مجازی سازی چیست؟ آشنایی با انواع Virtualization 

مجازی سازی یا همان  Virtualization روشی مدرن برای بهره برداری از منابع سخت افزاری یک شبکه یا سرور است. به کمک این فناوری بخش‌های سخت افزاری یک کامپیوتر به کمک نرم افزارهای خاصی به بخش‌های مستقل از هم تقسیم می‌شود. در این صورت هر بخش از سخت افزار به عنوان یک بخش جدید و مستقل از سایر بخش‌ها عمل می‌کند.  فناوری مجازی امروزه در سراسر جهان محبوبیت زیادی پیدا کرده است؛ زیرا به کمک آن می‌توان از منابع سخت افزاری نهایت استفاده را کرد و همچنین هزینه‌های نهایی را نیز به طور چشم گیری کاهش می‌دهد. به عبارتی دیگر می‌توانیم بگوییم که مجازی سازی با هدف صرفه جویی در منابع فیزیکی به وجود آمده است و به کمک آن می‌توان از منابع موجود امکانات بیشتری را به وجود آورد. در ادامه این مقاله قصد داریم تا شما را با این فناوری و انواع آن بیشتر و کامل‌تر آشنا کنیم. پس با ما تا پایان این مقاله همراه باشید.

 

مجازی سازی یا Virtualization چیست؟

مجازی‌سازی به تکنولوژی گفته می‌شود که به کمک آن می‌توان از منابع فیزیکی وجود بیشترین استفاده را کرد. به کمک این فناوری می‌توان منابع سخت افزاری یک کامپیوتر قدرتمند (سرور) را به بخش های کوچک‌تری تقسیم کرد. به‌طوری‌که هر بخش خود به صورت مستقل از سایر بخش‌ها قابل کنترل و بهره برداری است. در این صورت هر بخش قابلیت‌های کامپیوتر اصلی را دارند با این تفاوت که منابع آنها محدودتر است. در مجازی سازی سرورها منابع سخت افزاری مانند رم، سی پی یو، هارد دیسک و... همگی به بخش‌های کوچک‌تری تقسیم می‌شود به‌طوری‌که یک نمونه کوچک از نمونه اولیه را داشته باشیم. به عبارتی زمانی که یک سرور را مجازی سازی کنیم به این معنا است که آن را به چند نمونه کوچک‌تر تقسیم کرده‌ایم.

هر کدام از سرورهای به وجود آمده قابلیت سرور اصلی را دارند با این تفاوت که منابع آنها محدودتر است. لازم به ذکر است که برخی از سرورها از تکنولوژی مجازی سازی پشتیبانی نمی‌کنند. به همین دلیل هنگام خرید آنها باید به این نکته توجه داشته باشیم. Virtualization بستری را فراهم می‌کند که بتوانیم روی یک سیستم کامپیوتری که همان سرور است چندین سیستم عامل مستقل را راه اندازی کنیم. با پیاده سازی مجازی سازی روی بستر سخت افزار به بستر نرم افزار اجازه داده می‌شود که سیستم عامل و برنامه‌های کاربردی را که در سیستم‌های مستقلی هستند را اجرا کنند. در واقع به کمک این تکنولوژی یک سیستم واقعی به چندین سیستم مجازی تبدیل می‌شود.

 

مجازی سازی vmware چیست؟

با مجازی سازی vmware یک نرم افزار Hypervisor روی سیستم فیزیکی نصب می‌شود. به کمک این نرم افزار به چندین ماشین مجازی (vm)اجازه داده می‌شود که روی یک سرور فیزیکی اجرا شوند. در این صورت هر ماشین مجازی می‌تواند از یک سیستم عامل مستقل استفاده کند. Hypervisor یک نرم افزار کاربردی جهت مجازی سازی سرورها است. به کمک این نرم افزار می‌توانید CPU یا Processor ها، RAM و سایر منابع فیزیکی از ماشین‌های مجازی که روی سرور ایجاد کرده‌اید جدا کنید. با این کار می‌توانید ماشین‌های مجازی را تعریف کنید و اشتراک منابع فیزیکی بین آنها را به راحتی مدیریت نمایید. لازم به ذکر است که از دیدگاه ماشین‌های مجازی یا همان vmها تفاوتی بین محیط فیزیکی و مجازی وجود ندارد به همین دلیل کارایی هر دو یکسان است.

