سرور مجازی KVM چیست؟+معرفی مجازی ساز KVM
فهرست مطالب
KVM مخفف Kernel-based Virtual Machine یک فناوری مجازی سازی منبع باز است که به چندین سیستم عامل اجازه می‌دهد تا به طور همزمان روی یک ماشین فیزیکی واحد اجرا شوند. این مجازی ساز بر اساس هسته لینوکس است و با سیستم لینوکس موجود یکپارچه شده است، که آن را به گزینه ای محبوب برای ارائه دهندگان میزبانی و مراکز داده تبدیل می‌کند.
KVM به عنوان یک Hypervisor کار می‌کند، که یک نرم افزار است و ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی را امکان پذیر می‌کند. هر ماشین مجازی که با استفاده از KVM ایجاد می‌شود، سخت‌افزار مجازی خاص خود را دارد، از جمله CPU، RAM، فضای ذخیره‌سازی و رابط‌های شبکه، که می‌توان آن‌ها را در صورت نیاز تخصیص یا تغییر اندازه داد. این به شما امکان می‌دهد محیط‌های مجازی ایزوله ایجاد کنید که می‌توانند سیستم عامل‌ها و برنامه‌های مختلف را بدون تداخل با یکدیگر اجرا کنند.
مجازی‌سازی KVM مزایای متعددی را نسبت به سایر فناوری‌های مجازی‌سازی ارائه می‌دهد، از جمله عملکرد تقریباً بومی، مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری. همچنین از طیف گسترده‌ای از سیستم عامل‌ها، از جمله لینوکس، ویندوز و BSD پشتیبانی می‌کند که آن را به یک راه حل همه کاره برای موارد مختلف تبدیل می‌کند.
در این مقاله، اصول مجازی سازی KVM، نحوه عملکرد، مزایای آن، و دیگر موارد را بررسی خواهیم کرد.
نحوه عملکرد KVM
KVM با اجرای یک Hypervisor کار می‌کند که یک لایه نرم افزاری است که ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی را امکان پذیر می‌کند. هایپروایزر KVM با هسته لینوکس یکپارچه شده است و به عنوان یک ماژول عمل می‌کند که انتزاع سخت افزاری را برای سیستم عامل‌های مهمان فراهم می‌کند.
هنگامی که یک ماشین مجازی با استفاده از KVM ایجاد می‌شود، سخت‌افزار مجازی خود شامل CPU، RAM، ذخیره‌سازی و رابط‌های شبکه به آن اختصاص می‌یابد که به سیستم عامل مهمان مانند دستگاه‌های فیزیکی ارائه می‌شوند. این به سیستم عامل مهمان اجازه می‌دهد تا مستقل از سیستم میزبان و سایر ماشین‌های مجازی اجرا شود و یک محیط کاملا ایزوله ایجاد کند.
مزایای KVM
در اینجا به توضیح چند مزیتی که KVM نسبت به دیگر فناوری‌ها دارند می‌پردازیم :
عملکردی تقریبا بومی
KVM عملکرد تقریبا بومی را برای ماشین‌های مجازی فراهم می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد با سرعت‌های تقریباً فیزیکی کار کنند.
مقیاس پذیری
KVM به راحتی می‌تواند با افزودن یا حذف منابع از ماشین‌های مجازی، برای پاسخگویی به تقاضای در حال تغییر مقیاس شود. این امر آن را به یک راه حل انعطاف پذیر برای مشاغل و سازمان‌هایی تبدیل می‌کند که نیاز به تنظیم پویا زیرساخت‌های خود دارند.
انعطاف پذیری
KVM از طیف گسترده‌ای از سیستم عامل‌ها، از جمله لینوکس، ویندوز، و BSD پشتیبانی می‌کند و آن را به یک راه حل همه کاره برای موارد مختلف تبدیل می‌کند. این به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا چندین سیستم عامل و برنامه‌های کاربردی را روی یک ماشین فیزیکی واحد اجرا کنند.
امنیت
KVM برای هرماشین مجازی محیط های جداگانه‌ای را فراهم می‌آورد که این امر میزان امنیت را افزایش و از تداخل بین ماشین‌های مجازی جلوگیری می‌کند.
رایگان
KVM یک فناوری منبع باز است؛ به این معنی که استفاده از آن رایگان است و نیازی به هزینه‌های گران مجوز ندارد.
به طور کلی، KVM یک فناوری مجازی سازی قدرتمند و منعطف است که می‌تواند به سازمان‌ها در بهینه سازی زیرساخت‌ها و بهبود کارایی عملیات خود کمک کند.
ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی KVM
در راستای ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی KVM ابزار مختلفی وجود دارد که می‌توان به virt-manager یا virsh اشاره کرد. در اینجا به توضیح مراحل مختلف برای ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی KVM می‌پردازیم :
نصب KVM: قبل از ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی KVM، باید KVM را در سیستم میزبان خود نصب کنید. این معمولاً ممکن است با استفاده از مدیر بسته در سیستم عامل شما انجام شود.
ایجاد ماشین مجازی: پس از نصب KVM، یک ماشین مجازی جدید با استفاده از virt-manager یا virsh راه اندازی کنید. هنگام ایجاد یک ماشین مجازی، باید جزئیاتی مانند اندازه و فرمت درایو مجازی، پیکربندی شبکه، تعداد هسته‌های RAM و CPU برای تخصیص و غیره را ارائه دهید.
نصب یک سیستم عامل: پس از ایجاد یک ماشین مجازی، باید یک سیستم عامل روی آن نصب کنید، درست مانند یک کامپیوتر فیزیکی.
مدیریت ماشین‌های مجازی: هنگامی که ماشین مجازی شما راه اندازی شد، می‌توانید از ابزارهایی مانند virt-manager یا virsh برای مدیریت آن استفاده کنید. این شامل کارهایی مانند راه اندازی و توقف ماشین مجازی، نظارت بر عملکرد آن و تغییر پیکربندی آن (مانند افزودن رم بیشتر) می‌شود.
گزینه‌های ذخیره سازی برای ماشین‌های مجازی KVM
در اینجا به معرفی رایج ترین گزینه‌های ذخیره سازی برای ماشین‌های مجازی KVM می‌پردازیم:
ذخیره سازی مبتنی بر فایل
روشی متداول در این نوع ذخیره سازی به حساب می‌آید. که هر ماشین مجازی در یک فایل ذخیره می‌شود که قادر است بر روی دیسک‌های محلی و یا فایل سیستم راه دور قرار گیرد.
ذخیره سازی مبتنی بر بلوک
این نوع از دخیره سازی شامل قراردهی یک دستگاه بلوک در معرض ماشین مجازی سازی است که این اجازه را به آن می‌دهد تا بتواند با دستگاه به گونه‌ای که با یک دیسک فیزیکی برخورد می‌کند رفتار نماید که این امر می‌تواند عملکرد بهتری را نسبت به ذخیره سازی مبتنی بر فایل ارائه دهد.
ذخیره سازی شبکه
برای ذخیره سازی ماشین‌های مجازی می‌توان از دستگاه‌های ذخیره سازی شبکه مانند iSCSI یا NFS استفاده کرد. که این امکان را فراهم می‌آورد تا KVM ها در سیستم‌های ذخیره سازی راه دور سیو شوند که این امر مزایایی همچون مقیاس پذیری و در دسترس بودن بالا را ارائه می‌دهد.
Storage Pools
این گزینه مدیریت ذخیره سازی را آسان می‌سازد و به ارائه ی مزایایی همچون بهبود عملکرد و افزونگی می‌پردازد.
ملاحظات امنیتی برای مجازی سازی KVM
ملاحظات امنیتی در هر محیط مجازی سازی، از جمله موارد ساخته شده با KVM ضروری است. در اینجا به معرفی برخی از مهمترین ملاحظات امنیتی برای مجازی سازی KVM می‌پردازیم:
| Security | توضیحات |
|---|---|
| Virtual machine security | برای ماشین های مجازی بایستی مواردی چون اجرای کنترل‌های دسترسی مناسب، اعمال به‌روزرسانی‌های امنیتی و استفاده از رمزگذاری در صورت لزوم را رعایت نمایید. |
| Network Security | ماشین‌های مجازی در یک محیط KVM معمولاً از طریق شبکه‌ها ارتباط برقرار می‌کنند، بنابراین امنیت شبکه نیز مهم است. این شامل ایمن سازی اتصالات شبکه با رمزگذاری و فایروال ها و نظارت بر ترافیک شبکه برای فعالیت‌های مشکوک است. |
| Virtual machine isolation | KVM ویژگی‌های مختلفی را برای جداسازی ماشین‌های مجازی از یکدیگر فراهم می‌کند، از جمله پین کردن CPU، فیلتر شبکه و جلوگیری از تعهد بیش از حد حافظه. این ویژگی‌ها باید برای اطمینان از اینکه هر ماشین مجازی از ماشین‌های مجازی دیگر در همان هاست جدا شده است استفاده شود. |
| Host security | داشتن یک استراتژی پشتیبان و بازیابی برای ماشین‌های مجازی در صورت از دست دادن اطلاعات یا سایر حوادث امنیتی مهم است. |
به طور کلی، هنگام استقرار مجازی سازی KVM، امنیت باید اولویت اصلی باشد و باید در طول فرآیندهای معماری و مدیریت یکپارچه شود.
