مجازی سازی

تاریخچه مجازی سازی

این فناوری از ابتدای مهندسی کامپیوتر و IT وجود داشته که با مرور زمان شاهد گسترش و بهبود در آن هستیم از وقتی که علم در کامپیوتر توانسته سرور های قدرتمند، برنامه های کاربردی، هارد دیسک ها و ... را در اندازه های کوچک یا بزرگ تولید کند در همین امر سبب ارزش دار شدن دنیای مجازی و زندگی روزمره شده است.

در دنیای امروزی باید با انواع تکنیک ها یا روش های مجازی سازی طبق محصولاتی که شرکت های مجازی سازی مانند Citrix ، Oracle ، IBM، VMware، مایکرسافت و ... می سازند آشنایی داشته باشید.اما وجود نمونه های متعدد از نرم افزار های مجازی ساز این کار را مقداری سخت کرده ما در ادامه به توضیح انواع مجازی سازی می پردازیم با ما همراه باشید.

تاریخچه

تاریخچه این فناوری تقریبا به اوایل سال 1960 بر می گردد اما خوب است بدانید که تا اوایل سال 2000 خیلی از آن استفاده نمی کردند این تکنولوژی مدت زیادی است که ارائه شده اما در چند دهه گذشته استفاده از آن مرسوم شد و پای خود را به رایانش ابری نیز باز کرد.

مجازی سازی یا در اصطلاح Virtualization چیست؟

مجازی سازی چیست؟ می توان این گونه گفت که یک تکنولوژی است به منظور صرفه جویی در منابع فیزیکی و با استفاده از آن می توانیم با منابع خود امکانات بیشتری را ایجاد کنیم. برای تعریف کامل تری از مجازی سازی بهتر است اینگونه بگوییم که در این فناوری منابع موجود که تشکیل شده از سخت افزار مانند رم و سی پی یو را به چند قسمت تقسیم می کنیم به این صورت که یک نمونه کوچک از نمونه اولیه را خواهیم داشت.

به عنوان مثال اگر قصد داشته باشیم سروری را مجازی سازی کنیم در واقع از آن سرور اصلی چند نمونه کوچک سرور درست کرده ایم با همان قابلیت های سرور اولیه اما محدود تر زیرا منابع محدود می شوند . اما به این نکته توجه کنید سروری را که خریداری می کنید باید مجازی سازی را پشتیبانی کند.

سیستم Virtualization یک بستر برای به راه انداختن چند سیستم عامل روی یک سیستم می باشد که غالبا سرور و کامپیوتر است، با پیاده سازی آن روی بستر سخت افزار این اجازه را به بستر نرم افزاری می دهید تا بتواند سیستم عامل ها یا برنامه های کاربردی خود را که در سیستم های جداگانه ای هستند اجرا کند به طور کلی یک سیستم واقعی را به چند سیستم مجازی در می آورد.

به تعریف دیگر مجازی سازی در واقع همانند ایجاد ماشین مجازی می باشد و مانند یک سرور یا کامپیوتر واقعی عمل می کند و سیستم عاملی مجزا دارد در مجازی کردن سخت افزار به دو مفهموم برخورد می کنیم.

· ماشین هاست Host Machine ، نوعی ماشین است که فناوری مجازی از آن استفاده می کند.

· ماشین مهمان Quest Machine ، در واقع ماشین مجازی می باشد.

دلیل استفاده از هاست و مهمان این است که نرم افزاری که روی ماشین فیزیکی اجرا می کنید با نرم افزاری که روی ماشین مجازی اجرا می کنید قابل تشخیص دادن باشند، نرم افزار یا Firmware که بر روی سخت افزار هاست توسط ماشین مجازی ایجاد می کنید هایپروایزر نام دارد.در ادامه با انواع مجازی سازی ، مزایا و معایب و همچنین نحوه کارکردن مجازی ساز و اینکه هایپرووایزر چیست بیشتر صحبت می کنیم.

مزایای مجازی سازی

دلیل محبوبیت بالای این فناوری مزایای آن می باشد که به شرح ذیل است:

· پایین آمدن هزینه ها برای راه اندازی و صرفه جویی در تهیه سخت افزار و تجهیزات شبکه

· پایین آمدن هزینه های پشتیبانی و نگهداری

· کم کردن بسیاری از هزینه ها با استفاده از بهینه کردن فضای فیزیکی، تا حدی که کمبود جا برای نگهداری سرورو تجهیزات آن را جبران کند.

· کم کردن هزینه های مربوط به مصرف برق مخصوصا در دیتاسنتر ها

· بالا بردن حداکثر توان سرور و ظرفیت منابع موجود در شبکه که سبب بهر وری بیشتر از سخت افزار می شود.

· امنیت بالا

· کم شدن زمان Downtime

· همانگی با تکنولوژی بروز شده در دنیا و همچنین کمکی مضاعف به حفظ محیط زیست

· به وجود آوردن محیط های Test & Development به صورتی که مقرون به صرفه باشد

· اطمینان خاطر برای گرفتن بکاپ یا بازیابی سرور ها

· مستقل شدن سیستم عامل ها از سخت افزار و بالا رفتن قابلیت حمل و جابجایی

· پایین آمدن برخی هزینه های مدیریتی و درنتیجه مدیریت آسانتر سرور ها و سرویس ها به این صورت که مدیران قادر خواهند بود در کنسول تمامی جزییات را از سرور های خود بررسی کرده و کنترل بیشتری روی شبکه و سرور خود داشته باشند.

