Физические серверы vs. Виртуальные машины: ключевые различия и сходства

Когда вы запускаете новый бизнес, вам следует убедиться, что инфраструктура вашей организации способна обрабатывать рабочую нагрузку и выполнять бизнес-операции без задержек и перерывов. Инфраструктура вашей организации может быть построена либо на физическом сервере, либо на виртуальном сервере, либо на их комбинации (гибридном сервере). Поэтому важно учитывать ряд факторов при выборе из доступных вариантов. В этом блог-посте проводится сравнение физических серверов и виртуальных машин (ВМ), выделив основные преимущества и недостатки каждого из них.

Что такое физический сервер?

Сравнение физического сервера и виртуального сервера должно начинаться с определения. Физический сервер, также известный как ‘безвиртуальный сервер’, представляет собой сервер для одного арендатора, что означает, что определенному физическому серверу назначается один пользователь. Ресурсы и компоненты физического сервера не разделяются между несколькими пользователями. Каждый физический сервер включает в себя память, процессор, сетевое подключение, жесткий диск и операционную систему (ОС) для запуска программ и приложений. Безвиртуальный сервер имеет большие размеры из-за мощных компонентов обработки, которые он содержит.

Что такое виртуальная машина?

A virtual machine (VM) is a software computer used as emulation of an actual physical computer. A virtual server operates in a “multi-tenant” environment, meaning that multiple VMs run on the same physical hardware. In this case, the computing resources of a physical server are virtualized and shared among all VMs running on it. The architecture of a virtual server is a little more complex than that of a physical server. Thus, a hypervisor, such as VMware vSphere or Microsoft Hyper-V, is installed on top of physical hardware. A hypervisor is then used to create and manage VMs, which have their own virtual computing resources. After that, you can load multiple guest OSes and server applications on top of the virtual hardware. Thus, virtual servers allow you to run several OSes and applications on the basis of the shared physical hardware, which makes it a more cost-effective option than a physical server.

Сравнение физических серверов и виртуальных машин

Чтобы увидеть различия между физическим сервером и виртуальным сервером, требуется близкий взгляд на все их компоненты.

Производительность

Этот фактор следует учитывать, если ваша организация работает с большим объемом данных, который нужно постоянно обрабатывать. Физические серверы намного мощнее и эффективнее виртуальных машин, поскольку виртуальные машины подвержены проблемам производительности из-за переполнения виртуальных серверов на физической машине. Таким образом, физическая машина и виртуальная машина, обе имеющие одинаковые аппаратные и программные ресурсы и возможности, не могут работать на одном уровне. Если ваша организация осуществляет операции, требующие полного использования вычислительных ресурсов, физический сервер является оптимальным выбором.

Управление

Что касается фактора управления, виртуальные машины гораздо проще поддерживать, чем физические серверы. В случае отказа сервера может потребоваться несколько дней, чтобы восстановить физический сервер в исходное состояние. Для виртуальных машин процесс восстановления может быть запущен всего в несколько кликов с помощью современного программного обеспечения для резервного копирования виртуальных машин. Более того, физический сервер должен быть тщательно проверен на наличие недостатков, и, при необходимости, дополнительные драйверы должны быть установлены и настроены перед использованием. Это не относится к виртуальным машинам, так как они построены на физическом оборудовании, которое готово к использованию. Таким образом, виртуальные машины могут быть созданы и запущены в течение нескольких минут.

Однако управление виртуальной серверной средой требует высокого уровня компетентности и специализированных навыков. Поэтому убедитесь, что сотрудники вашей ИТ-команды достаточно компетентны, чтобы управлять вашей виртуальной инфраструктурой.

