47
3. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
ДОСТУПОМ В ЛВС
В основе автоматизированной системы управления доступом в ЛВС
лежит технология виртуализации, которая позволит оптимизировать и
автоматизировать задачи системного администратора в АО «Мосинжпроект» и
повысить эффективность работы предприятия в целом и ИТ-отдела в частности,
сократив расходы на оборудование и увеличить эффективность доступа серверов
24/7.
3.1. Виртуализация. Преимущества и недостатки виртуализации
Интерес к виртуализации объясняется довольно просто - сдвиг
парадигмы, один сервер не означает теперь «одно приложение». Вместо
установленной концепции возникла идея нескольких приложений на одном
запущенном физическом сервере в режиме виртуализации (симметричная
многопроцессорность). Во многом это стало возможным благодаря увеличению
вычислительной мощности машины. [1, с.89]
Виртуализация (Рисунок 22) предполагает, что вычислительные ресурсы
организованы в пулы.
Рисунок 22– Основные типы виртуализации
48
Ресурсы можно почти бесконечно добавлять в пул. Чаще всего говоря о
виртуализации именно это понимают, а также под ней понимают аппаратное
преобразование в программное обеспечение, то есть несколько виртуальных
машин имеют общие аппаратные ресурсы. Общим подходом к виртуализации
является установка программного обеспечения - в операционную систему или
компьютерное оборудование. Установленное программное обеспечение
используется для создания виртуальных машин, распределения аппаратных
ресурсов и т. д
Рассмотрим основные преимущества виртуализации перед другими
методами решения той же проблемы (Рисунок 23):
Виртуальная машина может работать в гостевых
операционных системах и включает все стандартные компьютерные
компоненты
на виртуальной машине возможно работа с устаревшим
(программное обеспечение, которое уже не поддерживается
разработчиками) программным обеспечением и операционными
системами;
возможность создания безопасной среды для
пользователя сети [6, с.89]
Несколько виртуальных машин, развернутых на одном
физическом компьютере;
Виртуальные машины не зависят от оборудования, на
котором они работают;
Виртуальные машины идеально подходят для обучения
и переподготовки;
Возможность сохранять состояние виртуальной машины
в состоянии вернуться к точке до изменения системы;
49
Виртуальные машины могут создавать эмуляции
устройств, которые еще физически не существуют.
Недостатки использования виртуальных машин:
Требуется достаточное количество текущего
оборудования;
Рисунок 23– Преимущества виртуализации
Виртуальная машина чаще всего работает чуть
медленнее, чем реальное оборудование;
виртуализации всего оборудования и интерфейсов не
возможна.
Различают следующие типы виртуализации [40]:
1. Виртуализация операционных систем (Рисунок 24).
Наиболее распространенная форма виртуализации. Виртуальная
операционная система (виртуальная машина), комбинация нескольких
операционных систем, работающих на одной и той же аппаратной базе. [16,с.89]
50
Рисунок 24– Виртуализация операционных систем
Каждая виртуальная машина управляется отдельно с помощью VMM
(Virtual Machine Manager). Лидерами в разработки виртуальных машин являются
следующие ИТ-компнии: Microsoft, AMD, Intel и VMware.
2. Виртуализация серверов приложений[19].
В рамках процесса серверов приложений происходит балансировка
интеллектуальной нагрузки на виртуальную машину. При балансировке
нагрузки сервер необходимо контролировать веб-приложениями, но
пользователь «видит» только один сервер, который, по сути, предлагает
функциональность нескольких серверов (Рисунок 25).
Рисунок 25– Виртуализация серверов приложений
51
3. Виртуализация приложений (Рисунок 26).
Виртуализация приложений предполагает использование программных
решений в изолированных виртуальных средах [34].
Рисунок 26– Виртуализация приложений
4. Виртуализация сети. [10,с.99]
Позволяет объединять аппаратные и программные ресурсы в единую
виртуальную сеть. Создание виртуальной сети предполагает интеграцию
нескольких сетей (реальных и виртуальных) в единую виртуальную сеть
(Рисунок 27).
Рисунок 27– Виртуализация сети
52
5. Виртуализация аппаратного обеспечения.
