Что такое выделенный ресурс
Что такое VPS-хостинг и как работает VPS?
VPS Hosting — это продукт для хостинга веб-сайтов, который выделяет определенные серверные ресурсы для учетной записи. VPS Hosting используется для сайтов с высоким трафиком или ресурсами.
Как работает VPS хостинг
VPS означает «виртуальный выделенный сервер». VPS-сервер — это сервер, на котором работает программное обеспечение «виртуализации», которое разделяет и выделяет аппаратные ресурсы для определенных учетных записей. Дальше мы также разберем, что лучше vps или выделенные сервер.
Представьте себе на секунду реальное жилье. VPS — это что-то вроде ряда таунхаусов. Они выглядят как одна общая структура. Но когда вы смотрите на чертежи, каждый городской дом отделен от остальных. Нет никакого «совместного владения» чем-либо, даже если это единая структура.
Сервер VPS может быть одним сервером, расположенным в одной стойке, но он ведет себя как несколько серверов, поскольку все, от памяти до места для хранения и вычислительной мощности, уже выделено.
Для чего используется VPS хостинг
VPS-хостинг используется для работы веб-сайтов с постоянно повышенным трафиком или более ресурсоемкими веб-сайтами по предсказуемой цене. С VPS-сервером вы точно знаете, сколько ресурсов у вас есть, независимо от других учетных записей на вашем сервере.
Если вы знаете, сколько посещений вы получаете и насколько эффективен ваш веб-сайт, вы можете заплатить фиксированную цену за эти ресурсы.
Обычно вебмастера переключаются на план хостинга VPS от 25000 до 30000 посещений в месяц. Для сайта электронной коммерции, переходят на vps от 10000 посещений в месяц.
Оба эти числа не являются ориентирами. Ваши цифры могут сильно отличаться в зависимости от точных метрик вашего веб-сайта. Всегда полезно проверять собственную память, пропускную способность и использование ЦП, в панели управления вашей учетной записи хостинга.
Различия в хостинге VPS
VPS-хостинг существует в широком спектре хостинговых продуктов. Вот чем он отличается.
VPS хостинг против виртуального хостинга
Хостинг VPS https://hostzealot.ru/vps предлагает выделенные ресурсы, а не общие. Это как частный дом против общежития. Оба они являются частной собственностью в здании. Но — с городским домом все выделено, с общежитием вы все делите между всеми.
При виртуальном хостинге вы должны делиться всеми ресурсами сервера с другими веб-сайтами на вашем сервере. Это означает, что вы обычно можете получить гораздо лучшую цену, чем VPS, и, как правило, вы можете получить такую же производительность, поскольку хостинговая компания будет работать над сбалансированной нагрузкой на сервер.
Однако план хостинга VPS предложит больше контроля и больше свободы.
VPS хостинг против выделенного сервера
Хостинг VPS предлагает выделенные ресурсы на одном сервере, которые используются совместно с другими учетными записями. Выделенный сервер предлагает вам в пользование весь сервер. По сути, вы арендуете сервер с поддержкой и подключением к Интернету высшего уровня.
VPS хостинг против облачного хостинга
VPS-хостинг предлагает выделенные ресурсы на одном сервере, тогда как облачный хостинг децентрализует файлы и базы данных вашего веб-сайта на тысячах серверов по всему миру. Используя VPS-хостинг, вы платите за определенные ресурсы. С облачным хостингом вы платите за использование, хотя есть планы, которые обеспечивают определенное количество применений по стабильной цене.
С облачным хостингом у вас в основном неограниченные ресурсы, но вы платите за каждое использование. С VPS Hosting вы платите стабильную цену за стабильные ресурсы. Это как «шведский стол» по меню «все, что можно съесть», а не заказ первого блюда по единой цене.
Как ни странно, многие хостинговые компании сочетают преимущества и недостатки каждой из них. Распространенной комбинацией является использование облачного хостинга в качестве резервной копии для хостинга VPS.
Планирование процессов, выделение ресурсов, процессу, состояния процесса.
В этой статье мы поговорим на такие темы, как: планирование процессов операционной системой, выделение ресурсов процессу, состояния процесса в ОС.