نکات بهینه سازی عملکرد برای هاست KVM و ماشین های مجازی جدول
بهینه سازی عملکرد از جنبه‌های مهم در مجازی سازی KVM محسوب می‌شود که در اینجا به معرفی برخی از این نکات برای عملکرد هاست KVM و ماشین‌های مجازی می‌پردازیم :
| نکات | توضیحات |
|---|---|
| اختصاص دادن منابع | شما بایستی منابع را به اندازه ی مناسب به ماشین‌های مجازی اختصاص دهید. چرا که تامین بیش از حد می‌تواند عملکرد را دچار مشکل سازد. |
| استفاده از paravirtualization | paravirtualization ارتباط میان سیستم عامل‌های مهمان و هایپروایزر را برقرار و عملکرد را بهبود می‌بخشد. |
| انتخاب سخت‌افزار میزبان | سخت افزار انتخابی شما بایستی برای کارهای مدنظر شما مناسب باشد. داشتن ویژگی هایی همچون پردازنده‌های سریع‌تر، رم بیشتر و ذخیره‌سازی سریع‌تر، همگی به عملکرد بهتر ماشین مجازی کمک می‌کنند. |
| پیکربندی فضای ذخیره‌سازی | با استفاده از RAID یا LVM، فضای ذخیره‌سازی را بهینه کنید و فضای ذخیره‌سازی مبتنی بر بلوک را به جای ذخیره‌سازی مبتنی بر فایل، جایی که عملکرد بسیار مهم است، انتخاب کنید. |
| پیکربندی شبکه | با راه‌اندازی چندین رابط شبکه برای ماشین‌های مجازی، پیکربندی VLAN و فعال کردن قاب‌های جامبو در صورت امکان، عملکرد شبکه را بهینه کنید. |
| استفاده از سخت افزار اختصاصی | برای بارهای کاری فشرده I/O مانند پایگاه داده، استفاده از سخت افزار اختصاصی مانند SSD یا دستگاه های NVMe را برای ذخیره سازی در نظر بگیرید. |
| فعال کردن شتاب سخت‌افزاری | ویژگی‌های شتاب سخت‌افزاری مانند Intel VT-x یا AMD-V را فعال کنید و تنظیمات NUMA (دسترسی به حافظه غیریکنواخت) را در صورت لزوم پیکربندی کنید. |
| نظارت و تنظیم | به طور منظم بر عملکرد هر دو دستگاه میزبان و مجازی نظارت کنید و تنظیماتی مانند نزدیکی CPU، تخصیص حافظه و اولویت I/O را برای بهینه سازی عملکرد تنظیم کنید. |
به طور کلی، بهینه سازی عملکرد هاست‌های KVM و ماشین های مجازی نیاز به بررسی دقیق عوامل سخت افزاری، نرم افزاری و پیکربندی دارد. با پیروی از بهترین شیوه‌ها و نظارت منظم بر عملکرد، می‌توان به عملکرد مجازی سازی عالی با KVM دست یافت.
و در آخر
KVM یک راه حل مجازی سازی قدرتمند و انعطاف پذیر است که می‌تواند برای طیف وسیعی از نیازهای مجازی سازی مناسب باشد. ماهیت منبع باز، عملکرد قوی و پشتیبانی از انواع گزینه‌های ذخیره سازی و شبکه، آن را به یک انتخاب محبوب برای استقرار مجازی سازی در مقیاس کوچک و بزرگ تبدیل کرده است.
هنگام بررسی اینکه آیا KVM برای نیازهای مجازی سازی شما مناسب است یا خیر، عوامل مختلفی وجود دارد که باید در نظر بگیرید. این موارد شامل اندازه و پیچیدگی محیط مجازی سازی شما، الزامات عملکرد بارهای کاری شما و در دسترس بودن مهارت‌ها و منابع IT برای مدیریت استقرار است.
به طور کلی، KVM یک پایه محکم برای ایجاد محیط‌های مجازی سازی قابل اعتماد، مقیاس پذیر و انعطاف پذیر فراهم می‌کند. چه به دنبال ایجاد یک محیط آزمایشی کوچک یا یک سیستم تولید در مقیاس بزرگ باشید، KVM ممکن است برای نیازهای مجازی‌سازی شما مناسب باشد.
اولین دیدگاه را اضافه کنید.