Virtualizer یا مجازی سازی چیست؟
با ورود فناوری مجازی سازی، صنعت فناوری اطلاعات به شکل عجیبی متحول شد و به بخشی اساسی از محیط‌های محاسباتی مدرن تبدیل گشت. استفاده از این فناوری سازمان‌ها را قادر ساخت تا بتوانند انعطاف پذیری، مقیاس پذیری، کارایی و مقرون به صرفه بودن را افزایش دهند. مجازی سازی دارای مزایای متعددی می‌باشد و با به حداکثر رساندن استفاده از CPU، حافظه، ذخیره سازی و منابع شبکه، استفاده از منابع را بهبود می‌بخشد. همچنین با اجرای چندین ماشین مجازی بر روی یک ماشین فیزیکی تضمین می‌کند که منابع به طور موثر تخصیص داده شوند و استفاده کم را کاهش می‌دهد.
مجازی سازی چیست؟
Virtualizer یا مجازی سازی فرایندی است که در آن یک سرور فیزیکی به چند سرور مجازی تبدیل می‌شود. هر سرور مجازی که با این روش به وجود می‌آید دارای منابع و سیستم عامل مجزا است. یعنی طبق خواسته و نیاز کاربر منابع و سیستم عامل هر سرور تعیین می‌شود. با Virtualizer بدون نیاز به زیر ساخت و سخت افزار می‌توانید از انعطاف پذیری، امنیت، پایداری و… بهره مند شوید.
Virtualizer این امکان را فراهم آورده تا همه کسب و کارها با هر مقیاسی بتوانند از سرور مجازی بهره ببرند و از محدودیت‌ها و مشکلات سرور اشتراکی دوری کنند.
تاریخچه مختصری از مجازی سازی
شروع فناوری مجازی سازی را می‌توان به دهه 1960 نسبت داد که تا حدود اوایل دهه 2000 به صورت وسیعی مورد استفاده قرار نگرفت. در گذشته اکثر شرکت‌ها دارای سرورهای فیزیکی تک فروشنده بودند که به برنامه‌های قدیمی اجازه نمی‌داد روی سخت افزار فروشنده‌ای متفاوت اجرا شوند. از آنجایی که شرکت‌ها محیط‌های فناوری اطلاعات خود را با سرورهای کالا، سیستم عامل‌ها و برنامه‌های کاربردی ارزان‌تر از فروشندگان مختلف به روز می‌کردند، مجبور به استفاده ناکافی از سخت افزار فیزیکی شدند. چرا که هر سرور فقط می‌توانست یک وظیفه خاص فروشنده را اجرا کند. در اینجا مجازی سازی کار خود را به صورت واقعی آغاز نمود و راه حلی برای دو مشکل زیر بود:
- شرکت‌ها توانستند سرورهای خود را پارتیشن بندی نمایند و برنامه‌های قدیمی را بر روی انواع سیستم عامل‌ها اجرا کنند. و در نهایت هزینه‌های مربوط به خرید، راه اندازی، خنک سازی و نگهداری را کاهش دادند.
- استفاده از مجازی سازی، آن را به پایه محاسبات ابری تبدیل کرد. این امر امروزه آنقدر در شرکت‌ها رایج است که نرم افزار تخصصی مدیریت مجازی سازی اغلب برای کمک به پیگیری مورد نیاز است.
انواع مجازی سازی
مجازی سازی انواع مختلفی دارد. در اینجا به معرفی انواع آن خواهیم پرداخت:
Server Virtualization
این نوع از مجازی سازی شامل بخش بندی سرور فیزیکی به ماشینهای مجازی است که این امکان را برای آنها فراهم می‌آورد تا بتوانند سیستم عامل و برنامه‌های کاربردی خود را اجرا نمایند. مجازی سازی سرور، استفاده از سخت افزار را به حداکثر می‌رساند، هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و مدیریت را با ادغام چندین سرور در یک ماشین فیزیکی ساده می‌کند.
ماشین مجازی (Virtual Machine)
ماشین مجازی شبیه ساز نرم افزار سیستم است. نرم افزار Hypervisor منابع را تخصیص می‌دهد و تضمین می‌کند ماشینهای مجازی به صورت مستقل عمل کنند. VMها وظایفی مانند ساخت برنامه‌ها در فضای ابری، اجرای برنامه‌های آزمایشی، دسترسی به داده‌های خراب و… را بر عهده دارد.
Virtual Desktop Infrastructure یا VDI
به ارائه محیط‌های دسکتاپ مجازی می‌پردازد و کاربران را قادر می‌سازد تا بتوانند از هر دستگاه به دسکتاپ و برنامه‌های خود دسترسی یابند.
Network Virtualization
شامل ایجاد شبکه‌های مجازی با استفاده از تکنیک‌های شبکه تعریف شده توسط نرم افزار (SDN) است. مجازی سازی شبکه انعطاف پذیری، مقیاس پذیری و امنیت شبکه را با انتزاع زیر ساخت شبکه از سخت افزار فیزیکی افزایش می‌دهد.