Понятие «вычислительный процесс» (или просто «процесс») является одним из основных при рассмотрении свойств ОС. Последовательный процесс (задача) – это выполнение отдельной программы с ее данными на последовательном процессоре (программа, находящаяся в решении).
Планирование процессов
В первых вычислительных системах любая программа могла выполняться только после полного выполнения предыдущей задачи. Такой режим работы получил название однозадачного(однопрограммного).
Поскольку первые вычислительные системы были построены в соответствии с принципами Джона Фон Неймана, все подсистемы и устройства компьютера управлялись исключительно центральным процессором. ЦП осуществлял и выполнение вычислений, и управление операциями ввода/вывода данных. Соответственно, пока осуществлялся обмен данными между оперативной памятью и внешними устройствами, процессор не мог выполнять вычисления.
Введение в состав вычислительной машины специальных контроллеров позволило совместить во времени (распараллелить) операции вывода полученных данных и последующие вычисления на ЦП. Однако все равно процессор продолжал часто и долго простаивать, дожидаясь очередной операции ввода/вывода. Поэтому было предложено организовать, так называемый, мультипрограммный (мультизадачный, многозадачный) режим работы вычислительной системы. Суть его заключается в том, что пока одна программа (один процесс или задача) ожидает завершения очередной операции ввода/вывода, другая программа (другая задача) может быть поставлена на решение.
Многозадачный режим можно охарактеризовать следующим образом:
Выделение ресурсов
ОС поддерживает мультипрограммирование и старается эффективно использовать ресурсы путем организации к ним очередей запросов, составляемых тем или иным способом. Это требование достигается поддерживанием в памяти более одного процесса, ожидающего процессор, и более одного процесса готового использовать ресурсы, как только последние станут доступными.
При необходимости использовать какой–нибудь ресурс (оперативную память, устройства ввода/вывода, массив данных и др.) задача обращается к супервизору ОС (ее центральному управляющему модулю), посредством специальных вызовов (команд, директив) и сообщает о своем требовании. При этом указывается вид ресурса и, если надо, его объем (например, количество адресуемых ячеек ОП, количество дорожек или секторов на системном диске, устройство печати и объем выводимых данных).
Супервизор ОС может состоять из нескольких модулей: супервизора ввода/вывода, супервизора прерываний, супервизора программ, диспетчер задач и т.д.
Директива обращения к ОС передает ей управление, переводя процесс в привилегированный режим работы, если такой существует. Ресурс может быть выделен, задачей, обратившейся к супервизору с соответствующим запросом, если:
Получив запрос, ОС либо удовлетворяет его и возвращает управление задаче, выдавшей данный запрос, либо, если ресурс занят, ставит задачу в очередь к ресурсу, переводя ее в состояние ожидания. Очередь к ресурсу может быть организована несколькими способами, но чаще всего это осуществляется с помощью списковой структуры.
После окончания работы с ресурсом задача опять с помощью специального вызова супервизора (посредством соответствующей директивы) сообщает ОС об отказе от ресурса, или ОС забирает ресурс сама, если управление возвращается супервизору после выполнения какой-либо системной функции. Супервизор ОС, получив управление по этому обращению, освобождает ресурс и проверяет, имеется ли очередь к освободившемуся ресурсу. Если очередь есть – в зависимости от принятой дисциплины обслуживания (правила обслуживания) и приоритетов заявок он выводит из состояния ожидания задачу, ждущую ресурс, и переводит ее в состояние готовности к выполнению. После этого управление либо передается данной задаче, либо возвращается той, которая только что освободила ресурс.
При выдаче запроса на ресурс задача может указать, хочет ли она владеть ресурсом монопольно или допускает совместное использование с другими задачами.
Если в системе имеется некоторая совокупность ресурсов, то управлять их использованием можно на основе монопольной стратегии. Стратегия подразумевает четкую формулировку целей, следуя которым можно добиться эффективного распределения ресурсов.
В однопрограммной ОС присутствует только один пользовательский процесс. В мультипрограммной системе на ресурсы могут претендовать много независимых процессов.
Планирование процессов – это управление распределением ресурсов процессора между различными конкурирующими процессами путем передачи им управления согласно некоторой стратегии планирования.
Состояние процесса
Процесс создается, когда выполнение задания пользователя начинается, и уничтожается, когда задание завершается.
