Birtualizazio

Birtualizazioa, informatikan, zerbaiten bertsio birtuala sortzea da, hala nola sistema eragileak, zerbitzariak edo biltegiratze gailuak

Ordenagailua martxan jartzen denean programa nagusi bat kargatzen da. Programa nagusi hori sistema eragilea da eta bertan beste programa txikiagoak kargatu daitezke. Hainbat dira sistema eragile familiak: Windows, Linux , Mac OS, etab... Gainera, familia bakoitzean sistema eragile bertsio ezberdin ugari daude. Windows-ek, adibidez, XP, 7, vista, 98, 2000... Linuxek ere baditu hainbat distribuzio: Slackware, ubuntu, debian, OpenSuse, helena, Red hat...
 
Sistema eragileen aukera hain zabala dela jakin arren, badira sistema eragile jakin batean erabiltzeko soilik garaturiko programak. Askotan arazoak sortzen dira, sistema eragile bateko programaren bat beste sistema eragile batean abiarazi nahi denean. Beraz, sistema eragile ezberdinetako programak erabili nahi izanez gero, makina ezberdinak erabili edo makina berean sistema eragile ezberdinak instalatu behar dira. Horrek programa batetik beste batera aldatzeko ordenagailua berrabiarazi beharra dakar, ezin direlako aldi berean sistema eragile bat baino gehiago exekutatu. Arazo honi erantzuteko sortu zen birtualizazioa. Birtualizazioa erabiliz bi sistema eragilek makina fisiko bera erabili dezakete une berean.

Birtualizazioa 1964an Cambridge-n CP-40 alegiazko makina garatzen hasi ziren. 1980ko hamarkadan lehen software komertzialak merkaturatu ziren eta urte hauetan izan duen garapena izugarria izan da. Gaur egun teknika honen erabilera asko zabaldu da, eta ordenagailuek gero eta baliabide fisiko gehiago eta hobeak izatea da arrazoietako bat. Sistema eragilean aldaketa arriskutsuren bat egin nahi bada, oso erabilgarria izan daiteke sistema birtual bat erabiltzea. Sistema birtualean errorea gertatuz gero, sistema eragile nagusia ez du kaltetuko.

Atalak 

Birtualizazioa oso kontzeptu zabala da, baina bi atal nagusietan banatuta dago: Plataforma birtualizazioa eta baliabideen birtualizazioa.

Baliabideen birtualizazioa 

Baliabide birtualak simulatzeko baliabide fisikoetan oinarritzen dira, ondoren plataformak 	birtualizatu ahal izateko. Honela software nagusiak software berriari hardwarearekin lanean ari dela sinestarazten dio. Hona baliabideak birtualizatzeko modu nagusienak:

 Hardware bidezko birtualizazioa: Hardwareak lagunduriko birtualizazioa x86 prozesagailuen] arkitekturan luzapenak egitean datza, honela birtualizazio lanak errazten dizkio softwareari.

 Biltegiratze birtualizazioa: Prozesu honekin biltegiratze logiko biltegiratze fisikotik aldentzea lortzen da; biltegiratze fisikoaren baliabideak esleitzen zaizkio alegiazko biltegi bati.

 Partizio bidezko birtualizazioa: Disko gogorra edo sareko banda zabalera zatitzea baliabide berak dituzten zati txikiagoetan.

 Alegiazko Makina: Sistema eragile batean hardware baliabide berak erabiltzen dituen makina independentea martxan jartzea da. Honela, baliabide fisikoak partekatzen dituzten makina independenteak batera erabili daitezke.
 Datuak birtualizatzeko: iturri anitzetako datu bakarretako ikuspegi bat geruza bakarrean, aplikazioak, txostenak eta azken erabiltzaileek datuetara sartzeko jatorrizko iturria, kokalekua eta datu-egiturak zehaztuz.