· امکان آپدیت و ایجاد تغیرات برای کاربر با سرعت بالا و بدون وقفه

محصولات VMware برای پوشش دادن به چهار نیاز طراحی و ارایه می شوند:

محیط های تولید و تست نرم افزار ( Testing and Development Environments )
انسجام سرورها و کاهش هزینه ها ( Server consolidation & containment )
مدیریت کامپیوترهای شخصی ( Desktop Management )
تداوم سرویس دهی ( Business continuity )

یکی از اهداف مهم شرکت VMware این است که تمام سخت افزارهای موجود در مرکز داده را بصورت مجازی در اختیار مشتریان خود قرار دهد تا مراکز داده حد زیادی از خرید سخت افزار بی نیاز شوند و محصولاتی همچون VDI و vSan و NSX و... این امر را تحقق بخشیده اند.

سطوح مجازی سازی:

در سطح سرور ( Server Virtualization )
در سطح کامپیوترهای شبکه ( Desktop Virtualization )
در سطح برنامه های کاربردی ( Application Virtualization )

خدمات مجازی سازی:

Network
Server
(Desktop (VDI
Storage
Application

OS & Cloud

انواع مجازی سازی Virtualization Types

در این مقاله 7 روش مجازی سازی را معرفی کرده و در ادامه تعدادی از آن ها را توضیح داده ایم که عبارت اند از

1. ایجاد فضای مجازی سرور یا Server Virtualization که به نام سخت افزار Hardware Virtualization خوانده می شود.

2. دسکتاپ Virtual Desktop Infrastructure یا VDI

3. استوریج یا Storage Virtualization

4. نرم افزار یا Software Virtualization

5. I/O یا I/O Virtualization یا IOV

6. شبکه یا Network Virtualization

7. دیتا یا Data Virtualization

مجازی سازی دسکتاپ چیست؟

از این نوع مجازی ساز برای انتقال محیط کاری یا دسکتاپ کاربران از کامپیوتر های شخصی به فضای ابری استفاده می شود در واقع به این صورت است که دسکتاپ کاربران را به صورت مجازی در می آورد و می توانند با استفاده از تجهیزاتی مانند کلاینت ها و زیرو کلاینت ها به دسکتاپ خود دسترسی پیدا کنند که سبب می شود سیستم عامل مورد استفاده کاربران از سخت افزار جدا بماند.

مجازی سازی نرم افزار

از آن به عنوان Application Virtualization هم استفاده می کنند با این روش نرم افزار می تواند از سرور ریموت اجرا شود در واقع مجازی سازی نرم افزار همان چیزی است که ما به عنوان فناوری مجازی ساز می شناسیم اما مکانیسم نصب نرم افزار در آن فرق دارد در نتیجه نرم افزار های مجازی ساز مانند Virtual Box یا VMware، نرم افزار را کاملا مستقل و کامل انجام می دهند که با این روش این توانایی را دارید تا نرم افزار مورد نظر خود را برا جایی که می خواهید استفاده کنید، یک نکته کلیدی در این روش وجود دارد و آن جمع شدن کلیه فایل های نرم افزار در یک فایل اجرایی می باشد. و فایل مورد نظر از سخت افزار جدا می شود.

انواع مجازی سازی نرم افزار

· مجازی ساز سیستم عامل

· مجازی ساز اپلیکیشن

· مجازی ساز سرویس

· مجازی ساز Storage

Storage

مجازی سازی استوریج چند دستگاه استوریج را به صورت یک دستگاه در می آورد، یا می توان آن را به نامی کلی به نام استوریج های در دسترس گذاشت که به وسیله کنسول مرکزی می توان آن را مدیریت کرد که مزایا و معایب آن به شرح ذیل می باشد

مزایای Storage

· راحت بودن در بکاپ، آرشیو و ریکاوری بازیابی اطلاعات

· داشتن دسترسی بالا وDowntime پایین

· پیاده سازی راه های پیشرفته replication و reduplication و disaster recovery

· داشتن امنیت بالا

انواع مجازی سازی Storage

Hardware Assisted Virtualization
Kernel Level Virtualization
Hypervisor Virtualization
Para-Virtualization
Full Virtualization

مجازی سازی در شبکه

به منظور ایجاد شبکه مجازی داخل سرور می باشد که موجب پیوستن ماشین های مجازی و شکل گرفتن Virtual Security Zone می شود

نحوه کار Network Virtualization به این ترتیب می باشد: منابعی که در دسترس شبکه باشد را با یکدیگر ترکیب می کند همچنین پهنای باند بین کانال ها به طور مستقیم هر یک از دیگری جدا می باشد و در هر لحظه می توانید آن را به دستگاه یا سرور خاصی اختصاص دهید، که امنیت هر کانال به صورت مجزا تامین می شود.

انواع شبکه های مجازی

در حالت کلی شبکه ها به داخلی و خارجی تقسیم می شوند که کار هر دو به داخل یا خارج سرور بودن مربوط می شود.

مجازی سازی داخلی

شبکه ای مبتنی بر نرم افزار را ایجاد می کند به عنوان مثال نرم افزار VMware server و Microsoft Virtual PC.با توجه به پیچیده بودن این مجازی ساز می توانید از آن در فایروال مجازی، یا شبکه بندی مجازی و سویچینگ استفاده کنید.

مجازی سازی خارجی

External Virtualization با استفاده از ابزار هایی مانند سویچ ها ، کارت ها و شبکه می تواند یک یا چند شبکه را به صوت مجازی ایجاد کند.