Сурет 1.  Виртуалды машина    Виртуалдық машиналардың ерекшеліктерін қарастырамыз, демек:  1.  Үйлесімділік

 

 

384 

жүйелер  енгізіліп,  серверлердің  физикалық  қондырғысы  қалыптасады.  Осы  аталмыш  виртуалдық 

машиналарда  операциялық  жүйе  қалыптасып,  олардың  қызметі  белгіленеді.  Типтік  ұсыныстар 

бойынша оның өнімдері анықталады, атап айтсақ VmWare (ESX, Server, Workstation) және Microsoft 

(Hyper– V, Virtual Server, Virtual PC). 

 

 

 

Сурет 2.  Серверлерді виртуалдандыру 

 

Мәліметтерді  өңдеу  орталықтары  көптеген  кеңістік  пен  энергияларды  қамти  отырып,  оны 

суытып, 

инфрақұрылымдарды 

қалыптастырады. 

Виртуалдану 

құралы 

ретінде 

серверлер 

консолидацияланып,  олардың  көпшілігі  физикалық  серверлерде  болады.  Осылайша  жоғары 

өнімділіктегі серверлердің саны арта түседі. 

Физикалық  машиналардың  саны  арқылы  сервер  жұмысының  сапасы  анықталады.  Демек  оған 

қажетті  энергия  мөлшері  кеміп  олардың  таралу  аумағы  кеңейтіледі.  Серверлердің  санын  кеміте 

отырып,  кеңістіктегі  энергиялық  шығыны  арта  түседі.  Осы  кезде  көмірқышқыл  газының  мөлшері 

арта түседі. Осы кезде энергиялық шығыны пайда болып, аталмыш көрсеткіш Европада шекті мәннен 

асып, маңызды болып отыр. 

Аса  маңызды  емес  фактор  ретінде  қаржылық  жақтарын  аламыз.  Виртуалдандыру  арқылы 

үнемділік  пайда  болады.  Сондықтан  қажеттіліктерді  кемітіп,  қосымша  серверлерді  қолданамыз. 

Осылайша  талаптар  мен  таралымдар  кеми  береді.  Виртуалды  серверлерді  қолдана  отырып  жылдам 

енгізіледі, басқарылады, сондықтан ол арқылы кез-келген жобалар орындалады. 

Соңғы  жылдары  жаңа  үлгідегі  процессорлар  пайда  болған,  демек  x86  сәулелі  AMD  және  Intel 

корпорациялары  орындалған,  мұндағы  өндірушілер  алғаш  рет  виртуалды  құрал  технологиясын 

енгізген.  Осыған  дейін  виртуалдандыру  бірнеше  бағдарламалармен  сипатталған  болатын,  бірақ 

мұның барлығы өндіріс шығындарын анықтап бермеді. 

80-жылдары  пайда  болған  жеке  компьютерлік  мәселелер  виртуалды  құрал  ресурстарымен 

жабдықталып, өздігінше сипат берген болатын. Дегенмен кез келген өзіне қажетті ақпараттарды осы 

жеке  компьютерден  алып  отырады.    АТ  санын арттыру  үшін  қолданыс  аясы  0x86–  жүйесін  кеңейте 

отырып,  жағдай  бірден  өзгеріп  шыға  келеді.  "Диалектикалық  спираль"  пайда  болып,  орауыштар  өз 

кезегін  күтіп  жатты.  Демек  есептеу  ресурстарының  концентрациялары  қалыптасты.  Бастапқы  он 

жылдықта  өндірістер  қызығушылық  таныта  отырып,    жаңа  технологиялар  қарқындады.  Осылайша 

x86 сәулеті өз жұмыстарын жалғастырды. 

Х86  идеялары  виртуалдана  отырып,  теориялық  жоспармен  беріліп,  сапалы  АТ  туралы  сөз 

қозғалған  болатын  осылайша  20  жылдық  салыстырмалы  кезеңдер  қатары  арта  түсті.  Құралдық-

бағдарламалық  сәулет  бойынша  мэйнфреймдер  мен  Unix–  компьютерлер  мәселесі  виртуалданып, 

базалық  деңгейлерде  құралдық  деңгейлер  қатар  жүрді.  x86  жүйесі  қалыптасып,  датацентрлік 

режимдер  есептеліп,  виртуалдану  бағыттары  анықталған  болатын.  Күрделі  эволюциялық  үрдістер 

арқылы бірнеше мәселе шешімін тапты. 