Если обобщать и рассматривать не только обычные ОС общего назначения, но и, например ОС реального времени, то можно сказать, что процесс может находиться в активном и пассивномсостоянии.
В активном состоянии (то есть во время своего существования) процесс может участвовать в конкуренции за использование ресурсов в ОС, а в – пассивном – он только известен системе, но в конкуренции не участвует (хотя его существование в системе сопряжено с предоставлением ему оперативной и/или внешней памяти).
В свою очередь активный процесс может быть в одном из следующих состояний:
Таким образом, возможные переходы из одного состояния процесса в другое в общем случае можно представить следующей схемой:
В любой момент времени выполняющимся процессом (т.е. использующим процессор) может быть только один процесс. При передаче управления процессу пользователя ОС устанавливает интервальный таймер. Тем самым задается квант времени, являющийся максимальным количеством времени процессора, на которое процесс получает управление. Если это время истекает, процесс переводится из состояния выполнения в состояние готовности. После этого ОС, согласно стратегии планирования, выбирает следующий процесс, находящийся в готовности, переводит его в состояние выполнения и передает ему управление.
Выбор процесса и передачу на него управления называют диспетчеризацией. Часть операционной системы, выполняющая эту функцию, называется диспетчером (dispetcher).
В обычных ОС (на рассматривая ОС реального времени) процесс появляется при запуске какой-нибудь программы. ОС организует (выделяет) для нового процесса соответствующий дескрипторпроцесса и процесс начинает выполняться. Поэтому пассивного состояния не существует.
В ОС реального времени ситуация иная. Обычно при проектировании системы реального времени уже заранее бывает известен состав программ (задач), которые должны будут выполняться. Известны и многие их параметры, которые необходимо учитывать при распределении ресурсов (объем памяти, приоритет, средняя длительность выполнения, открываемые файлы, используемые устройства и т.п.). Поэтому для них заранее заводят дескрипторы задач, с тем, чтобы в последствии не тратить драгоценное время на организацию дескриптора и поиск для него необходимых ресурсов. Таким образом, в ОС реального времени многие процессы (задачи) могут находиться в состоянии бездействия – пассивном состоянии.
Переходы между состояниями процесса
За время своего существования процесс может неоднократно совершать переходы из одного состояния в другое. Это обусловлено следующими факторами:
Возможные переходы процесса из одного состояния в другое отображены в виде схем состояний. Процесс из состояния бездействия может перейти в состояние готовности в следующих случаях:
Устройство называется инициативным, если по сигналу запроса на прерывание от него должна запускаться некоторая задача.
Из состояния выполнения процесс может выйти по одной из следующих причин:
Таким образом, движущей силой, меняющей состояние процессов, являются различные события. Один из основных видов событий — это прерывание.
Хостинг: что это, зачем и как выбрать
Каждому, кто собирается обзавестись собственным сайтом, предстоит сделать выбор хостинга.
Хостинг — это услуга по предоставлению ресурсов на сервере, иначе говоря, аренда дискового пространства, где будут храниться все необходимые для правильного функционирования сайта файлы и данные.
Это что-то вроде аренды участка для строительства на нем дома. И как не всякая земля пригодна для строительства определенных домов, так и не всякий хостинг подойдет для определенного сайта. Согласитесь, строить высотный дом на болоте, как и выкупить большое забетонированное пространство под шалаш, не самая лучшая идея? Точно также, как и создавать крупный интернет-ресурс, размещая его на общем хостинге, или арендовать целый сервер под одностраничный сайт-визитку.
Надежный хостинг очень важен, поскольку предназначенные для него сервера работают без перерывов, обеспечивая круглосуточную обработку обращений к интернет-ресурсу. Всякий раз, когда кто-то вводит имя сайта в адресную строку браузера, хост передает все требуемые для обслуживания запроса данные: тексты, изображения, файлы и прочее. И если сервер не будет справляться со своей задачей, пользователь попросту не сможет использовать ресурс, поскольку тот будет медленно работать или же недоступен. А порой можно и вовсе лишиться интернет-ресурса.
Итак, давайте попробуем разобраться, какие же бывают «участки» под строительство сайта и как их выбирать, чтобы быть уверенными в надежности, не переплатив при этом лишние деньги?
Для решения различных задач клиентов существует несколько типов хостинга. Чем крупнее сайт, тем больше ему требуется пространства.
