تکنولوژی مجازی سازی

تکنولوژی مجازی سازی

تکنولوژی مجازی سازی

مجازی سازی فرآیندِ اجرای نمونۀ مجازی یک سیستم کامپیتوری در لایۀ انتزاعی از سخت افزار واقعی است. معمولاً ، به اجرای همزمان چندین سیستم عامل بر روی یک سیستم کامپیوتر کمک می کند.

برنامه هایی که در بالای دستگاه مجازی اجرا می شوند ، به نظر می رسد که روی دستگاه اختصاصیِ خود قرار دارند ، جایی که سیستم عامل ، کتابخانه ها و سایر برنامه های منحصر به فرد در سیستم مجازی، مهمان هستند و به سیستم عامل میزبانی که در زیر آن قرار دارد ارتباطی ندارند.

دلایل زیادی وجود دارد که مردم از تکنولوژی مجازی سازی در کامپیوتر استفاده می کنند. برای کاربران دسک تاپ ، متداول ترین کار این است که بتوانند برنامه هایی را که برای یک سیستم عامل متفاوت طراحی شده اند بدون نیاز به تعویض کامپیوتر یا راه اندازی مجدد سیستم دیگر ، اجرا کنند.

مجازی سازی همچنین توانایی اجرای سیستم عامل های مختلف را ارائه می دهد ، اما شاید مهم تر از همه ، این تکنولوژی روشی برای تقسیم یک سیستم بزرگ به قسمت های کوچک تر ارائه می دهد ، که به شما اجازه می دهد تا توسط تعدادی از کاربران مختلف یا برنامه های مختلف با نیازهای مختلف ، از سرور استفاده بهینه کنید .

*

ایمن نگه داشتن برنامه های در حال اجرا در داخل یک ماشین مجازی از فرآیند هایی است که در یک ماشین مجازی دیگر روی همان میزبان، انجام می شود.

مجازی سازی، از نرم افزار، برای ایجاد لایۀ انتزاعی بر روی سخت افزار کامپیوتر، استفاده می کند؛ که اجازه می دهد عناصر سخت افزاری یک کامپیوتر اصلی، پردازنده ها ، حافظه ، حافظه ذخیره سازی و موارد دیگر به چندین رایانه مجازی تقسیم شوند که معمولاً ماشین های مجازی (VM) نامیده می شوند. هر ماشین مجازی سیستم عامل خود را اجرا می کند و مانند یک کامپیوتر مستقل رفتار می کند. حتی اگر فقط در بخشی از سخت افزار کامپیوتر اصلی کار کند.

نتیجه این است که تکنولوژی مجازی سازی امکان استفاده کارآمدتر از سخت افزار فیزیکی کامپیوتر را فراهم می کند و امکان بازگشت بیشتر سرمایۀ سخت افزاری یک سازمان را فراهم می کند.

 

امروزه مجازی سازی یک روش استاندارد در معماری فناوری اطلاعات شرکت است. همچنین این فناوری است که اقتصاد محاسبات ابری(Cloud)  را پیش می برد.

تکنولوژی مجازی سازی، ارائه دهندگان ابر(Cloud)  را قادر می سازد تا با سخت افزار فیزیکی موجود خود به کاربران خدمات دهند، و کاربران ابری را قادر می سازد تا در صورت نیاز فقط منابع محاسباتی مورد نیاز خود را خریداری کرده و با رشد حجم کارشان ، آن منابع را به صورت مقرون به صرفه، مقیاس بندی کنند.

مزایای تکنولوژی مجازی سازی

مجازی سازی مزایای زیادی را برای اپراتورهای مرکز داده و ارائه دهندگان خدمات به ارمغان می آورد:

کارایی منابع:

قبل از تکنولوژی مجازی سازی ، هر سرورِ برنامه، به CPU فیزیکی اختصاصی خود احتیاج داشت. کارکنان IT برای هر برنامه ای که می خواستند اجرا کنند ، یک سرور جداگانه خریداری و پیکربندی می کنند. (IT به دلایل قابلیت اطمینان ، یک برنامه و یک سیستم عامل (سیستم عامل) را در هر رایانه ترجیح می دهد.)

هر سرور فیزیکی کم استفاده خواهد شد. در مقابل ، مجازی سازی سرور به شما امکان می دهد چندین برنامه را اجرا کنید (هر کدام با استفاده از سیستم عامل خود با یک سیستم عامل خاص خود) بر روی یک کامپیوتر فیزیکی (به طور معمول یک سرور x86)  با اطمینان از این قابلیت، دستگاه امکان استفاده حداکثر از ظرفیت محاسبات سخت افزار فیزیکی را فراهم می کند.