При таком способе виртуализации аппаратные компоненты будут делится
на сегменты, которые будут управляться отдельно друг от друга. (Рисунок 28).
Рисунок 28– Виртуализация аппаратного обеспечения
6. Виртуализация систем хранения (Рисунок 29).
Данный вид виртуализации принято делить на следующие типы:
Виртуализацию блоков – данный вид используется в
распределенных сетях хранения;
Виртуализация файлов - данный вид используется в
системах хранения, сохраняется запись о том, что файлы и каталоги
находятся в определенных средах.
53
Рисунок 29– Виртуализация систем хранения
7. Виртуализация сервисов (Рисунок 30).
Виртуализация сервисов - это интеграция всех перечисленных выше
типов виртуализации. Решение позволяет работать с приложением независимо
от физического расположения его частей, интеграции и управления их
взаимодействием [36].
Рисунок 30– Виртуализация сервисов
54
3.2. Настройка виртуальных машин
Для выполнения задач выпускной квалификационной работы необходимо
временно перевести функции серверов в облако, для данной задачи была
выбрана платформа Windows Azure.
Windows Azure (Рисунок 31) изначально разработана как система
реализации схемы PaaS ("платформа как услуга"). PaaS также включает в себя
полный набор инструментов разработки и решений производительности
приложений (операционной среды, необходимой базы для развития,
инфраструктуры и услуг приложений).
Рисунок 31– Windows Azure
В основе Windows Azure лежат следующие технологии [9]:
Hyper-V (виртуализация);
Active Directory (аутентификация);
Visual Studio, .NET (инструмент и среда разработки).
System Center (управление);
Основные особенности Microsoft Azure:
оплата только потреблённых ресурсов;
общая, многопоточная структура вычислений;
абстракция от инфраструктуры.
55
Перед началом работы с Microsoft Azure необходимо решить следующие
вопросы:
Продумать имена ресурсов приложения;
Определить расположение, в котором будут хранится
ресурсы;
Определить размер виртуальной машины;
Задать максимальное число виртуальных машин,
которые можно создать;
Определить операционную систему, под управлением
которой будет работать виртуальная машина;
Провести конфигурацию виртуальной машины после ее
запуска;
Определить связанные ресурсы, которые необходимы
для виртуальной машины.
Рассмотрим суть и особенности некоторых характеристик виртуальных
машин в Microsoft Azure:
1. Имя виртуальной машины далее будет использоваться для настройки
сети и прав пользователей. Имя виртуальной машины может содержать не более
15 символов.
2. Расположения виртуальной машины
Все ресурсы, созданные в Azure, распределяются по нескольким
географическим регионам во всем мире. Как правило, при создании виртуальной
машины регион называется расположением. Для виртуальной машины
расположение указывает на место хранения виртуальных жестких дисков
3. Размер виртуальной машины
Используемый размер виртуальной машины зависит от рабочей нагрузки,
которую требуется выполнить. Позже выбранный размер определяет разные
факторы, например, вычислительную мощность, объем памяти и хранилища.
56
Microsoft Azure предлагает широкий спектр размеров для поддержки разных
вариантов использования.
4. Ограничения виртуальной машины - на сегодняшний день существует
ограничение в 20 виртуальных машин на регион.
5. Диски и образы операционной системы
Для хранения операционной системы и данных виртуальные машины
используют виртуальные жесткие диски. Microsoft Azure предоставляет
множество образов из Marketplace для различных версий и типов операционных
систем Windows Server.
6. Расширения виртуальных машин предоставляют дополнительные
возможности за счет настройки после развертывания и автоматизированных
задач.
С помощью расширений можно выполнить такие
стандартные задачи:
Выполнение пользовательских скриптов.
Развертывание конфигураций и управление ими.
Сбор данных диагностики.
7. Ресурсы, используются в виртуальной машине:
Группа ресурсов
Учетная запись хранения
Виртуальная сеть
Общедоступный IP-адрес
Сетевой интерфейс
Диски данных.
Рассмотрев общие вопросы создания виртуальной машины, далее
приступим к ее созданию. У Microsoft Azure есть пробная бесплатная подписка,
в рамках которой и выполнялась практическая часть выпускной
квалификационной работы.