Plataforma birtualizazioa 

Oro har, plataforma birtualizazioan alegiazko makina simulatzen da. Beraz, baliabideen 	birtualizazioa darabil softwareak. Hauek dira plataforma birtualizazio motak:

 Erabateko birtualizazioa: Alegiazko makinak sistema eragilea exekutatzeko gai den hardwarea simulatzen du. Honela, era isolatuan hainbat sistema eragile kargatu daitezke. Zerbitzari berean exekutatzen diren plataforma horiek ez dute elkarren arteko dependentziarik izango. Zerbitzariaren baliabide fisikoek ezarriko dituzte muga bakarrak.

 Birtualizazio partziala: Alegiazko makinak hardware guztia simulatu beharrean zati bat simulatzen du, batez ere, hardwarearen helbideratzeak. Baliabideak partekatzen ditu baina ez ditu onartzen sistema eragilearen eskari bananduak.

 Sistema eragile bidezko birtualizazioa: Birtualizazio mota honetan sistema eragile zerbitzariaren kernel geruzan ingurune birtualak eratzen dira. Kasu honetan gomendagarria da hardware baliabide guztiak birtualizaturik egotea. Honela, alegiazko makinari esleitzean, sistema eragilearen kopia oso bat egongo da, kernel geruzaren gainean. Birtulizazio maila honek bermatuko du, hain zuzen ere, baliabideen segurtasun eta osotasuna.

Tresna erabilienak 

Internet-en ugari dira aurki daitezken birtualizazio tresnak, horietako batzuk kode irekikoak, eta beste batzuk jabedunak edo software pribatuak. Hala ere, kontuz ibili behar da, kode irekikoa izateak ez baitu esan nahi ordaindu behar ez denik. Sistema eragilearen eta erabilera helburuaren arabera programa bat edo beste bat aukeratu behar da:

 VMWare: Merkatuan zerbitzari birtualak eskaintzen dituzten enpresek askotan programa honekin kudeatzen dituzte euren hardwareak. Beraz, estandarra sistema hau da. VMWarek hainbat software eskaintzen ditu, honela bezeroak birtualizazio motaren arabera aukeratuko du produktua.

 Oracle VM VirtualBox: birtualizatzeko kode-irekiko softwarea da. Windows, mac, linux plataformetarako balio du softwareak, eta sistema eragile horietan beste sistema eragile bat abiarazteko aukera ematen du.

 Microsoft VirtualPc: Windows plataforman sistema eragile ezberdinak kudeatu eta abiarazteko erabiltzen da.

 KVM: kernelean oinarrituriko alegiazko makina. Linux-ekin x86 arkitekturan oinarritutako erabateko birtualizazioa egiteko programa.

 QEMU: prozesagailu emulatzailea da. Software honek prozesagailu baten funtzio bera du.

 Xen: Birtualizazio plataforma honekin une berean hainbat sistema eragile erabil daitezke.

 Virtuozzo: Software jabedun honekin hainbat ingurune birtual independente sor daitezke makina fisiko bakar batean.

Abantailak 

Teknika honek hainbat abantaila dakarzkio erabiltzaileari, enpresek euren mozkinak maximizatzeko darabiltzatenak, hain zuzen ere. Hasteko, Sistema eragileak isolaturik daudenez, horietako batean errorik gertatuz gero, besteetan ez du eraginik izango. Erabiltzaile arruntak proba ezberdinak egiteko erabil dezake inolako beldurrik gabe. Enpresetan datu edo programa galerak diru galera izugarriak eragin ditzake. Enpresetan ezusteko datu galerak zuzenean saihesten dira eta segurtasun kopiak egin daitezke alegiazko makinetan. Bestalde, zerbitzari fisikoa bakarra izanik, kudeaketa eta administrazio lanak errazagoak dira, ondorioz, baliabide berriak azkarrago gehitzen zaizkio zerbitzari birtualari. Beraz, prozesagailuaren alferrikako geldiune denbora asko gutxitzen du eta ondorioz, ordenagailuaren abiadura izugarri hobetzen da, beraz, horrek dakarren kostu merkatzeak enpresari etekinak areagotzea eragiten dio. Hortaz, Jabetza kostu osoa eta inbertsio itzulkina hobetzen du birtualizazio erabilerak.

