигла технологического потолка. Помимо этого, выделение только одного ядра каждой такой машине может оказаться недостаточным. Более или менее уверенно можно заявить, что на практике сегодня подобные и более мощные машины человечество ещё не имеет, особенно, если желать, чтобы решение этой задачи осуществлялось круглогодично и без перерывов. Помимо этого, что будем делать с космическим мусором, которого в результате освоения космоса, по некоторым оценкам, на околоземной орбите уже скопилось более 200 тыс. единиц, перемещающихся с колоссальной скоростью? Причем, несмотря на «атмосферную утилизацию», размер этого «роя» постоянно растет.

Таким образом, похоже, если мы действительно желаем защитить Планету, для решения этой и подобных задач без объединения вычислительных мощностей разных физических компьютеров в единый пул не обойтись.

Автор: Алексей Попович, главный специалист управления по работе с производителями группы «Астерос», эксперт по продуктам Oracle