 

مجازی سازی در رایانش ابری

مجازی سازی در رایانش ابری به معنای به اشتراک گذاشتن یک نرم افزار، منبع یا دستگاه واقعی به صورت هم‌زمان بین چند کاربر به صورت نسخه‌های مجازی است. شرکت‌های ارائه دهنده خدمات مجازی سازی خدماتی مانند ایجاد، نگهداری و مدیریت یک ماشین مجازی را روی سخت‌افزارهای خارج از یک محل به مشتریان خود ارائه می‌دهند. هر کدام از ماشین‌های مجازی ایجاد شده بر روی یک سرور فیزیکی به صورت مستقل عمل می‌کنند. به همین دلیل باری حفظ امنیت یا پایداری نیازی به جداسازی کلاینت از هم دیگر نیست. به عبارتی دیگر فعالیت یک کاربر روی ماشین مجازی خود تاثیری روی سیستم سایر کاربران ندارد. لازم به ذکر است که قبل از استفاده از تکنولوژی  و Virtualization ظهور رایانش ابری سرویس‌دهنده‌ها برای ذخیره و اجرای سرورها در خارج یک فضا از میزبانی از راه دور یا همان remote hosting استفاده می‌کردند.

 برای انجام این کار شرکت‌های سرویس‌دهنده مجبور بودند که برای هر مشتری و ماشین‌های مجازی او از یک سرور فیزیکی استفاده کنند. هزینه‌های نسبت یک‌به‌یک، یک سرور فیزیکی به یک ماشین مجازی بسیار زیاد بود. رایانش ابری این مشکلات را به راحتی بر طرف کرد. به‌طوری‌که امروزه نیازی به مطابقت‌دادن سرور فیزیکی به در خواست ماشین مجازی مشتریان نیست. در واقع ارائه‌دهندگان سرویس‌های ابری ابتدا سرورهای بسیار قدرتمند با منابع سخت افزاری بالا را پیاده سازی می‌کنند. سپس به کمک مجازی سازی روی این سرورها ماشین‌های مجازی مورد نیاز کاربران را ایجاد می‌کنند. به این ترتیب زیر ساخت مورد نیاز آنها را ایجاد و در اختیار آنها قرار می‌دهند.

 

مزایای مجازی‌سازی یا Virtualization

استفاده از تکنولوژی مجازی سازی مزایای بسیار زیادی برای کسب و کارها و سرویس‌دهندگان دارد. از جمله این مزایا می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.

·         کاهش هزینه‌های مربوط به تهیه منابع سخت افزاری و سرورهای فیزیکی

·         کاهش هزینه‌های مربوط به پشتیبانی و نگهداری

·         استفاده بهینه از منابع سخت افزاری و کاهش هزینه‌های مربوط به فراهم‌کردن مکان برای نگهداری از منابع سخت افزاری

·         استفاده از حداکثر توان و ظرفیت سرور و منابع موجود در شبکه و بهره‌وری هر چه بیشتر از سخت افزار

·         امکان ایجاد محیط‌های بسیار مقرون به صرفه و ارزان برای Test & Development

·         بازیابی و پشتیبان‌گیری آسان‌تر و مطمئن‌تر از سرورها

·         نصب چندین سیستم عامل مستقل روی سرور

·         کاهش هزینه‌های مربوط به مدیریت سرورها و سرویس‌ها

·         مدیریت آسان‌تر منابع سخت افزاری

·         افزایش سرعت مدیریت، تغییرات و آپدیت برای کاربران بدون ایجاد وقفه

·         امنیت بسیار بالای سرور مجازی از جمله ویژگی‌های خوبی است که مجازی سازی برای کاربران و سرویس‌دهندگان ایجاد می‌کند.

·         همگام‌شدن با تکنولوژی روز دنیا با کمک حفظ محیط زیست

 

انواع مجازی سازی  Virtualization Types

خوب است که بدانید مجازی‌سازی انواع مختلفی دارد که هر کدام از آنها برای کاربر خاصی به کار می‌روند. از جمله انواع مجازی سازها می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.