Портативность

Одно из основных различий между физическими серверами и виртуальными серверами заключается в их портативности. Вы легко можете перемещать виртуальные машины по виртуальной среде, даже с одного физического сервера на другой, с минимальными усилиями с вашей стороны. Это связано с тем, что виртуальные машины изолированы друг от друга и имеют собственное виртуальное оборудование, что делает виртуальную машину независимой от аппаратного обеспечения. Перемещение вашей физической серверной среды в другое место требует более интенсивного использования ресурсов. В этом случае вам придется скопировать все данные, хранящиеся на сервере, на съемный носитель, перевезти носитель, а также все аппаратные ресурсы, которые у вас есть, на новое место и затем повторно установить все компоненты системы на новом сервере. По сути, вам придется полностью перестроить сервер с нуля.

Масштабируемость

Чтобы расширить физическую серверную среду, вам нужно покупать дополнительные аппаратные компоненты, что может быть очень дорого и требует длительного процесса установки и настройки. В то же время виртуальная серверная среда предоставляет возможность масштабирования по запросу. Одна виртуальная машина может размещать несколько виртуальных машин одновременно, которые могут быть добавлены или удалены одним нажатием мыши. Ваша виртуальная среда может масштабироваться вверх или вниз в зависимости от роста потребностей вашего бизнеса. В этом случае вам не нужно покупать дополнительное оборудование для обеспечения развертывания виртуальных машин. Это связано с тем, что виртуальные машины, работающие на хосте, используют общие вычислительные ресурсы, которые могут быть равномерно распределены между всеми виртуальными машинами. Таким образом, вы можете создать легко настраиваемую среду, которая способна выполнять операции любого уровня сложности.

Управление емкостью

Физические серверы не используют свои аппаратные и программные возможности на максимальном уровне, их средняя производственная мощность составляет всего 25%. Таким образом, множество вычислительных ресурсов остается неиспользованными, что не является эффективным с точки зрения затрат. С другой стороны, сервер, на котором работает несколько виртуальных машин, берет на себя управление недопотребляемыми ресурсами, распределяя их среди других виртуальных машин, которым это больше всего нужно. Таким образом, достигается оптимальное управление мощностью.

Восстановление системы

Если производственный сайт подвергся катастрофе, важно быстро восстановить критически важные данные и операции, чтобы сократить время простоя системы и минимизировать его негативное воздействие на бизнес. Восстановление бизнес-операций, работающих на физическом сервере, может занять несколько часов или дней. В этом случае процесс восстановления после катастрофы (DR) включает в себя настройку нового физического сервера, установку ОС, настройку приложений и восстановление критических данных из резервных копий.

Процесс восстановления после катастрофы в виртуальной среде намного проще. Вы можете восстановить всю виртуальную машину на сайте восстановления после катастрофы с помощью ранее созданных резервных копий виртуальных машин, что приводит к практически нулевому времени простоя. Чтобы гарантировать плавное выполнение процесса восстановления после катастрофы и быстрое восстановление ваших данных при необходимости, рассмотрите возможность установки программного обеспечения для защиты данных сторонних поставщиков, такого как NAKIVO Backup & Replication. Эффективное решение может предложить вам различные надежные варианты защиты данных за часть стоимости.

Бизнес-континуитет

В настоящее время от предприятий ожидается работа в режиме 24/7, что означает, что даже незначительное нарушение бизнес-процессов может привести к серьезным последствиям. Поэтому обеспечение бесперебойной работы бизнеса, особенно в случае катастрофы, должно быть одним из основных приоритетов любой организации.

При сравнении физических серверов и виртуальных машин становится очевидным, что ВМ являются более устойчивыми к сбоям. В случае катастрофы рабочая нагрузка вашей виртуальной среды может быть перенесена на другой сайт всего за несколько кликов, чтобы минимизировать время простоя. После того как последствия катастрофы будут устранены и производственный центр восстановлен, вы сможете вернуть рабочую нагрузку с сайта резервного к основному.

Если катастрофа повредила или уничтожила вашу физическую серверную инфраструктуру, ущерб, в большинстве случаев, необратим.