Сапалы әртүрлі бизнес арқылы мэйнфреймдер мен x86 дами отырып, бірінші жағдай бойынша 

нақты  моновендорлық  бағдарламалық-құралдық  кешендер  қолданыс  тауып  жүзеге  асты  КҚ  саны 

шектеліп,  ірі  сұраныс  берушілер  саны  артты.  Екінші  жағдай  бойынша  туынды  техникалар 

қауымдастығы  қалыптасып,  қолданбалы  бағдарлама  жасап  шығаратын  қатар  берілген.  x86–

виртуалдау  құралдарын  қолдана  отырып,90  жылдардың  соңында  бірнеше  жұмыс  бекеттері  қызмет 

атқарған болатын. Бір мезетте клиенттік версилардың саны артып, адамдар саны да ұлғая бастады. 

Серверлік  инфрақұрылымдарды  виртуалдай  отырып,  бірнеше  жүйелер  кейінен  қолданысқа 

енген болатын дегенмен осы арада тәуелсіз бағыттар қалыптасты: 

 

 

385 

 

Біртекті емес операциялық ортаны ұстап тұру (соның ішінде белгіленген қосымшалар). Бұл 

жағдайлар  корпоративтік  ақпараттық  жүйелерде  кездесіп  жатады.  Техникалық  мәселелер  шешіліп, 

бір  мезетте  корпоративтік  компьютерлер  виртуалдық  машинаға  қосылады.  Олар  арқылы 

операциялық  жүйелер  алынады.  Осы  режимдерді  жүзеге  асыру  жан-жақты  қарастырылған:  яғги 

толық виртуалдану мен жұптық виртуалдану; 

 

Біртекті  есептеу  ортасын  қолдау  арқылы  қызметтер  оқшауланып,  операциялық  жүйелер 

арқылы  провайдерлік  қызмет  хостингтері  жүреді.  Әрине  осы  арада  оқшауланған  контейнерлер 

арқылы бірнеше ядролар алынып, тиімді орта қалыптасты. х86 өмірлік циклдері бойынша визуалдау 

2004– 2006 жж, жаппай қолданыстағы корпоративтік жүйелермен тығыз байланыста болады. Осыған 

сәйкес  егер  құрастырушы  ертеде  виртуалды  ортаның  технологиясын  құрумен  айналысса,  онда 

басқару 

шешімдерімен 

толық 

корпоративтер 

интеграцияланып, 

АТ 

инфрақұрылымдары 

қалыптасады. Бір мезетте сұраныс арқылы белгіленіп, тестер жүреді. Демек қолданушылар арасында 

мәселе туындап шығады. 

  Виртуалданудыру  мәселесі  бойынша  туындаған  көпетеген  қиындықтар  бағдарламаларды 

қолдану  арқылы  шешімін  тауып,  бағдарламалық-құралдық  х86  сәулеті  өз  орнын  тапқан  болатын  ол 

үшін бірнеше базалық әдістер қолданылады: 

  Толық виртуалдану (Full, Native Virtualization). Операциялық жүйелердің модифицирленген 

нұсқалары  қолданылмайды,  демек  осы  ОЖ  жұмысы  сақталып,  эмульсияланудың    хосталық  сипаты 

мен  операциялық  жүйелер  келіп  түседі.  Мұндай  технологиялар  қолданылып,  көптеген  жағдайда 

VMware  Workstation,  VMware  Server  (бывший  GSX  Server),  Parallels  Desktop,  Parallels  Server,  MS 

Virtual  PC,  MS  Virtual  Server,  Virtual  Iron  қалыптасады.  Аталмыш  әдістердің  басты  ерекшелігі 

бойынша қосымша салыстырмалы даму мен әмебебаптылық байқалады, ол үшін басқару орындалып, 

ОЖ  хостары  кіреді.  кемшіліктері  арқылы  қосымша  шығындар  енгізіліп,  икемділік  пен  құралдардың 

қажеттіліктері туындап отырады (сурет 3).  