Storage Virtualization
این نوع از مجازی سازی منابع ذخیره سازی را انتزاع و مجازی می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد تا به عنوان واحدهای منطقی مدیریت و به آنها دسترسی پیدا کنند.
Software Virtualization
تکنیکی است که مجازی سازی نرم افزارهای کاربردی و سیستم عامل‌ها را امکان پذیر می‌کند و اجازه می‌دهد تا چندین نمونه از نرم افزار به طور همزمان بر روی یک ماشین فیزیکی اجرا شوند و آنها را از سخت افزار اصلی و نرم افزارهای دیگر جدا کند.
کانتینری (Containers)
کانتینرها فناوری هستند که یک برنامه را همراه با تمام کدها، تنظیمات و کتابخانه‌های مورد نیاز در قالب یک بسته مستقل قرار می‌دهند و امکان اجرای آن را در محیط‌های گوناگون فراهم می‌کنند. در این روش نیازی به شبیه سازی سخت افزار نیست و هسته سیستم عامل میزبان به طور مشترک استفاده می‌شود.
I/O Virtualization یا IOV
فناوری است که دستگاه‌های ورودی/خروجی (I/O) را در یک سیستم کامپیوتری مجازی می‌کند. I/O چندین ماشین مجازی (VM) را قادر می‌سازد تا دستگاه‌های فیزیکی ورودی/خروجی مانند رابط‌های شبکه، کنترل کننده‌های ذخیره سازی و کارت‌های گرافیک را به اشتراک بگذارند و به آنها دسترسی یابند.
Data Virtualization
این فناوری، داده‌ها را از منابع مختلف در یک نمای واحد و یکپارچه ترکیب می‌کند و این امکان را به کاربران و برنامه‌های کاربردی می‌دهد تا به داده‌های سیستم‌های متفاوت دسترسی یابند.
مهم‌ترین نرم افزارهای مجازی ساز
- KVM: فناوری Kernel-based Virtual Machine در سیستم عامل لینوکس برای مجازی سازی استفاده می‌شود و بسیار محبوب و پرکاربرد است. این ماژول امکان این را ایجاد می‌کند تا لینوکس مانند یک هایپروایزر عمل کند.
- VMware: در اصل VMware یک شرکت آمریکایی فعال در حوزه مجازی سازی است، اما با اسم VMware,کاربران یاد نرم افزارهای پرکاربرد این شرکت می‌افتند که در سیستم عامل‌های مختلف کاربرد دارند.
- Xen: هایپروایزر Xen، یک برنامه متن باز است که در مجازی سازی امکان اجرای چند سیستم عامل را بر روی یک سخت افزار ایجاد می‌کند. این نرم افزار بسیار قدرتمند است و در بسیاری از زیر ساخت‌های ابری بزرگ دنیا کاربرد داشته است.
- Esxi: شرکت VMware یک نرم افزار پرکاربرد دارد به اسم ESXi دارد. این نرم افزار امکان ایجاد چند ماشین مجازی را بر روی یک سخت افزار ممکن می‌سازد. این نرم افزار نیاز به سیستم عامل نداشته و مستقیم بر روی سخت افزار نصب می‌شود.
- HA: قابلیت High Availability یک نرم افزار نیست، اما با ایجاد مشکل برای یک سرور مجازی، سرویس‌ها را به یک ماشین دیگر منتقل می‌کند.
| نوع مجازی سازی | کاربرد / مزیت اصلی | نمونه فناوری‌ها / نرم افزارها |
|---|---|---|
مجازی سازی سرور Server Virtualization | افزایش بهره وری سخت افزار، کاهش هزینه‌ها، ساده‌تر شدن مدیریت سرورها | VMware vSphere / ESXi / Microsoft Hyper-V / KVM / XenServer |
ماشین مجازی VM | اجرای مستقل سیستم عامل‌ها و برنامه‌ها، تست نرم افزار و محیط‌های آزمایشی | VMware vSphere / ESXi / Microsoft Hyper-V / KVM / XenServer |
مجازی ساز دسکتاپ VDI | دسترسی کاربران از هر دستگاه به دسکتاپ و برنامه‌ها | VMware Horizon / Citrix Virtual Apps & Desktops / Microsoft AVD |
مجازی سازی شبکه Network Virtualization | انعطاف پذیری، مقیاس پذیری و امنیت شبکه با انتزاع زیر ساخت شبکه | VMware NSX / Cisco ACI / Open vSwitch / OpenStack Neutron |
مجازی سازی ذخیره سازی Storage Virtualization | مدیریت متمرکز منابع ذخیره سازی، افزایش دسترسی و انعطاف پذیری | VMware vSAN / IBM Spectrum Virtualize / Dell EMC VPLEX / Nutanix |
مجازی سازی نرم افزار Software Virtualization | اجرای چند نمونه نرم افزار به‌صورت همزمان و ایزوله | Docker / Kubernetes / OpenShift |
کانتینرها Containers | بسته بندی برنامه با همه پیش‌نیازها، اجرا در محیط‌های مختلف بدون شبیه سازی سخت افزار | Docker / Kubernetes / OpenShift |
مجازی سازی دستگاه‌های ورودی/خروجی I/O Virtualization | اشتراک گذاری دستگاه‌های ورودی/خروجی بین چند VM | SR-IOV / Intel VT-d / NVIDIA vGPU / PCIe Virtualization |
مجازی سازی داده Data Virtualization | دسترسی یکپارچه به داده‌ها از منابع مختلف بدون نیاز به جا به جایی فیزیکی | Denodo Platform / IBM Cloud Pak for Data / Tibco Data Virtualization / Red Hat Data Services |
مزایای Virtualizer
- محیط ایزوله: چون منابع و زیر ساخت‌های مربوط به سایت خود را دارید، بر خلاف سرور اشتراکی با افزایش ترافیک بقیه سایت‌ها مشکلی برای سایت شما پیش نمی‌آید.