Общий, он же виртуальный, хостинг подразумевает совместное использование ресурсов сервера с другими клиентами, число которых может исчисляться тысячами. Вычислительная мощность, память и прочие ресурсы будут равномерно распределяться между пользователями. Данное решение на практике удовлетворяет запросы большинства владельцев небольших проектов. Однако в случае развития и роста сайта, вашего или соседских, на виртуальном хостинге производительность может падать. Если вы собираетесь развивать проект и привлекать все больше и больше трафика, этот вариант вам не подойдет.
VPS расшифровывается как Virtual Private Server, то есть виртуальный приватный сервер. Данная услуга предполагает совместное использование сервера с другими пользователями, но при VPS хостинге, в отличии от общего, вам выделяется отдельное пространство с зарезервированным количеством вычислительной мощности и памяти. Это формирует определенного рода страховку от проблем, которые могут быть вызваны в ходе обслуживания соседских сайтов.
Облачное решение сегодня одно из самых надежных на рынке. При этом виде хостинга вам предоставляется кластер серверов, и все данные вашего ресурса имеют копии на каждом из них. Если где-то возникнут проблемы, весь трафик будет перенаправлен на нормально функционирующий сервер.
При данном типе хостинга у вас будет собственный физический сервер, предназначенный исключительно для вашего сайта. При этом его можно будет настраивать по своему усмотрению, выбирать операционную систему и ПО, которые хотите вы захотите использовать и настраивать всю среду размещения в соответствии с вашими потребностями.
Аренда выделенного сервера это в общем тоже самое, что свой собственный локальный сервер, только с профессиональной поддержкой вашего хостинг-провайдера.
Выбор хостинга — это несложная задача. Большинство может справиться с ней самостоятельно, ознакомившись с нижепредставленной инфографикой.
При выборе хостинга также немаловажно обращать внимание на конкретного провайдера. Надежные и успешные компании определяются не только сроком своей работы, но и долей на рынке услуг. Ресурс Statonline.ru, который посвящён аналитике и статистике сайтов в Рунете, определил процентное соотношение использования услуг различных хостинг-провадеров.
В первой пятерке среди наиболее популярных хостеров по состоянию на май 2019 года находятся: REG.RU (14,6%), BeGet (12,8%), TIMEWEB (9,8%), Hetzner (6,8%), Selectel (5,2%).
Хостинг – это услуга, которая необходима для осуществления функционирования и нахождения вашего сайта в интернете. А последнее, как известно, потенциально позволяет привлечь внимание миллионов пользователей по всему миру.
Хороший хостинг обеспечивает беспрепятственное обслуживание вашего контента, дает возможность предоставлять своим посетителям отличный интерфейс и привлекать все больше и больше новых людей на сайт.
При выборе данной услуги исходите из своих потребностей и старайтесь прогнозировать будущее, чтобы избежать возможных проблем по мере развития. Бюджетные хостинг-провайдеры обычно сосредотачивают свое внимание исключительно на предложении услуги виртуального хостинга, и это означает, что когда ваш проект потребует большего объема ресурсов, и вы будете готовы переехать на VPS или даже арендовать выделенный сервер, вам придется поменять хостера. Выбирайте хостинг с прицелом на будущее.
Что такое выделенный ресурс
В предыдущих главах рассмотрены способы синхронизации процессов, которые позволяют процессам успешно кооперироваться. Однако если средствами синхронизации пользоваться неосторожно, то могут возникнуть непредвиденные затруднения. Предположим, что несколько процессов конкурируют за обладание конечным числом ресурсов. Если запрашиваемый процессом ресурс недоступен, процесс переходит в состояние ожидания. В случае если требуемый ресурс удерживается другим ожидающим процессом, то первый процесс не сможет сменить свое состояние. Такая ситуация называется тупиком. Говорят, что в мультипрограммной системе процесс находится в состоянии тупика, дедлока ( deadlock ) или клинча, если он ожидает события, которое никогда не произойдет. Системная тупиковая ситуация или зависание системы является следствием того, что один или более процессов находятся в состоянии тупика.