مدیریت آسان تر:

جایگزینی کامپیوتر های فیزیکی با ماشین مجازی تعریف شده، استفاده و مدیریت سیاست های نوشته شده در نرم افزار را آسان می کند. این به کاربر امکان می دهد گردش کار مدیریت خدمات فناوری اطلاعات خودکار ایجاد کند.

استقرار و پیکربندی خودکار ابزارها مدیران را قادر می سازد مجموعه ای از ماشین ها و برنامه های مجازی را به عنوان خدمات در قالب نرم افزار تعریف کنند. این بدان معناست که آنها می توانند آن سرویس ها را به طور مکرر و مداوم و بدون صرف وقت، نصب کنند. ولی کاربران باید بدانند راه اندازی دستی این ماشین ها مستعد خطاست.

سرپرستان می توانند از سیاست های امنیت مجازی سازی برای پیکربندی های امنیتی خاص براساس نقش ماشین مجازی استفاده کنند. سیاست ها حتی می توانند با بازنشستگی ماشین های مجازی بلااستفاده ، برای صرفه جویی در فضا و توان محاسباتی ، بهره وری منابع را افزایش دهند.

کمترین زمان خرابی:

سیستم عامل و برنامه می تواند خراب شود و بهره وری کاربر را مختل کند. سرپرستان می توانند چندین ماشین مجازی اضافی را در کنار یکدیگر اجرا کنند و در صورت بروز مشکلات بین یکی از آنها، ماشین های دیگر به جای او کار کند . البته اجرای چندین سرور فیزیکی زائد گران تر است.

تهیه سریعتر:

خرید ، نصب و پیکربندی سخت افزار برای هر برنامه زمانبر است. به شرطی که سخت افزار از قبل موجود باشد ، تهیه ماشین های مجازی برای اجرای همه برنامه های شما بسیار سریعتر است. حتی می توانید با استفاده از نرم افزار مدیریت آن را اتوماتیک بکنید.

راه حل

چندین شرکت راه حل های تکنولوژی مجازی سازی را ارائه می دهند که شامل وظایف خاص مرکز داده یا سناریوهای مجازی سازی دسک تاپ متمرکز بر کاربر نهایی است. نمونه های شناخته شده بهتر شامل VMware است که در زمینۀ مجازی سازی سرور ، دسک تاپ ، شبکه و ذخیره سازی تخصص دارد. سیتریکس، که جایگاه مهمی در مجازی سازی برنامه دارد، مجازی سازی سرور و راهکارهای دسک تاپ مجازی را نیز ارائه می دهد.  مایکروسافت ، که راه حل مجازی سازی Hyper-V که با ویندوز عرضه می شود و بر روی نسخه های مجازی سرور و کامپیوتر تمرکز دارد.

ماشین های مجازی (VMs)

ماشین های مجازی (VM) محیط های مجازی هستند که محاسبۀ فیزیکی را به صورت نرم افزار، شبیه سازی می کنند. آنها معمولاً شامل چندین فایل حاوی پیکربندی VM ، فضای ذخیره سازی برای هارد، دیسک مجازی و برخی عکس های فوری VM می باشند که وضعیت آن را در یک زمان خاص حفظ می کنند.

Hypervisor

hypervisor لایه نرم افزاری است که VM ها را هماهنگ می کند. این به عنوان یک رابط بین VM و سخت افزار فیزیکی زیرین عمل می کند ، اطمینان حاصل می کند که هرکدام به منابع فیزیکی مورد نیاز برای اجرای دسترسی دارند. همچنین تضمین می کند که ماشین های مجازی با وارد کردن فضای حافظه یا چرخه های محاسبه یکدیگر با یکدیگر تداخل ندارند.

‌دو نوع hypervisor وجود دارد:

Hypervisor نوع 1 یا “فلز برهنه” با منابع فیزیکی زیربنایی ارتباط برقرار می کند و به طور کلی سیستم عامل سنتی را جایگزین می کند. آنها معمولاً در حالات سرور مجازی ظاهر می شوند.

hypervisor نوع 2 به عنوان برنامه ای روی سیستم عامل موجود اجرا می شود. این دستگاهها که معمولاً در دستگاههای endpoint برای اجرای سیستم عاملهای جایگزین استفاده می شوند ، عملکرد بالاتری دارند زیرا برای دسترسی و هماهنگی منابع سخت افزاری اساسی باید از سیستم عامل میزبان استفاده کنند

انواع تکنولوژی مجازی سازی

در این مرحله ما در مورد مجازی سازی سرور بحث کرده ایم ، اما بسیاری دیگر از عناصر زیرساخت فناوری اطلاعات را می توان مجازی سازی کرد تا مزایای قابل توجهی را به مدیران فناوری اطلاعات (ویژه) و کل شرکت ارائه دهد. در این بخش ، انواع زیر را مجازی سازی خواهیم کرد:

  • مجازی سازی دسک تاپ
  • مجازی سازی شبکه
  • مجازی سازی ذخیره سازی
  • مجازی سازی داده ها
  • مجازی سازی برنامه
  • مجازی سازی مرکز داده
  • مجازی سازی CPU
  • مجازی سازی GPU
  • مجازی سازی لینوکس
  • مجازی سازی ابر (Cloud)

مجازی سازی دسک تاپ

مجازی سازی دسک تاپ این امکان را می دهد که چندین سیستم عامل دسک تاپ را اجرا کنید ، هر کدام در ماشین مجازی خود در یک کامپیوتر قرار دارد.

دو نوع مجازی سازی دسک تاپ وجود دارد:

زیرساخت دسک تاپ مجازی (VDI) چندین دسک تاپ را در VM ها بر روی یک سرور مرکزی اجرا می کند و آنها را به کاربرانی که از طریق دستگاه های ریز مشتری وارد سیستم می شوند انتقال می دهد.

VDI به سازمان اجازه می دهد بدون نصب سیستم عامل بر روی هر دستگاه ، به کاربران خود دسترسی به سیستم عامل های مختلف از هر دستگاه را فراهم کند.

مجازی سازی دسک تاپ محلی یک hypervisor را در کامپیوتر محلی اجرا می کند  و کاربر را قادر می سازد تا یک یا چند سیستم عامل اضافی را در آن کامپوتر اجرا کند و در صورت لزوم بدون تغییر چیزی در مورد سیستم عامل اصلی ، از یک سیستم عامل به سیستم عامل دیگر تغییر کند.

مجازی سازی شبکه

تکنولوژی مجازی سازی شبکه از نرم افزار برای ایجاد “نما” از شبکه استفاده می کند که یک مدیر می تواند با استفاده از آن شبکه را از یک کنسول مدیریت کند. این عناصر و توابع سخت افزاری (به عنوان مثال اتصالات ، سوئیچ ها ، روترها و غیره) را انتزاع می کند و آنها را در نرم افزاری که با Hypervisor اجرا می شوند خلاصه می کند.

سرپرست شبکه می تواند این عناصر را بدون دست زدن به اجزای اصلی فیزیکی ، اصلاح و کنترل کند ، که به طور چشمگیری مدیریت شبکه را ساده می کند.

انواع مجازی سازی شبکه شامل شبکۀ تعریف شده توسط نرم افزار (SDN) است که سخت افزاری را کنترل می کند که مسیریابی ترافیک شبکه را کنترل می کند (“کنترل صفحه” نامیده می شود).

مجازی سازی عملکرد شبکه(NFV) ، که مجازی سازی یک یا چند دستگاه سخت افزاری است که عملکرد شبکه خاصی را ارائه می دهند (به عنوان مثال ، فایروال ، تعادل دهنده بار یا تجزیه و تحلیل کننده ترافیک) ،   و تنظیمات ، تهیه و مدیریت آن را آسان تر می کند.

مجازی سازی ذخیره سازی    (storage)

تکنولوژی مجازی سازیِ ذخیره سازی امکان دسترسی و مدیریت همه دستگاه های ذخیره سازی در شبکه را – چه در سرورهای جداگانه و چه در واحدهای ذخیره سازی مستقل – فراهم کرده است. به طور مشخص،

مجازی سازی ذخیره سازی تمام بلوک های ذخیره سازی را در یک استخر مشترک جمع می کند که در صورت لزوم می توان آنها را به هر VM موجود در شبکه اختصاص داد. مجازی سازیِ ذخیره سازی تهیۀ فضای ذخیره سازی برای ماشین های مجازی را آسان تر می کند و از حداکثر فضای ذخیره سازی موجود در شبکه حداکثر استفاده را می کند.

مجازی سازی داده ها

شرکت های مدرن داده های چندین برنامه را با استفاده از چندین قالب پرونده در چندین مکان ذخیره می کنند ، از ابر(Cloud)  گرفته تا سیستم های سخت افزاری و نرم افزاری پیش فرض. مجازی سازی داده ها به هر برنامه اجازه می دهد تا به همه داده ها (صرف نظر از منبع ، قالب یا مکان) دسترسی پیدا کند.

ابزارهای مجازی سازی داده ها یک لایه نرم افزاری بین برنامه های دسترسی دهنده به داده ها و سیستم های ذخیره کننده آن ایجاد می کند. این لایه در صورت لزوم درخواست داده یا درخواست داده های یک برنامه را ترجمه می کند و نتایجی را باز می گرداند که می توانند چندین سیستم را دربر گیرند مجازی سازی داده ها می تواند به تجزیه سیلوهای داده کمک کند.