- مقیاس پذیری: اگر به هر دلیلی ترافیک سایت شما افزایش یا کاهش داشت، می‌توانید منابع سایت خود را افزایش یا کاهش دهید و مناسب با نیاز کسب و کار خود رفتار کنید.
- سفارشی سازی: می‌توانید طبق خواسته خود و نیاز کسب و کار خود، سرور را سفارشی سازی کنید. هر سیستم عامل، برنامه، قالب و… را می‌توانید استفاده کنید.
اگر می‌خواهید از این ویژگی‌ها و انعطاف پذیری بهره مند شوید، میزبانی وب پویان آی تی را انتخاب کنید. با این انتخاب یک تجربه بی نظیر از میزبانی خواهید داشت.
مجازی سازی چگونه کار می‌کند؟
یک خانه ویلایی بزرگ را در نظر بگیرید. شما این خانه را به یک مهندس می‌دهید، و می‌خواهید چند خانه به شما بدهد. مهندس خانه ویلایی را به یک آپارتمان با تعداد طبقات بالا تبدیل می‌کند. این دقیقا همان کاری است که مجازی سازی می‌کند. خانه ویلایی یک سرور فیزیکی است و آپارتمان با طبقات زیاد سرور مجازی‌هایی هستند که به واسط Virtualizer ساخته شده‌اند. هر خانه در این آپارتمان دارای یک نقشه و دیزاین خاص است، هر خانه مالکان مشخص دارد و تعداد افرادی که در آن زندگی می‌کنند متفاوت است.
در سرور مجازی هم به همین شکل است. هر سرور مجازی منابع، سیستم عامل، سیستم فایل، برنامه‌ها و سرویس‌ها و… مشخص دارد.
فناوری‌های Virtualizer مختلفی وجود دارد که باعث می‌شوند سرور مجازی متوجه نشود سخت افزار مشترک است. این موضوع باعث شده که اگر حتی یکی از سرورها مشکل داشت بقیه سرورها دچار مشکل و حمله نمی‌شوند. Hypervisor نرم افزاری است که مستقیما روی سخت افزار سرور نصب می‌شود و خیلی سریع با قطعات فلزی لخت ارتباط برقرار می‌کند. این باعث می‌شود که نرم افزار Hypervisor شبیه درایورهای مختلفی باشد که رایانه شما برای برقراری ارتباط با چاپگر یا کارت Wi-Fi از آنها استفاده می‌کند. دو نوع هایپروایزر وجود دارد:
- هایپروایزر نوع 1 که مستقیما با سخت افزار ارتباط برقرار می‌کند و برای تنظیمات تجاری کاربرد دارد، زیرا زمان پاسخگویی کمتری دارد.
- هایپروایزر نوع 2 به یک سیستم عامل در بین آن نیاز دارد. و برای کاربرانی که می‌خواهند یک سیستم عامل اضافی در بالای سیستم عامل پیش فرض خود داشته باشند مناسب است.
و در آخر
مجازی سازی به عنوان یک فناوری اثرگذار در صنعت به حساب می‌آید و منابع سخت افزاری را مجازی می‌سازد. همچنین امکان ایجاد ماشینهای مجازی و استفاده کارآمد از زیرساخت‌های محاسباتی را فراهم می‌کند. استفاده از این فناوری انعطاف پذیری، مقیاس پذیری و مقرون به صرفه بودن را افزایش می‌دهد و همینطور محیط‌های IT را متحول می‌کند.
سوالات متداول
تمام کسب و کارها با هر مقیاس میتوانند از سرور مجازی بهره ببرند، به ویژه کسانی که به عملکرد پایدار و مدیریت ساده سرور نیاز دارند.
ماشین مجازی یک شبیه ساز سخت افزار است که محیطی ایزوله و امن ایجاد می‌کند، اما مصرف منابع آن بالاتر است، در حالی که کانتینر سبک و سریع است، هسته سیستم عامل را به اشتراک می‌گذارد و برای توسعه و DevOps مناسب می‌باشد.
منابع
- https://truehost.co.ke/what-is-virtualization/
- https://www.host-stage.net/case-study/exploring-virtualization-in-web-hosting-vms-vs-containers/
- https://cloud.google.com/discover/what-is-virtual-hosting
اولین دیدگاه را اضافه کنید.