·         Server Virtualization (مجازی سازی سرور)

·         Virtual Desktop Infrastructure ( مجازی‌سازی دسکتاپ)

·         Storage Virtualization (مجازی سازی استوریج)

·         Software Virtualization (مجازی سازی نرم افزار)

·         I/O Virtualization  (مجازی سازی I/O)

·         Network Virtualization (مجازی‌سازی شبکه)

·         Data Virtualization (مجازی سازی دیتا)

 

مجازی‌سازی دسکتاپ چیست؟

به کمک این نوع مجازی سازی دسکتاپ کاربران به فضای ابری منتقل می‌شود. در واقع دسکتاپ کاربران مجازی می‌شود و آنها به کمک تجهیزاتی مانند تین کلاینت‌ها و زیرو کلاینت می‌توانند به دسکتاپ خود دسترسی پیدا کنند. به کمک این روش سیستم عامل از سخت افزار مستقل می‌شود. به این ترتیب می‌توان روی یک سیستم کامپیوتری چندین سیستم عامل را اجرا کرد.

 

مجازی سازی نرم افزار چیست؟

مجازی‌سازی نرم افزار در واقع همان چیزی است که به عنوان مجازی سازی می‌شناسیم با این تفاوت که مکانیسم نصب نرم افزار فرق دارد. نرم افزارهای مجازی ساز متعددی وجود دارد مانند Virtual Box یا VMware که امکان نصب نرم افزارها را به صورت کامل و مستقل فراهم می‌کنند. یکی از مزیت‌های خوب این نوع مجازی‌سازی‌ها این است که می‌توان نرم افزارها مورد نظر را در هر جای استفاده کرد. Software Virtualization انواع مختلفی دارد که عبارت است از:

·         مجازی‌سازی سیستم عامل

·         مجازی‌سازی اپلیکیشن

·         مجازی‌سازی Storage

·         مجازی‌سازی سرویس

 

مجازی سازی استوریج چیست؟

در این نوع چندین دستگاه استوریج به عنوان یک دستگاه دیده می‌شود. به‌طوری‌که می‌توانیم بگوییم که گروهی از استوریج‌های در دسترس هستند که به کمک یک کنسول مدیریت می‌شوند. پیاده سازی این روش از Virtualization نیاز به زمان زیادی ندارد؛ زیرا روش‌های کارآمد برای پیاده سازی آن استفاده می‌شود. از جمله مزایا خوب آن می‌توانیم به مواردی مانند بک‌آپ‌گیری آسان، دسترس‌پذیری بالا و Downtime پایین، امنیت بالا و به کاری گیری راهکارهای پیشرفته replication، disaster recovery و reduplication اشاره کنیم. از انواع روش‌های مجازی‌سازی استوریج نیز می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.

·         Hardware Assisted Virtualization

·         Kernel Level Virtualization

·         Hypervisor Virtualization

·         Para-Virtualization

·         Full Virtualization

 

مجازی سازی I/O چیست؟

در این روش از مجازی سازی یک سخت افزار مانند کارت شبکه را می‌توان به صورت چندین کارت شبکه مجازی ارائه کرد. از این روش می‌توان برای تمامی منابع سخت افزار استفاده کرد.

 

مجازی‌سازی در شبکه چیست؟

از این روش برای ایجاد شبکه‌های مجازی در داخل یک سرور استفاده می‌شود. تا به کمک این شبکه ماشین‌های مجازی به هم متصل شوند و Virtual Security Zone شکل بگیرد. Network Virtualization می‌تواند منابع در دسترس شبکه را ترکیب کند و پهنای باند را بین کانال‌های مختلف تقسیم نماید.

 

خلاصه

به طور کلی می‌توانیم بگوییم که مجازی سازی سخت افزار یا همان  Hardware virtualization تکنیک محاسباتی برای تنظیم نسخه‌های مجازی سیستم‌عامل‌ها یا منابع کامپیوتری (computing technique for setting up virtual versions of operating systems or computer resources) است. این روش همچنین امکان اجرای هم‌زمان چندین سیستم عامل بر روی یک ماشین فیزیکی را ممکن می‌سازد. امروزه استفاده از این تکنولوژی در سراسر دنیا بسیار پررنگ‌تر از گذشته شده است.