Рассмотрим пример. Предположим, что два процесса осуществляют вывод с ленты на принтер. Один из них успел монополизировать ленту и претендует на принтер, а другой наоборот. После этого оба процесса оказываются заблокированными в ожидании второго ресурса (см. рис. 7.1)
Рис. 7.1. Пример тупиковой ситуации.
Тупики также могут иметь место в ситуациях, не требующих выделенных ресурсов. Например, в системах управления базами данных процессы могут локализовывать записи, чтобы избежать гонок (см. главу «Синхронизация процессов»). В этом случае может получиться так, что один из процессов заблокировал записи, требуемые другому процессу и наоборот. Т.о. тупики могут иметь место, как на аппаратных, так и на программных ресурсах.
Другой пример возникновение тупика в системах спулинга. Режим спулинга ввод-вывод с буферизацией информации, предназначенной для печати, на диске и организации очереди на печать часто применяется для повышения производительности системы. Программа, осуществляющая вывод на печать должна полностью сформировать свои выходные данные в промежуточном файле, после чего начинается реальная распечатка. В итоге, несколько заданий может оказаться в тупиковой ситуации, если предусмотренная емкость буфера для промежуточных файлов будет заполнена до того, как одно из заданий закончит свою работу. Возможные решения: увеличить размер буфера, или не принимать дополнительные задания, если файл спулинга близок к какому то порогу насыщения, например, заполнен на 75%.
Далее в тексте данной главы будут обсуждаться вопросы, обнаружения, предотвращения, обхода тупиков и восстановления после тупиков. Рассматривается также тесно связанная проблема бесконечного откладывания, которое может происходить из-за дискриминационной политики планировщика ресурсов. Во многих случаях цена борьбы с тупиками, которую приходится платить высока. Тем не менее, для ряда систем, например для систем реального времени, нет иного выхода.
7.2 Концепция ресурса
Уже говорилось, что одна из основных функций ОС осуществлять распределение ресурсов между процессами, то есть быть менеджером ресурсов.
Как устройства, так и данные могут являться ресурсами.
Последовательность событий, требуемых для использования ресурса такова:
запросить ( request ) ресурс,
использовать ( use ) ресурс,
освободить ( release ) ресурс.
Если ресурса нет в наличии, когда он требуется, то процесс вынужден ждать. В некоторых ОС процесс автоматически блокируется, когда получает отказ на запрос к ресурсу и просыпается, когда ресурс оказывается в наличии. В других системах отказ сопровождается возвратом ошибки и уже задача вызывающего процесса решить: подождать немного и попытаться осуществить запрос вновь.
В наших дальнейших рассуждениях мы будем предполагать, что когда запрос отклонен, процесс переходит в состояние ожидания.
7.3 Условия возникновения тупиков
В 1971 г. Коффман, Элфик и Шошани сформулировали следующие четыре условия для возникновения тупиков.
1. Условие взаимоисключения ( Mutual exclusion ). Каждый ресурс выделен в точности одному процессу или доступен. Процессы требуют предоставления им монопольного управления ресурсами, которые им выделяются.
2. Условие ожидания ресурсов ( Hold and wait ). Процессы удерживают за собой ресурсы, уже выделенные им, ожидая в то же время выделения дополнительных ресурсов (которые при этом обычно удерживаются другими процессами).
3. Условие неперераспределяемости ( No preemtion ). Ресурс, данный ранее, не может быть принудительно забран у процесса. Освобождены они могут быть только процессом, который их удерживает.
4. Условие кругового ожидания ( Circular wait ). Существует кольцевая цепь процессов, в которой каждый процесс удерживает за собой один или более ресурсов, требующихся другим процессам цепи.
Для тупика необходимо выполнение всех четырех условий.
Обычно тупик моделируется прямым графом, наподобие того, что изображен на рис. 7.1, состоящим из узлов двух видов: прямоугольников процессов и эллипсов ресурсов. Стрелки, направленные от ресурса к процессу, показывают, что ресурс выделен данному процессу.
7.4 Основные направления борьбы с тупиками.
В связи с проблемой тупиков были выполнено много интересных исследований в области информатики и операционных систем.
Основные направления борьбы с тупиками:
Игнорировать данную проблему
Восстановление после тупиков
Предотвращение тупиков за счет тщательного выделения ресурсов или нарушения одного из условий возникновения тупиков.