Erronkak eta helburuak 

 Erabilera bultzatzea: ordenagailu zerbitzarien erabilera %50-etik beherakoa izaten da enpresetan. Teknika honekin lan kargak beste zerbitzari libreetara desbidera daitezke. Beraz, birtualizazioa erabiltzeak enpresa baten alferrikako baliabide gehigarrien erosketa ekidin dezake.

 Lekua aurreztea: hainbat sistema logiko baliabide fisiko gutxiagoan exekuta daitezke. Zenbait tokitan teknika honek toki faltak sortutako arazoa pixka bat konpontzen lagundu dezake. Ondorioz, baliabide fisikoen hedapen garestiak erostea ekidin daiteke.

 Azpiegitura birtualak: Baliabideak ahalik eta gehien aprobetxatu behar dira. Hori lortzeko azpiegitura bateratu eta eraginkorrak behar dira. Birtualizazioa erabiliz, baliabideen erabilera maximizatu egiten da eta horrek eraginkortasuna izugarri hazten du.

 Energia erabilpena gutxitzea: hardwareak kontsumitzen duen energia gastu handia izan daiteke enpresentzat. Baliabideak eraginkorragoa bihurtzearen ondorio zuzena da energia erabilpen egokiagoa egitea.

 Datuak berreskuratzea: Sistema batean ezustean akats asko gerta daitezke. Birtualizazioak asko erraztu lezake sistema baten berreskuratzea, erakusleen erabilgarritasuna dela medio. Edozein ezusteren ondoren ere merkatuan jarraitzea ahalbideratu diezaioke sistema berreskuratze azkar batek.

 Mantenu kostuak murriztea: Gaur egun, enpresek askoz diru gehiago darabilte mantentze lanetan, azpiegitura erosketan baino. Baliabideak enpresaren tamainarentzat egokienak badira, mantentze kostua gutxienekoa izango da.

 Sistema eragileen arteko erabilera: Sistema eragile bat erabiltzen ari den bitartean beste sistema eragile bateko programa bat exekutatzea ahalbideratzen du, berrabiarazi behar izan gabe. Ez dira bi makina ezberdin behar plataforma ezberdinak exekutatzeko.

Green IT eta birtualizazioa 

Birtualizazio erabilerak energia aurrezten du. Teknika hau, Hodei konputazioarekin batera, garrantzitsu bilakatzen ari da teknologia iraunkorren artean. Baliabide kopurua egokitzen laguntzen du eta alferrikako geldiuneak gutxitzen ditu. Ondorioz, gastu ekonomiko eta CO2 isuriak gutxitzen dira birtualizazioa erabiltzen den ingurune fisikoetan. Teknika hau erabiltzen duten PC-ek %35 gutxitu dezakete euren energia erabilera. Hau, hainbat alegiazko makina zerbitzari fisiko bakar batean exekutatuz lor daiteke. Erabiltzen ez diren bitartean baliabide edo azpiegiturak deskonektatzea da beste arau ekologiko bat. Honela, energia aurrezteak urtean hainbat tona CO2 gutxiago sortzea dakar. Enpresek, salbuespenak salbuespen, azken urte hauetan ahalegin berezia egin dute energia erabilera murrizteko. Aldaketa klimatikoaren aurka jotzeko bidean aurrerapauso txikiak diren arren, garrantzitsua da enpresek eta erabiltzaileek, oro har, teknologia jasangarria erabiltzea. Hala ere, bistakoa da enpresa horien interes nagusiak ekonomikoak direla, energia aurrezteak dirua aurreztea dakarrelako.