 

 

 

Сурет 3.  Толық виртуалдану 

 

Жұптық  виртуалдану  (paravirtualization).  ОЖ  ядролық  модификациялары  бойынша  жаңадан 

жинақтар  жиналып,  API  құрамына  кіреді.  демек  құралдармен  тура  тікелей  жұмыс  жасай  отырып, 

виртуалдық  машиналар  басқаларымен  тығыз  байланыста  болады  хосталық  сапасы  жүріп,  аталмыш 

жағдайда  арнайы  жүйелер  қолданылады.  Демек  ол  гипервизор  (hypervisor)  деп  аталды.  Әсіресе  осы 

вариант арқылы актуалды даму бағыттары орындалады, осы кезде аталмыш технологияның VMware 

ESX  Server,  Xen  (осы  технологияның  мердігерлері  арқылы  шешімдер  берілген),  Microsoft  Hyper–  V 

бағдарламасы  анықталады.  Аталмыш  технологияның  артықшылығы  бойынша  хосталық  ОЖ  –  ВМ 

анықталып,  нақты  құралдық  ресурстар  үнемделіп,  тиімділік  орныдалады.  ОЖ  мен  гипервизорлық 

жүйелер құрылып арнайы факторлар беріледі (сурет 4). 

 

 

 

Сурет 4. Жұптық виртуалдану 

   

 

 

 

386 

ОЖ ядросындағы виртуалдану деңгейлері (operating system– level virtualization). Бұл вариант 

бойынша  бірнеше  ОЖ  хостарының  ядросы  анықталып,  паралельді  түрде  ядрооперациялық  орта 

қалыптасады.  Қолданушылар  КҚ  өзіндік  желісін  ашып,  өзіндік  құрал  қоршауларын  береді.  Мұндай 

вариант  арқылы  Virtuozzo  (для  Linux  и  Windows),  OpenVZ  (тегін  вариант  Virtuozzo)  и  Solaris 

Containers  қолданылады.  Артықшылығы  құрал  ресурстарын  қолдану  тиімділігінің  жоғары  болуы, 

төмен техникалық шығындар, тамаша басқарулар, лицензиялық шығын минимумдары. Кемшіліктері-

бірғана есептеу ортасын жүзеге асыру (сурет 5). 

 

 

 

Сурет 5. ОЖ деңгейлері бойынша виртуалдану 

   

Қосымшаларды  виртуалдай  отырып,  қолданбалы  бағдарламалар  өзара  әркеттерімен 

оқшауланып  басқарылады.  Осы  арада  қосымшалардың  түрлері  беріліп,  негізгі  құрамдас  бөліктері 

анықталған:  файлдар  (жүйелерді  қосқанда),  реестрлер,  шрифттер,  INI–  файлдар,  COM–  нысандар, 

қызметтер.  Қосымшалар  инсталяциялық  шараларсыз  орындалады,  сондықтан  оларды  тек 

сақтағыштарда  сақтап  қаламыз  (мысалы,  флэш–  карталар  немесе  желілік  папкалар).  АТ  жеке 

артықшылықтардың  сипатын  алады:  демек  үстел  үсті  жүйелер  мен  оларды  басқару  мүмкіндігі 

жоғары,  осыларды  басқара  отырып,  өзара  өзіндік  қосымшалар  минимумдарға  ұмтылады.  Аталмыш 

технология  арқылы  бір  ғана  компьютермен  жұмыс  жасалады.  Сондықтан  қосымшалар  арасындағы 

қатынастар бір мезетте болады. Қосымшаларды виртуалдау арқылы серверлік  қосымшалар алынады 

(сурет 6). Осы кезде қосымшалар бір-біріне тәуелсіз жұмыс жасайды, демек операциялық жүйелердің 

өзгерістері байқалады. Нақты алатын болсақ осындай виртуалдық түрлерге Sun Java Virtual Machine, 

Microsoft  Application  Virtualization  (ранее  называлось  Softgrid),  Thinstall  (2008  жылдың  басында 

Vmware құрамына кірген), Symantec/Altiris жатады. 

