Виртуальная машина — изолированное вычислительное окружение, функционирующее поверх физического сервера через программный слой — гипервизор. С точки зрения операционной системы, установленной внутри VM, она «думает», что работает на реальном железе: видит диски, сетевые интерфейсы, BIOS. На одном физическом сервере с 32 ядрами и 128 ГБ RAM можно запустить 10–50 VM в зависимости от конфигурации каждой.
Как работает
Гипервизор создаёт виртуальные аппаратные компоненты: vCPU (отображаются на физические ядра), vRAM (выделяются из физической памяти), виртуальные диски (файлы QCOW2, VHD, VMDK на хостовом диске), виртуальные сетевые карты (vNIC). Гостевая ОС устанавливается внутри VM и взаимодействует с этими виртуальными устройствами.
Существуют два типа гипервизоров: Type 1 работает напрямую на железе (KVM, VMware ESXi, Xen), Type 2 работает поверх хостовой ОС (VirtualBox, VMware Workstation). В хостинге используется только Type 1.
История
Концепция виртуальных машин разработана IBM в 1960-х годах для системы CP-40/CMS (1967) — первой системы, позволявшей нескольким пользователям работать на одном мейнфрейме с иллюзией выделенной машины. System/360 VM (1972) стала коммерческим продуктом. В 1999 году VMware выпустила первый PC-гипервизор для архитектуры x86. Xen (2003) и KVM (2007) привнесли виртуализацию в open-source мир.
Компоненты VM
- vCPU — виртуальные ядра, маппируются на физические через планировщик гипервизора
- vRAM — виртуальная оперативная память
- vDisk — виртуальный диск в файловом формате (QCOW2, VHD, VMDK)
- vNIC — виртуальный сетевой адаптер
- Гостевая ОС — Linux, Windows, FreeBSD и другие
На что обращать внимание
VM с KVM-виртуализацией обеспечивает полную изоляцию ядра — уязвимость в гостевой ОС не затрагивает хост. В отличие от контейнеров, VM имеет собственное ядро. Для VDS/VPS убедитесь, что используется KVM, а не OpenVZ — последний использует общее ядро и накладывает ограничения (нельзя использовать iptables, изменять параметры ядра).
Типы и применение ВМ в хостинге
ВМ классифицируются по типу гипервизора: на Type 1 (KVM, VMware ESXi, Xen) работают ВМ с полной аппаратной изоляцией. В хостинге используются исключительно Type 1. Каждая ВМ имеет: виртуальный CPU (vCPU), виртуальную RAM, виртуальный диск (qcow2 или raw), виртуальный сетевой интерфейс. Снапшоты ВМ фиксируют полное состояние диска, RAM и CPU в момент создания.
На что обращать внимание при выборе хостинга с ВМ
Ключевой параметр — соотношение vCPU к физическим ядрам (vCPU ratio). Оверкоммит 2:1 допустим, 8:1 — признак перегруженного хостинга. Проверяйте производительность с помощью sysbench, fio, iperf3 сразу после развёртывания ВМ. Достойный хостер обеспечит последовательную запись на диск не ниже 500 МБ/с для NVMe-хостинга. Шаблоны ВМ ускоряют деплой однотипных серверов с предустановленным ПО.