7.5 Алгоритм страуса
7.6 Обнаружение тупиков
Обнаружение тупика это установление факта, что возникла тупиковая ситуация и определение процессов и ресурсов, вовлеченных в эту ситуацию. Как правило, алгоритмы обнаружения применяются, когда выполнены первые три необходимых условия возникновения тупиковой ситуации. Затем проверяется наличие режима кругового ожидания. При этом активно используются уже упоминавшиеся графы распределения ресурсов.
Рассмотрим модельную ситуацию [12]:
Вопрос состоит в том, является ли данная ситуация тупиковой, и если да, то какие процессы в ней участвуют.
Рис. 7.2 (а) Граф ресурсов. (б) Цикл, извлеченный из графа ( a).
Для ответа на этот вопрос можно сконструировать граф ресурсов, как показано на рис. 7.2. Из рисунка видно, что имеется цикл, моделирующий условие кругового ожидания, и процессы D,E,G в тупиковой ситуации
Визуально легко обнаружить наличие тупика, но нужны также формальные алгоритмы, реализуемые на компьютере.
Один из таких алгоритмов описан в [12], там же можно найти ссылки на другие алгоритмы.
Существуют и другие способы обнаружения тупиков, применимые также в ситуациях, когда имеется несколько ресурсов каждого типа. Так в [22] описан способ, называемый редукцией графа распределения ресурсов, а в [12] матричный алгоритм.
7.7 Восстановление после тупиков
Систему, оказавшуюся в тупике, можно вывести из него, нарушив одно из условий его существования. При этом возможно несколько процессов частично или полностью потеряют результаты проделанной работы.
Сложность восстановления обусловлена рядом факторов.
в большинстве систем нет достаточно эффективных средств для приостановки процесса, вывода его из системы и возобновления впоследствии;
если даже такие средства есть, то их использование требует затрат и внимания оператора;
восстановление после серьезного тупика может потребовать много работы.
7.7.1 Восстановление при помощи перераспределения ресурсов
Например, чтобы отобрать лазерный принтер у процесса, который осуществляет вывод на него, оператор может собрать уже напечатанные бумаги и сложить их в стопку. Затем процесс может быть приостановлен и принтер передан другому процессу. После окончания его работы бумага может быть возвращена в принтер и первый процесс возобновляется. Возможность забрать ресурс у процесса, дать его другому процессу и затем вернуть его назад без нанесения ущерба сильно зависит от природы ресурса. Подобное восстановление часто трудно, если не невозможно.
7.7.2 Восстановление через откат назад
Это, по всей вероятности, самый эффективный способ приостановки и возобновления.
В ряде систем реализованы средства рестарта с контрольной точки (сохранение состояния системы в какой-то момент времени). Там где эти средства не предусмотрены, их должны организовать разработчики прикладных программ. Если проектировщики системы знают, что тупик вероятен, они могут периодически организовывать для процессов контрольные точки.
Когда тупик обнаружен, видно какие ресурсы вовлечены в цикл кругового ожидания. Чтобы осуществить восстановление, процесс, который владеет таким ресурсам, должен быть отброшен к моменту времени, предшествующему его запросу на этот ресурс.
7.7.3 Восстановление через ликвидацию одного из процессов
7.8 Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов.
При предотвращении тупиков целью является обеспечение условий, исключающих возможность возникновения тупиковых ситуаций.
Один из алгоритмов предотвращения тупиков базируется на концепции безопасных состояний.
7.8.1 Предотвращение тупиков и алгоритм банкира.
Можно избежать тупиковой ситуации, если рациональным образом использовать ресурсы, придерживаясь
Предположим, что у системы в наличии n устройств, например лент. Суть алгоритма состоит в следующем.
ОС принимает запрос от пользовательского процесса, если его максимальная потребность не превышает n.
Пользователь гарантирует, что если ОС в состоянии удовлетворить его запрос, то все устройства будут возвращены системе в течение конечного времени.
Текущее состояние системы называется надежным, если ОС может обеспечить всем процессам их выполнение в течение конечного времени.
В соответствии с алгоритмом банкира выделение устройств возможно, только если состояние системы остается надежным.
Рассмотрим пример надежного состояния для системы с тремя пользователями и 12-ю устройствами, где 10 устройств задействовано, а 2 имеется в наличии. Пусть текущая ситуация такова: