Virtualization

Virtualization — fizik hisoblash resurslarini dasturiy qatlam orqali mantiqiy resurslarga ajratish yoki taqdim etish texnologiyasi.

Virtualization bitta serverda bir nechta operatsion tizim, virtual tarmoq, storage pool yoki application muhitini ishlatishga imkon beradi.

Asosiy maqsad resurslardan samarali foydalanish, izolatsiya, boshqaruv va moslashuvchanlikdir.

Server virtualizatsiyasi

Fizik server bir nechta virtual mashinaga bo‘linadi.

Har VM:

vCPU;
virtual RAM;
virtual disk;
virtual NIC;
firmware;
guest OS

ga ega.

Hypervisor resurslarni ajratadi va rejalashtiradi.

Full virtualization

Guest OS haqiqiy hardwareda ishlayotgandek ko‘rinadi.

Guest kernelni maxsus o‘zgartirish talab qilinmasligi mumkin.

Hardware virtualization extensionlari privileged operationlarni hypervisor orqali boshqaradi.

Paravirtualization

Guest hypervisor mavjudligini biladi va ayrim operatsiyalar uchun maxsus interfeysdan foydalanadi.

Paravirtual driver:

disk;
network;
memory balloon;
clock

performance’ini oshiradi.

To‘liq guest OS paravirtual bo‘lishi shart emas; faqat device driverlar shunday ishlashi mumkin.

OS-level virtualization

Containerlar bir host kernelini bo‘lishadi, ammo process, filesystem va networkni namespace orqali ajratadi.

Bu virtual mashinaga qaraganda yengilroq.

Har container alohida kernel ishlatmaydi.

Desktop virtualization

Desktop muhit markaziy serverda ishlaydi va foydalanuvchiga remote display orqali uzatiladi.

Turlari:

VDI;
session-based desktop;
cloud desktop;
application publishing.

Ma’lumot markazda saqlanadi, endpoint faqat ekran va inputni uzatadi.

Application virtualization

Ilova host tizimdan ajratilgan paket yoki runtime ichida ishlaydi.

Misollar:

sandbox;
application streaming;
portable package;
compatibility layer.

Bu to‘liq VM bo‘lmasligi mumkin.

Network virtualization

Fizik tarmoq ustida mantiqiy tarmoq yaratiladi.

Texnologiyalar:

VLAN;
VXLAN;
VRF;
virtual switch;
SDN;
virtual router;
network function virtualization.

Bir fizik fabric bir nechta tenantga xizmat qiladi.

Storage virtualization

Bir nechta disk yoki storage tizimi bitta mantiqiy pool sifatida ko‘rsatiladi.

Misollar:

RAID;
LVM;
SAN virtualization;
software-defined storage;
distributed storage.

Ilova fizik disk joylashuvini bilmasdan volume oladi.

CPU virtualization

Hypervisor vCPUlarni fizik corelarda rejalashtiradi.

Qo‘llanadigan tushunchalar:

time slicing;
overcommit;
CPU pinning;
NUMA;
scheduler;
instruction trapping.

Latency-sensitive workload uchun vCPU va fizik topology mosligi muhim.

Memory virtualization

Guest o‘z fizik xotirasi bor deb hisoblaydi.

Hypervisor mapping:

Guest virtual
→ Guest physical
→ Host physical

ko‘rinishida ishlaydi.

Ballooning va swapping memory overcommitga yordam beradi.

I/O virtualization

Virtual qurilma guestga hardware interfeys beradi.

Usullar:

device emulation;
paravirtual device;
SR-IOV;
PCI passthrough;
mediated device.

SR-IOV bitta fizik NIC ichida bir nechta Virtual Function yaratadi.

Izolatsiya

Virtualization bir workload xatosini boshqasidan ajratadi.

Biroq isolation mutlaq emas.

Shared resurslar:

CPU cache;
memory bus;
storage;
network;
hypervisor;
management plane

orqali ta’sir bo‘lishi mumkin.

Resurs overcommit

Ajratilgan virtual resurslar fizik resursdan ko‘p bo‘lishi mumkin.

Bu barcha VM bir vaqtda maksimum ishlatmaydi degan taxminga tayanadi.

Overcommit noto‘g‘ri rejalashtirilsa:

CPU contention;
swapping;
disk queue;
packet loss;
latency

yuz beradi.

Thin provisioning

Virtual disk logical hajmi katta, fizik storage sarfi esa yozilgan data miqdoricha bo‘lishi mumkin.

Masalan, 500 GB virtual disk dastlab 20 GB fizik joy egallaydi.

Pool to‘lib qolsa ko‘p VM bir vaqtda xato ko‘rishi mumkin. Monitoring zarur.

Snapshot va clone

Snapshot ma’lum vaqtdagi virtual disk holatini saqlaydi.

Clone mavjud VM yoki template’dan yangi nusxa yaratadi.

Linked clone parent diskka bog‘liq, full clone mustaqil.

Snapshot uzoq muddatli backup sifatida ishlatilmaydi.

Template

Tayyor OS, patch va agentlarga ega VM image template sifatida saqlanadi.

Yangi VMlar bir xil standartdan yaratiladi.

Clone qilinganda:

hostname;
machine ID;
SSH host key;
IP;
credential

noyoblashtiriladi.

Migration

Virtualization workloadni hardwaredan ajratgani sababli ko‘chirish osonlashadi.

cold migration;
live migration;
storage migration;
cross-cluster migration.

Mos CPU, storage va network talab qilinadi.

Disaster recovery

VM image va konfiguratsiya boshqa site’da tiklanishi mumkin.

DR rejasi:

backup;
replication;
recovery point objective;
recovery time objective;
network mapping;
test

ni qamrab oladi.

Faqat VM faylini nusxalash application consistency’ni kafolatlamaydi.

Xavfsizlik

Virtual muhitda:

hypervisor patch;
management network;
role-based access;
VM isolation;
image trust;
virtual network policy;
secret;
logging;
secure boot;
TPM virtualization

muhim.

Bitta management account ko‘plab VMga ta’sir qilishi mumkin.

Litsenziya

Virtualization software va guest OS litsenziyasi CPU socket, core, VM yoki user soniga bog‘liq bo‘lishi mumkin.

Texnik imkoniyat yuridik ruxsatni anglatmaydi.

Diagnostika

Virtual workload muammosida:

guest metric;
host metric;
hypervisor scheduler;
memory pressure;
storage latency;
network path;
snapshot;
resource limit;
NUMA;
driver

birga ko‘riladi.

Hardware consolidation

Virtualizationdan oldin har application uchun alohida server ajratilishi ko‘p resursni bo‘sh qoldirgan. Bir fizik hostga bir nechta VM joylashtirish consolidation deyiladi.

Consolidation:

elektr sarfini kamaytiradi;
rack joyini tejaydi;
deploymentni tezlashtiradi;
markaziy backup beradi.

Biroq bitta host nosozligi ko‘p workloadga ta’sir qiladi. Cluster va anti-affinity bilan risk taqsimlanadi.

Licensing va compliance

VM tez nusxalanishi software inventoryni murakkablashtiradi. Template ichidagi litsenziya, agent va sertifikat clone qilinganda ham nazorat qilinadi.

O‘chirilgan VM disk image’i ichida maxfiy ma’lumot qolishi mumkin. Lifecycle oxirida storage xavfsiz tozalanadi.

Bog‘liq tushunchalar

Hypervisor, Virtual machine, Containerization, vCPU, Virtual memory, Virtual network, Snapshot, Thin provisioning, SR-IOV