Pendahuluan
Virtualisasi server adalah proses membuat beberapa instance server dari satu server fisik. Setiap instance server mewakili lingkungan virtual yang terisolasi. Dalam setiap lingkungan virtual, Anda dapat menjalankan sistem operasi terpisah.
Dalam artikel ini Anda akan mempelajari semua tentang virtualisasi server dan mengapa Anda harus memanfaatkan teknologi canggih ini.
Apa itu Virtualisasi Server?
Sebelum virtualisasi, Anda akan menginstal sistem operasi di atas perangkat keras, membuatnya terhubung langsung ke server. Ini berarti bahwa setiap server harus memiliki perangkat kerasnya sendiri yang terpisah.
Rata-rata, server khusus hanya menggunakan 15% dari sumber dayanya selama operasi normal. Meskipun menjalankan aplikasi Anda di server bare metal memiliki beberapa keunggulan dibandingkan virtualisasi, dalam banyak kasus hal ini hanya membuang-buang sumber daya. Selain itu, kegagalan perangkat lunak atau perangkat keras sering kali memerlukan perbaikan langsung di semua server.
Oleh karena itu, ada kebutuhan untuk meningkatkan pemanfaatan sumber daya dan menjaga pemisahan antara sistem operasi klien untuk tujuan keamanan.
Virtualisasi server diperkenalkan sebagai solusi untuk masalah yang disebutkan di atas. Perangkat lunak virtualisasi memungkinkan Anda untuk "memecah" server fisik Anda menjadi beberapa server virtual. Dengan begitu, Anda dapat memanfaatkan sumber daya fisik secara maksimal, tanpa berinvestasi pada lebih banyak perangkat keras.
Bagaimana Cara Kerja Virtualisasi Server?
Untuk membuat instance server virtual, Anda harus terlebih dahulu menyiapkan perangkat lunak virtualisasi. Perangkat lunak penting ini disebut hypervizor . Peran utamanya adalah membuat lapisan virtualisasi yang memisahkan CPU/Prosesor, RAM, dan resource fisik lainnya dari instance virtual.
Setelah Anda menginstal hypervizor pada mesin host Anda, Anda dapat menggunakan perangkat lunak virtualisasi tersebut untuk meniru sumber daya fisik dan membuat server virtual baru di atasnya.
Ada berbagai jenis virtualisasi server. Perbedaan di antara mereka terutama didasarkan pada tingkat isolasi yang mereka berikan, yang juga terkait dengan seberapa banyak sumber daya perangkat keras yang mereka tiru.
Jenis Virtualisasi Server
Ada tiga (3) pendekatan untuk virtualisasi server berdasarkan isolasi yang mereka berikan:
- Virtualisasi penuh atau model mesin virtual
- Model mesin paravirtual
- Virtualisasi di tingkat OS
Model Mesin Virtual Atau Virtualisasi Penuh
Dalam model mesin virtual penuh, hypervisor sepenuhnya mengisolasi mesin tamu. Ini berbagi perangkat keras dari mesin host tetapi berjalan seolah-olah berada di komputer yang sepenuhnya otonom, tidak menyadari hypervisor dan perannya. VM ini melihat diri mereka sebagai mandiri dan efisien. Oleh karena itu Anda tidak perlu mengadaptasi atau secara khusus memodifikasi sistem operasi mereka.
Mesin Paravirtual
Saat Anda membutuhkan beberapa mesin virtual dan memiliki berbagi sumber daya yang fleksibel, lingkungan yang sepenuhnya tervirtualisasi mungkin tidak diperlukan. Dalam hal ini, lingkungan paravirtualized mungkin lebih sesuai dengan situasi.
Model paravirtual menghilangkan kebutuhan VM untuk menjebak instruksi yang diistimewakan, membuatnya lebih efisien waktu dan tidak terlalu mengganggu sistem. Sistem operasi mengakui keberadaan hypervisor dan berkomunikasi langsung dengannya dengan mengirimkan komentar yang dikenal sebagai hypercalls .
Agar komunikasi ini berlangsung, baik hypervisor maupun sistem operasi dikhususkan untuk bertukar hypercall. Akibatnya, paravirtualisasi membutuhkan hypervisor dan sistem operasi paravirtualized. Ini dimodifikasi dengan menerapkan API (antarmuka pemrograman aplikasi) untuk memungkinkan mereka berkomunikasi melalui hypercall.
Lapisan Sistem Operasi
Virtualisasi di tingkat OS adalah fitur dari sistem operasi yang memiliki kernel yang memungkinkan keberadaan beberapa contoh ruang pengguna. Kami menyebut jenis virtualisasi ini containerization dan wadah instance ruang pengguna ini (partisi, lingkungan virtual, atau jail).
Program dapat berjalan di dalam wadah tetapi dibatasi hanya untuk konten wadah dan perangkat yang ditetapkan ke wadah itu. Tidak seperti OS utama, instance ruang pengguna ini yakin bahwa mereka memiliki semua sumber daya yang tersedia tetapi terbatas pada sumber daya yang dialokasikan ke penampung.
Karena tingkat virtualisasi ini menggunakan OS dan kernel yang sama dengan host, itu hanya dapat berbeda dari host-nya berdasarkan versi OS. Oleh karena itu terbatas karena tidak dapat memiliki OS yang berbeda dari host-nya.
Jenis Hypervisor
Dua jenis hypervisor digunakan untuk membuat lingkungan virtual:
- Hypervisor tipe 1 (hypervisor asli/bare metal)
- Hypervisor tipe 2 (hypervisor yang di-host)
Hypervisor Tipe 1
Hypervisor tipe 1 atau bare-metal dipasang langsung pada perangkat keras fisik mesin host, menyediakan lapisan antara perangkat keras dan OS. Di atas lapisan ini, Anda dapat menginstal banyak mesin virtual. Mesin tidak terhubung dengan cara apa pun dan dapat memiliki sistem operasi yang berbeda dan bertindak sebagai server aplikasi yang berbeda.
Konsol Manajemen
Administrator sistem dan pengguna tingkat lanjut mengontrol hypervisor dari jarak jauh melalui antarmuka yang disebut konsol manajemen .
Dengannya, Anda dapat terhubung ke dan mengelola instance sistem operasi. Anda juga dapat menghidupkan dan mematikan server, mentransfer sistem operasi dari satu server ke server lain (jika terjadi waktu henti atau malfungsi) dan melakukan banyak operasi lainnya.
Hypervisor tipe 1 sangat aman karena tidak memiliki permukaan serangan dari sistem operasi (host) yang mendasarinya. Selain itu, ia mengontrol dan menetapkan sumber daya yang dialokasikan ke setiap mesin virtual berdasarkan penggunaannya untuk menghindari pemborosan sumber daya.
Contoh hypervisor tipe 1 termasuk VMware ESXi, KVM, Oracle VM, Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V, dan lainnya.
Hypervisor Tipe 2
Tidak seperti tipe 1, hypervisor tipe 2 dipasang di atas sistem operasi yang ada. Ini memungkinkan pengguna untuk menggunakan komputer atau server pribadi mereka sebagai host untuk mesin virtual. Oleh karena itu, Anda memiliki perangkat keras yang mendasarinya, sistem operasi yang berfungsi sebagai host, hypervisor, dan sistem operasi tamu.
Meskipun VM diisolasi, OS utama masih terhubung langsung ke perangkat keras. Ini membuatnya kurang aman dibandingkan hypervisor tipe 1.
Di lingkungan yang mengutamakan keamanan, jenis hypervisor ini mungkin tidak sesuai dengan kebutuhan Anda. Namun, pengguna akhir dan klien dengan bisnis kecil mungkin menganggap lingkungan seperti ini lebih cocok.
Memiliki hypervisor yang dihosting memungkinkan lebih dari satu instance sistem operasi diinstal. Namun, Anda harus berhati-hati dengan alokasi sumber daya. Dalam kasus hypervisor tipe 2, alokasi berlebih dapat menyebabkan mesin host Anda mogok.
Contoh hypervisor tipe 2 termasuk VMware Workstation, KVM, Oracle VM VirtualBox, Microsoft Virtual PC, Red Hat Enterprise Virtualization, dan lainnya.