Безопасность

Управление безопасностью более легко настраивается в виртуальной среде, чем в физической. С физическими серверами вам придется создавать систему защиты для каждого отдельного сервера, в зависимости от его вычислительных возможностей и ресурсов, а также от чувствительности данных, которые он хранит. Это может быть ресурсозатратной задачей, если ваша ИТ-инфраструктура построена на 10 или более физических серверах.

С другой стороны, виртуальная серверная среда может быть защищена на основе универсальной модели безопасности. Таким образом, политики и процедуры безопасности могут быть разработаны, задокументированы и реализованы из одного источника управления – через панель управления гипервизора.

Затраты

Построение и поддержание физической серверной среды может быть довольно дорогим. Это связано с постоянным обновлением аппаратного и программного обеспечения, частыми сбоями системы и выходом из строя компонентов и оборудования, которые сложно или даже невозможно восстановить.

В то же время виртуализация считается отличным вариантом для предприятий, в которых есть большое количество серверов. Виртуальная серверная среда позволяет равномерно распределять вычислительные ресурсы между всеми работающими ВМ, обеспечивая оптимизацию мощности за минимальную цену. Однако стоит отметить, что лицензии на программное обеспечение для ВМ также могут быть довольно дорогими. В зависимости от размера виртуальной среды, цена может составлять до нескольких тысяч долларов.

Физические серверы против виртуальных машин: что выбрать?

Как видите, как физические серверы, так и виртуальные машины предоставляют пользователям множество преимуществ. Поэтому при выборе между ними важно учитывать их особенности, чтобы определить, как они могут быть применены к инфраструктуре вашей организации. Основные различия между физическими серверами и ВМ приведены в таблице ниже.

Физические серверы	Виртуальные машины
Большие начальные затраты	Небольшие начальные затраты
Не требуется покупка лицензий	Лицензии на программное обеспечение VM
Физические серверы и дополнительное оборудование занимают много места	Один физический сервер может размещать несколько ВМ, тем самым экономя место
Имеет короткий жизненный цикл	Поддерживает устаревшие приложения
Нет масштабирования по требованию	Масштабирование по требованию
Обновление оборудования трудно реализовать и может привести к значительному простою	Обновление оборудования легче реализовать; нагрузку можно мигрировать на резервный сайт на время ремонта, чтобы минимизировать простой
Трудно перемещать или копировать	Легко перемещать или копировать
Плохая оптимизация мощности	Расширенная оптимизация мощности включается балансировкой нагрузки
Не требует никакого накладного слоя	Для работы ВМ требуется определенный уровень накладных расходов
Идеально подходит для организаций, использующих сервисы и операции, которым требуется высокопроизводительное вычислительное оборудование для их реализации	Идеально подходит для организаций, осуществляющих множество операций или обслуживающих множество пользователей, которые планируют расширить свою производственную среду в будущем

Как защитить ваши виртуальные машины с помощью резервного копирования и репликации NAKIVO

Как уже упоминалось выше, защита ваших виртуальных машин может быть улучшена установкой стороннего программного обеспечения для защиты данных. Для этой цели идеальным решением является NAKIVO Backup & Replication. Продукт предоставляет образное, приложение-осознанное резервное копирование и репликацию для сред VMware, Hyper-V и AWS EC2. NAKIVO Backup & Replication внедрил ряд функций, которые обеспечивают множество преимуществ для ваших виртуальных машин. Давайте ближе рассмотрим их.

Преимущества резервного копирования и репликации NAKIVO

Уменьшение размера хранилища

Чтобы значительно уменьшить размер хранения, NAKIVO Backup & Replication применяет собственные технологии отслеживания изменений, такие как Changed Block Tracking (CBT) для VMware и Resilient Change Tracking (RCT) для Hyper-V. Эти технологии позволяют идентифицировать данные, которые изменились с момента последнего резервного копирования или репликации, и обновлять хранилище резервных копий только новыми данными.