 

 

 

Сурет 6. Қосымшаларды виртуалдау 

   

Көріністерді  виртуалдау  (жұмыс  орындарын)  ұсыныстар  мен  көріністерді  виртуалдау 

арқылы  қолданушылардың  интерфейстері  эмульсияланған.  Демек  осы  кезде  қосымшалар  арқылы 

терминалдар  жұмысын  атқарады.  Осыған  байланысты  серверлер  жойылады.  Ал  қолданушылар 

арқылы көріністер қосымшаларға беріледі. Жұмыс режимдеріне байланысты, жұмыс үстелі енгізіліп, 

терезелер қалыптасады (сурет 7). 

 

 

387 

 

 

 

Сурет 7. Көріністерді виртуалдау 

 

Қорыта келе, бизнестің  қажеттілігі арқылы біздің  көзқарастарымыз қалыптасып, жұмыс үрдісі 

ұйымдастырылады.  Жеке  компьютер  арқылы  соңғы  он  жылда  кеңселік  атрибуттар  анықталып, 

кеңселік  тапсырмалар  орындалып  шықты.  Осы  арада  бизнестік  қажеттіліктер  туындап  отырады. 

Қолданушылардың  нақты  құралы  ретінде  тек  КҚ  алынып,  корпоративтік  ақпараттық  жүйелердің 

қатары  алынады.  Белсенді  даму  нәтижесінде  "бұлттық"  есептеулер  алынып,  қолданушылар  өзіндік 

мәліметтерін алады. Демек инфрақұрылымдар басқарылып, бағдарламалармен қамтылады. Осы арада 

өзара жұмыс барысы туындайды. 

Ұйымдық  масштабтану  арқылы  АТ  инфрақұрылымдар  қалыптасып,  АТ  қолданылады.  Осы 

арада күрделі қатарлар қалыптасады: 

 

Компьютерлік парктерді қолдау барысында үлкен операциялық жүйелер қолданылады; 

 

Үстелдік КҚ басқара отырып, олардың күрделі үрдістері қалыптасады; 

 

ОЖ  қамтыла  отырып,  қауіпсіз  сенімді  қосымшалар  алынады,  сонда  қажетті  жұмыстар 

орындалады; 

 

Қолданушылардың техникалық қауіпсіздігі; 

 

Техникалық қызметтер арқылы ПҚ лицензияларын қабылдаймыз; 

 

Резервтік көшірмелену. 

 

 

ӘДЕБИЕТТЕР 

1.  Gillam, Lee Cloud Computing: Principles, Systems and Applications / Nick Antonopoulos, Lee Gillam  –  L.: 

Springer, 2010. –  379 p. –  (Computer Communications and Networks). –  ISBN 9781849962407.  

2.  Mell,  Peter  and  Grance,  Timothy  The  NIST  Definition  of  Cloud  Computing.    Recommendations  of  the 

National Institute of Standards and Technology. NIST (20 October 2011).   

 

REFERENCES 

1.  Gillam, Lee Cloud Computing: Principles, Systems and Applications / Nick Antonopoulos, Lee Gillam  –  L.: 

Springer, 2010. –  379 p. –  (Computer Communications and Networks). –  ISBN 9781849962407.  

2.  Mell,  Peter  and  Grance,  Timothy  The  NIST  Definition  of  Cloud  Computing.    Recommendations  of  the 

National Institute of Standards and Technology. NIST (20 October 2011).   

 

 

Бейсембекова Р.Н., Ж.М.Алибиева, Джунусова С.М., К.О. Тогжанова 

Виртуальные машины и уровни виртуализации 

Резюме.  В  данной  статье  рассматривается  виртуальные  машины,  преимущества  виртуальных  машин  и 

уровни виртуализации. В настоящее время роль виртуальных машин особенно важна.  

Ключевые  слова:  виртуальная  машина,  уровни  виртуализации,  операционные  системы,  сервер, 

инкапсуляция, визуализация, приложение. 

 

 

 

 

388 

Beisembekova R.N, Alibieva J.M.,  Dzhunusova S.M., Togzhanova K.O 

The virtual machines and virtualization levels 

Summary:  In  this  article  it  is  considered  the  virtual  machines,  advantages  of  the  virtual  machines  and 

virtualization levels. Now the role of the virtual machines is especially important. 

Key  words:  the  virtual  machine,  virtualization  levels,  operating  systems,  server,  encapsulation,  visualization, 

application.  