Azpiegitura Birtuala 

Enpresa baten beharren arabera, baliabide fisikoak dinamikoki mapeatzen dira. Alegiazko makina batek ordenagailu bakar baten baliabide fisikoak ordezkatzen ditu, baina azpiegitura birtual batek ordea, hainbat ordenagailu, biltegiratze zerbitzari eta sare ordezkatzen ditu. Egiturari dagokionez osagai hauek ditu:
 Ordenagailu guztiak birtualizatzeko adabegi bakarreko zerbitzaria.
 Alegiazko makinen arteko baliabide erabilgarrien optimizaziorako, birtualizazioan oinarritutako baliabide kudeatzailea.
 Softwarea hardwarearengandik bereizirik dagoenez, azpiegiturak kudeatzeko hainbat ebazpide definituta egongo dira software nagusian. Horren arabera, arazoen aurrean zer egin, partekatze baimenik badaukan edo erabiltzailearen zerbitzuen maila zein den erabakiko du softwareak

Azpiegitura birtualaren onurak 

Azpiegitura birtualak erabiltzen dituzten inguruneak oso baliagarriak dira enpresa munduan plataforma eta mahaigain asko exekuta ditzaketelako. Gainera, beste sare, plataforma eta azpiegiturekin oso bateragarriak dira. Hardware eta sistemekiko independenteki aukera daitezke plataformak. Ondorioz, aplikazio eta sistema eragileen inguruneak oso malgu eta eraginkorrak dira.

Azpiegitura birtuala darabilten enpresek ondorio hauek nabarmentzen dituzte 

Prozesagailuen denbora erabilera baliagarria %60 eta %80 artean kokatzen da. Prozesagailu birtualizatu gabeetan prozesagailu erabilera % 5 eta%15 artekoa dela kontuan izan behar da. Beraz, eraginkortasuna gutxienez 4 aldiz handiagoa da.
Baliabide fisikoa bakarra denez, kudeaketa lanak asko azkartzen dira. Denbora asko aurrezten da programaren bat makina guztietan instalatu nahi izanez gero. Teknika hau erabili aurretik lan hori egiteko hainbat egun behar izaten ziren.
Ezusteko geldialdien osteko berreskurapen denbora %85ean hobetzen da. Ordenagailua martxan berreskuratzen ari den bitartean denbora baliotsua kentzen dio eraginkortasun tasari. Denbora hori alferrik ez galtzean dago gakoa.

Erabilera adibideak 

Erabilera berriak garatzen diren heinean, enpresek teknika hau gero eta gehiago erabiltzen dute urtetik urtera. Hala ere, birtualizazioa hezkuntza munduan, unibertsitatetan, batez ere, asko ari da zabaltzen.
EHU-k, adibidez, datu-sare korporatibora partekatzen du. Sare pribatu birtualeko (VPN) zerbitzu hau erabiliz, erabiltzaileek konexio seguruak egin ditzakete. Pribatua izateak, ez du esan nahi unibertsitate kanpotik sarbiderik ez duenik. Izan ere, Internet gisako sare publiko partekatu batetik atzigarria da.

Nor bere hornitzaileak eskaintzen duen zerbitzuaz baliatuz, Internet sarera konektatuta duzun ordenagailuan konexioa konfiguratzen da eta unibertsitateko berezko IP helbide bat ezartzen zaio. Horretarako, ciscoVPN zerbitzaria erabiltzen da. Beraz, sarbidea ematen zaio Unibertsitatearen instalazioetan bertan sarera konektatuta egongo balitz bezala. Lan-saio osoa erabiltzailearen urruneko ordenagailutik bertatik egin, nahiz Unibertsitateko datu-sare korporatiboan instalatutako VPN zerbitzaritik egin, datu guztiak zifratzen dira. Honela, VPN bidez lortutako konexioa modu seguruan egiten da. Zerbitzu honetara sartzeko kontuen erabilera ezarrita dago sare korporatiboko LDAP kontuen zerbitzuaren bidez. Unibertsitateko ikasle guztiek horretarako kontu bana dute LDAP zerbitzarian. Beraz, unibertsitateko edo interneteko sare fisikoetatik sare pribatu txikiak birtualizatzen dira. Sare fisikoa sare logiko askotan banatzen da eta ikasle bakoitzak norbere sarea izatea ahalbideratzen du.

Kanpo estekak 

Informatika