NAKIVO Backup & Replication позволяет исключить файлы подкачки или разделы из резервных копий виртуальных машин. Более того, встроенные функции сжатия данных и дедупликации гарантируют, что пространство хранения не заполняется дублирующимися копиями повторяющихся данных. Сжатие уменьшает размер каждого блока данных, в то время как дедупликация гарантирует сохранение только уникальных блоков данных. При создании нового хранилища резервных копий функции сжатия и дедупликации включаются по умолчанию.

NAKIVO Backup & Replication также включает функцию Обрезки журнала транзакций для Microsoft SQL Server и Microsoft Exchange. Продукт усекает (удаляет) журналы транзакций после выполнения резервного копирования виртуальной машины или заданий репликации.

Улучшенная передача данных

Кроме того, NAKIVO Backup & Replication включает режим передачи данных без использования LAN, который включает функции Hot Add или Direct SAN Access. С функцией Hot Add вы можете подключать снимки ВМ и читать данные ВМ напрямую с хранилища данных ВМ через стек ввода-вывода хранилища, без участия стека TCP/IP хоста. С режимом прямого доступа к SAN вы можете читать данные ВМ напрямую с устройства хранения SAN через канал Fibre Channel или iSCSI. Эти режимы передачи позволяют значительно увеличить скорость передачи данных и снизить нагрузку на производственную сеть.

С помощью NAKIVO Backup & Replication вы можете улучшить скорость передачи по WAN благодаря функции ускорения сети. Применяя методы сжатия данных и снижения трафика, сеть можно оптимально использовать для достижения более быстрого восстановления ВМ и улучшения скорости выполнения задач резервного копирования и репликации.

Еще одна функция, позволяющая улучшить передачу данных, – это Расширенное ограничение пропускной способности. С ограничением пропускной способности вы можете установить ограничения скорости передачи данных для задач, выполняющихся в виртуальной среде. Таким образом, расходуется меньше пропускной способности LAN/WAN. Более того, вы можете настроить различные расписания для применения правил ограничения. В целом, эта функция позволяет вам полностью контролировать трафик в вашей сети.

Автоматизация восстановления после катастрофы

Помимо выполнения задач по созданию резервных копий и репликации, NAKIVO Backup & Replication также представил функцию Восстановление сайта, которая значительно упростила процесс восстановления после отказа. Решение позволяет создавать рабочие процессы восстановления сайта, которые могут включать в себя ряд действий и условий, упорядоченных в порядке вашего выбора. Таким образом, вы можете настроить автоматизированный алгоритм любой сложности, основанный на вашем плане восстановления после отказа. Вы можете создавать рабочие процессы восстановления сайта, которые могут быть выполнены в следующих случаях: запланированное переключение, аварийное переключение, возврат, миграция дата-центра и т. д. После начальной настройки задания восстановления сайта можно запустить в несколько кликов. Таким образом, вам больше не нужно вручную контролировать процесс восстановления после отказа и вы можете уделить время решению других проблем во время события восстановления после отказа.

Если вы работаете в многосредовой среде, обратите внимание на функцию Восстановление между платформами, которая позволяет экспортировать виртуальные диски ВМ между платформами в выбранном вами формате.

Надежность

NAKIVO Backup & Replication – это также надежное решение по защите данных, которое имеет набор функций, специально разработанных с учетом безопасности. Одна из них – Самостоятельное резервное копирование, которое обеспечивает автоматизированную защиту конфигураций, которые вы ранее приняли. Таким образом, если ВМ, на которой работает продукт, вышла из строя или была удалена, вы можете быстро установить новый экземпляр NAKIVO Backup & Replication и восстановить конфигурацию системы (задания, настройки, историю резервного копирования, инвентарь и т. Д.) из самостоятельной резервной копии. Самостоятельные резервные копии выполняются ежедневно, а скопированные данные конфигурации затем отправляются в резервное хранилище.

Кроме того, вы можете настроить функцию Проверка скриншота, которая делает скриншоты ОС восстановленных для тестирования ВМ. Таким образом, вы можете получить доказательство восстановления ВМ, что является важным для успешного восстановления.