مجازی سازی برنامه

تکنولوژی مجازی سازی برنامه ، نرم افزار برنامه را بدون نصب مستقیم روی سیستم عامل کاربر اجرا می کند. این با مجازی سازی دسک تاپ کامل (که در بالا ذکر شد) متفاوت است زیرا فقط برنامه در یک محیط مجازی اجرا می شود یعنی سیستم عامل موجود در دستگاه کاربر نهایی به طور معمول اجرا می شود.

سه نوع مجازی سازی برنامه وجود دارد:

مجازی سازی برنامه محلی: کل برنامه روی دستگاه و در نقطه پایانی اجرا می شود اما به جای سخت افزار محلی در محیط زمان اجرا می شود.

پخش جریان برنامه: این برنامه در سروری زندگی می کند که اجزای کوچک نرم افزار را برای اجرا در دستگاهِ کاربر نهایی در صورت لزوم ارسال می کند.

تکنولوژی مجازی سازی برنامه مبتنی بر سرور این برنامه کاملاً روی سروری اجرا می شود که فقط رابط کاربری خود را به دستگاه مشتری می فرستد.

مجازی سازی مرکز داده

تکنولوژی مجازی سازی مرکز داده ، بیشتر سخت افزارهای مرکز داده را به نرم افزار خلاصه می کند و به طور موثر مدیر را قادر می سازد یک مرکز داده فیزیکی را به چندین مرکز داده مجازی برای مشتریان مختلف تقسیم کند.

هر مشتری می تواند به زیرساخت خود به عنوان سرویس (IaaS) دسترسی پیدا کند، که با همان سخت افزار فیزیکی اساسی کار می کند. مراکز داده مجازی یک محاسبه آسان مبتنی بر ابر را ارائه می دهند و به یک شرکت اجازه می دهند بدون خرید سخت افزار زیرساخت ، یک محیط مرکز داده را به سرعت تنظیم کند.

مجازی سازی CPU

تکنولوژی مجازی سازی CPU (واحد پردازش مرکزی) فناوری بنیادی است که Hypervisors ، ماشین های مجازی و سیستم عامل ها را امکان پذیر می کند. این اجازه می دهد تا یک CPU واحد به چندین CPU مجازی برای استفاده توسط چندین ماشین مجازی تقسیم شود.

در ابتدا ، مجازی سازی پردازنده کاملاً توسط نرم افزار تعریف شده بود ، اما بسیاری از پردازنده های امروزی شامل مجموعۀ دستورالعمل های گسترده ای هستند که از مجازی سازی پردازنده پشتیبانی می کنند ، که عملکرد VM را بهبود می بخشد.

مجازی سازی GPU

GPU (واحد پردازش گرافیکی) یک پردازنده چند هسته ای ویژه است که با در اختیار گرفتن پردازش های گرافیکی یا ریاضی سنگین ، عملکرد کلی محاسبات را بهبود می بخشد.

تکنولوژی مجازی سازی GPU به چندین VM اجازه می دهد تا از همه یا برخی از قدرت پردازش GPU برای فیلم های سریع تر ، هوش مصنوعی (AI) و سایر برنامه های کاربردی با شدت گرافیک یا ریاضی بالا استفاده کنند.

GPU های عبوری، کل GPU را در دسترس یک سیستم عامل مهمان قرار می دهد.

vGPU های مشترک، هسته های GPU فیزیکی را بین چندین GPU مجازی (vGPU) برای استفاده توسط سرور تقسیم می کنند.

مجازی سازی ابر (Cloud)

همانطور که در ذکر شد ، مدل رایانش ابری، به مجازی سازی بستگی دارد. با مجازی سازی سرورها ، فضای ذخیره سازی و سایر منابع مرکز داده های فیزیکی ، ارائه دهندگان رایانش ابری می توانند طیف وسیعی از خدمات از جمله موارد زیر را به مشتریان ارائه دهند:

زیرساخت به عنوان سرویس :(IaaS) سرور مجازی ، ذخیره سازی ، و منابع شبکه را می توانید بر اساس نیاز پیکربندی کنید.

بستر های نرم افزاری به عنوان یک سرویس :(PaaS) ابزار توسعه مجازی ، پایگاه داده و سایر خدمات مبتنی بر ابر که می توانید برای ساختن برنامه ها و راه حل های مبتنی بر ابر خود استفاده کنید.

نرم افزار به عنوان سرویس :(SaaS) برنامه های نرم افزاری ای که روی ابر استفاده می کنید. SaaS خود ابر (Cloud)است.

بازار تخصصی شبکه
ارسال دیدگاه