 

 

ӘОЖ 004.4.056 

 

Тоғжанова К.Ө., Алибиева Ж.М., Джунусова С.М. 

Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті,  

Алматы қаласы, Қазақстан Республикасы  

togzhanova_kuljan@mail.ru 

 

БҰЛТТЫҚ ЕСЕПТЕУЛЕРДЕГІ ВИРТУАЛДАНДЫРУ АРТЫҚШЫЛЫҚТАРЫ 

 

Аңдатпа:  Беріліп  отырған  мақалада  бұлттық  есептеулер  бойынша  виртуалдандыру  жайлы  жалпы 

мәселелер және виртуалдауды бұлттық есептеулерде қолдану артышлықтары қарастырылған. Виртуалдану аса 

кеңінен таралған, сондықтан қазіргі кезде аса дамыған ақпараттық технологиялардың тенденциясы болып отыр.  

Кілттік сөздер: бұлттық есептеулер, виртуалдану, инфрақұрылым, ақпараттық жүйелер. 

 

Зерттеу әдістемесі және жалпы ақпараттар  

Қазіргі  таңда  бұлттық  есепетулер  арқылы  қажетті  есептеулер  жасалып,  желінің  сұраныстары 

арқылы қолданушылар өздеріне қажетті ақпараттарды «бұлттардан» алады. Сонымен қатар көптеген 

есептеу  ресурстарын  қолдана  отырып,  қажетті  ақпаратты  іздеп  таба  алады.  Ірі  есептеу  орталықтары 

арқылы  өңделген  мәліметтер  сақталып,  олар  арқылы  өзіндік  виртуалды  күн-орталықтар  құрылып, 

жас комапниялар өздерінің күш қуатын, инфрақұрылымдарын қайтадан құруға талпынады.  

Бұлттық есептеулер–  бұл жаңа әдістің бір түрі. Демек ақпараттық жүйе құрылымын кемітіп, 

бірнеше  тиімді  технологяиларды  қолдану  қатарын  қалыптастырады.  Демек  виртуалдық 

инфрақұрылымдар  арқылы  талаптар  орындалып,  сервистік  тұтыну  қалыптасады.  Жеке  бұлттық 

түрден  тапсырыс  берушінің  жүйесіне  алмасу  арқылы  тапсырыс  беруші  шығын  мөлшерін  кемітіп, 

көптеген  артқышлықтарға ие  болады.  Олардың  арасында ақпараттық  технология(АТ)  шығыны  кеми 

түседі.  Осылайша  бизнестің  динамикасы  өзгеріп  отырады.  Сапасы  артып,  сервистік  қызмет  ретінде 

ұсынылады.  

 «Бұлт» бұл жаңа бизнес түрі, демек ақпараттық қызметтерді алу мен ұсынудың үлгісі болып 

табылады. Олар арқылы АТ үлгісі оперативті түрде кеміп, капиталдық шығындар арта түседі. Бұл 

үлгі арқылы АТ департаменті қалыптасып, рутиндік тапсырмалар басқарылып, орталықтағы 

мәліметтер өңделеді, басқарылады.  

Физикалық серверлерді виртуалдай отырып, оның таралымдарын қарастырып, оларды көреміз, 

сондай  ақ  жеке  серверлермен  олар  атап  белгілейміз.  Осы  арада  өндіргіштік  кеміп,  серверлік 

қосымшалардың  қауіпсіздігі  кеми  түседі.  Сонымен  қатар  виртуалдана  отырып,  жүйелік  құралдар 

арқылы серверлік ресурстар басқарылады. Осылайша жұмыс барысы қарқындана түседі. (сурет 1.) 

 

 

Сурет 1. Бір ғана физикалық копьютерлерде бірнеше виртуалдық компьютерлер болады 

 

 

 

389 

Виртуалдану  негізі  бойынша  компьютерлер  бірнеше  жұмыстарды  атқарып  отырады.  Демек 

ресурстар  бірнеше  ортаға  таралады.  Виртуалдық  серверлердің  көмегімен,  компьютерлер  арқылы 

бірнеше  қосымшалар  қолданылып,  олардың  орындарын  анықтаймыз.  Осылайша  физикалық  және 

географиялық  шектеулер  қойылып,  құралдық  ресурстар  тиімді  қолданылады.  Вируталдылық  орын 

алып,  жоғары  деңгейлерге  жетеді.  Жүйелерді  толық  басқара  отырып,  қауіпсіздік  артады.  Қауіпті 

жағдайлар орын алады. 