Помимо этого, NAKIVO Backup & Replication может гарантировать, что ваши данные постоянно защищены. Продукт применяет шифрование AES 256-бит для защиты данных ВМ, которое является распространенным методом шифрования данных/файлов, используемым во всем мире. NAKIVO Backup & Replication обеспечивает, чтобы данные ВМ, отправленные по WAN, были зашифрованы до начала передачи данных (шифрование во время передачи). Данные, хранящиеся в резервном хранилище, также зашифрованы, чтобы защитить данные ВМ от несанкционированного доступа и хакерских атак (шифрование в покое).

Простота использования

NAKIVO Backup & Replication – это простое в использовании решение, которое отличается простым и интуитивно понятным веб-интерфейсом. Таким образом, вы можете начать управлять защитой данных ВМ из любого места всего одним щелчком мыши. Веб-интерфейс включает следующие компоненты, которые обеспечивают оптимизацию управления:

• Календарь Дашборда. Эта функция используется для просмотра всех прошлых, текущих и будущих заданий по резервному копированию и репликации. Вся информация отображается в виде календаря.
• Онлайн-чат с технической поддержкой. Вы можете общаться с нашей службой поддержки в реальном времени, не покидая интерфейс продукта.
• Гибкий планировщик заданий. Вы можете назначить несколько расписаний для одного задания в соответствии с вашими потребностями.
• Глобальный поиск. Эта функция полезна при управлении крупномасштабными средами, поскольку позволяет легко найти любое задание, ВМ, резервную копию, реплику или репозиторий резервных копий и выполнить необходимые действия с ними.

Последнее дополнение к набору инструментов продукта – это функция Политика защиты данных, которая была введена вместе с NAKIVO Backup & Replication 8.1. Эта функция позволяет настраивать политики для защиты конкретных виртуальных машин, соответствующих правилам политики. Таким образом, вам не нужно вручную контролировать каждую виртуальную машину и обеспечивать ее защиту, так как процесс полностью автоматизирован и требует минимального вмешательства с вашей стороны. Политики могут быть созданы для резервного копирования виртуальных машин, копирования резервной копии и репликации на основе выбранных критериев (например, имя виртуальной машины, размер, тег и т. д.). Таким образом, продукт может автоматически включать виртуальные машины в задания по защите данных, если они соответствуют правилам политики.

Экономия затрат

NAKIVO Backup & Replication считается одним из самых доступных решений по защите данных на рынке. Продукт включает в себя различные встроенные функции, которые позволяют значительно улучшить возможности по защите данных вашей системы. С NAKIVO Backup & Replication вы можете получить полноценный набор инструментов для защиты данных за долю стоимости аналогичных предложений конкурентов.

Вывод

Решение между физическими машинами и виртуальными машинами может быть сложным, но определение ваших бизнес-потребностей и целей и учет имеющихся ресурсов в вашей инфраструктуре может быть большой помощью. Введение виртуализации полностью изменило способ ведения бизнеса. Несмотря на то, что физические серверы все еще широко используются, виртуализация принесла много преимуществ и привлекла огромное количество последователей на протяжении многих лет.

Согласно сравнению, проведенному в этом блогпосте, можно сказать, что создание виртуальной среды серверов предоставляет большее количество и разнообразие преимуществ и возможностей для вашей организации. Тем не менее, вам все равно следует выбрать серверную среду, которая будет работать наилучшим образом для вас и вашего бизнеса, будь то физические или виртуальные серверы. Многие организации сейчас отдают предпочтение гибридной серверной среде, поскольку это позволяет объединить возможности мощного серверного оборудования с преимуществами виртуализации.

NAKIVO Backup & Replication – быстрое, надежное и доступное решение для защиты данных, которое может безопасно защищать виртуальные среды любого масштаба. Продукт постоянно развивается и добавляет новые функции, что позволяет NAKIVO Backup & Replication предоставлять своим клиентам высокий уровень услуг.