Компьютерлік  технологиялар  бойынша  «виртуалдану»  термині  әдетте  есептеу  ресурстарының 

абстракциялы  түсініктерін  көрсетеді,  осылайша  инкапсуляция  жүреді.  Қысқаша  айтатын  болсақ, 

нақты даму жүреді. Қолайлы жұмыс қалпын таңдай отырып, нысанның орналасуын анықтап аламыз. 

Қазіргі таңда бірнеше виртуалы машиналар іске қосылып, физикалық тұрғыдан қызығушылық 

танытып  отыр,  осыған  байланысты  компьютер  мамандары  АТ  икемділігін  арттырып,  виртуалдану 

арқылы қаржыларын үнемдей бастады. 

Қазіргі таңда технологияларды ұсынушылар мен виртуалдық бғдарламалар сенімді және жеңіл 

басқарылатын платформа болып отыр. Жетекші сараптамашылардың берген бағасы бойынша қазіргі 

таңдағы  виртуалдық  технологиялар  перспективті  компьютерлік  технологияның  үштігіне  кіреді. 

Көптеген  сараптамашылардың  пікірі  бойынша  2015  жылы  барлық  компьютерлік  бағдарламалар 

виртуалды  жүйелермен  жабдықталады.  виртуалдандыру  технологиясына  деген  қызығушылықтар 

қазіргі  таңда  кездейсоқтық  емес.  Виртуалдану  технологиясы  кілттік  компонент  болып  табылады 

(соның ішінде маркетингтену). Осы арада болашақ процессорлар қалыптасып дамып келеді Intel және 

AMD.  Осы  процессорлар  арқылы  операциялық  жүйелер  орындалып,  Microsoft  пен  бірнеше 

компаниялар қатары артып келеді.  

Виртуалдандырудың артықшылықтары 

Виртуалдандыру технологияларының басты артықшылықтарын атап береміз: 

1.  Есептеу  ресурстарын  тиімді  пайдалану.  3х  орнына,  ал  10  серверлерге,  сыртық    5–  20% 

серверлерге  бір  ғана  демек  50–  70%  технологиялық  жүйе  сәйкес  келеді.  Сонымен  қатар  бұл  электр 

энергиясын үнемдеуге мүмкіндік жасайды. Оған қаржылық салымдар салудың қажеті жоқ, осылайша 

оларды  қолдана  отырып,  жоғары  технологиялық  серверлер  пайда  болады.ол  үшін  5–  10  сервер 

қызметі қажет болады. Виртуалдандыру көмегімен аса маңызды жоғары тиімді ресурстарды аламыз, 

олар  стандартты  инфрақұрылымдарды  қалыптастырып,  ескірген  үлгімен  бір  қосымшаның  серверін 

қалыптастырады. 

2.  Инфрақұрылымдардың  шығындарын  қысқарту:  Виртуалдандыру  арқылы  серверлер 

санын  қысқартып,  АТ  бойынша  ақпараттық  орталықтар  қамтылады.  Осы  арада  материалдық 

қысқарулар  жүреді.  Ақпараттық  орталықтар  пайда  болады.  Нәтижесінде  қажеттіліктер  туындап, 

материалдық ресуртар кемітіліп, АТ құралдармен қамтылады.  

3.  Бағдарламалармен  қамтамасыз  етуге  жұмсалған  қаражатты  кеміту.  Бағдарламаларды 

шығарытын  кейбір  өндірушілер  лицензиялы  арнайы  виртуалдық  орталарды  құрып  сұлбасын 

ұсынады.  Осылайша    лицензиялы  бағдарламаларды  атап  айтсақ  Microsoft  Windows  Server  2008 

Enterprise  сатып  алып,  сіздер  бірмезетте  1  физикалық  серверлермен  4  виртуалды  қолдана  аласыз, 

осылайша Windows Server 2008 Datacenter лицензиялана отырып, процессорлардың саны мен шексіз 

виртуалдық 

серверлер 

қалыптасады. 

жүктеу/скачать 35,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: