مجازی سازی چیست؟ مجازی‌سازی فناوری است که می‌توانید از آن برای ایجاد نسخه‌های مجازی از سرورها، ذخیره‌سازی، شبکه‌ها و سایر ماشین‌های فیزیکی استفاده کنید. نرم افزار مجازی عملکردهای سخت افزار فیزیکی را تقلید می‌کند تا چندین ماشین مجازی را به طور همزمان بر روی یک ماشین فیزیکی واحد اجرا کند.

کسب‌وکارها از مجازی‌سازی استفاده می‌کنند تا از منابع سخت‌افزاری خود به نحو احسن استفاده کنند و بازده بیشتری از سرمایه‌گذاری خود دریافت کنند. همچنین خدمات محاسبات ابری را تقویت می‌کند که به سازمان‌ها کمک می‌کند زیرساخت‌ها را به طور مؤثرتری مدیریت کنند. در این مقاله به شما خواهیم گفت مجازی سازی چیست و در ادامه با انواع و نرم‌افزارهای آن آشنا خواهیم شد.

مجازی‌ سازی یا Virtualization چیست؟

مجازی‌سازی فناوری است که به شما امکان می‌دهد با استفاده از منابعی که به طور سنتی به سخت‌افزار متصل هستند، خدمات مفید فناوری اطلاعات ایجاد کنید. سرور مجازی یا vps به شما اجازه می‌دهد تا با توزیع قابلیت های یک ماشین فیزیکی بین بسیاری از کاربران یا محیط ها، از ظرفیت کامل یک ماشین فیزیکی استفاده کنید.

ما در این قسمت به vps اشاره کردیم اما اگر راجع به آن اطلاعات ندارید و نمی دانید vps چیست، پیشنهاد میکنیم برای درک بهتر ادامه مطلب، مقاله هایی حول آن مطالعه فرمایید.

به عبارت عملی تر، تصور کنید 3 سرور فیزیکی با اهداف اختصاصی فردی دارید. یک سرور پست الکترونیکی، دیگری یک وب سرور و سومین سرور برنامه های قدیمی‌ داخلی را اجرا می‌کند. هر سرور با حدود 30٪ ظرفیت استفاده می‌شود – فقط کسری از پتانسیل در حال اجرا آنها. اما از آنجایی که برنامه های قدیمی‌برای عملیات داخلی شما مهم هستند، باید آنها و سومین سروری که آنها را میزبانی می‌کند نگه دارید، درست است؟

به طور سنتی، اجرای وظایف منفرد بر روی سرورهای جداگانه اغلب آسان تر و قابل اعتمادتر بود: 1 سرور، 1 سیستم عامل، 1 وظیفه. دادن چندین مغز به یک سرور آسان نبود. اما با مجازی سازی، می‌توانید سرور ایمیل را به 2 سرور منحصر به فرد تقسیم کنید که می‌توانند وظایف مستقل را انجام دهند تا برنامه های قدیمی‌ منتقل شوند. این همان سخت افزار است، شما فقط بیشتر از آن را کارآمدتر استفاده می‌کنید.

با در نظر گرفتن امنیت، می‌توانید سرور کولوکیشن را دوباره تقسیم کنید تا بتواند کار دیگری را انجام دهد – استفاده از آن را از 30٪ به 60٪ به 90٪ افزایش دهید. هنگامی ‌که این کار را انجام دادید، سرورهای خالی می‌توانند برای کارهای دیگر مجددا استفاده شوند یا به طور کلی استفاده نشوند تا هزینه های خنک کننده و نگهداری کاهش یابد.

 

تاریخچه مختصری از مجازی‌سازی

در حالی که فناوری مجازی سازی می‌تواند به دهه 1960 بازگردد، اما تا اوایل دهه 2000 به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفت. فناوری‌هایی که مجازی‌سازی را فعال می‌کردند – مانند هایپروایزرها – دهه‌ها پیش توسعه یافتند تا به چندین کاربر امکان دسترسی همزمان به رایانه‌هایی که پردازش دسته‌ای را انجام می‌دهند، بدهد.

پردازش دسته ای یک سبک محاسباتی محبوب در بخش کسب و کار بود که کارهای روتین را هزاران بار خیلی سریع انجام می‌داد. (مانند حقوق و دستمزد)

اما، طی چند دهه آینده، راه‌حل‌های دیگر برای مشکلات بسیاری از کاربران/ماشین‌های تکی محبوبیت پیدا کردند، در حالی که مجازی‌سازی محبوبیت نداشت. یکی از آن راه‌حل‌های دیگر اشتراک‌گذاری زمان بود که کاربران را در سیستم‌های عامل منزوی می‌کرد و به طور ناخواسته به سیستم‌عامل‌های دیگری مانند یونیکس منجر شد که در نهایت جای خود را به Linux داد. در تمام این مدت، مجازی‌سازی به‌عنوان یک فناوری غیرقابل قبول و خاص باقی ماند.

تاثیر و نقش مجازی سازی در مدیریت منابع

ارائه دهندگان خدمات شبکه باید با نیاز رو به رشد کاربران نهایی و همچنین تنوع نرم افزارها کنار بیایند. ابری‌سازی اجزای شبکه راه‌حل جالبی برای دستیابی به سرعت لازم برای تطبیق سطح مصرف منابع ارائه می‌دهد.

اکثر شرکت‌ها دارای سرورهای فیزیکی و پشته‌های فناوری اطلاعات تک‌فروشنده بودند که به برنامه‌های قدیمی‌اجازه نمی‌داد روی سخت‌افزار فروشنده‌ای متفاوت اجرا شوند. از آنجایی که شرکت‌ها محیط‌های فناوری اطلاعات خود را با سرورهای کالا، سیستم‌عامل‌ها و برنامه‌های کاربردی ارزان‌تر از فروشندگان مختلف به‌روز می‌کردند، مجبور به استفاده ناکافی از سخت‌افزار فیزیکی شدند – هر سرور فقط می‌توانست یک وظیفه خاص فروشنده را اجرا کند.

اینجاست که مجازی سازی واقعاً شروع به کار کرد. این راه حل طبیعی برای 2 مشکل بود: شرکت‌ها می‌توانستند پس از خرید سرور، سرورهای خود را پارتیشن بندی کنند و برنامه های قدیمی‌را بر روی انواع و نسخه های سیستم عامل متعدد اجرا کنند. سرورها شروع به استفاده کارآمدتر کردند (یا اصلاً استفاده نکردند)، در نتیجه هزینه‌های مربوط به خرید، راه‌اندازی، خنک‌سازی و نگهداری را کاهش دادند.

کاربرد گسترده مجازی سازی به کاهش قفل شدن فروشنده کمک کرد و آن را به پایه محاسبات ابری تبدیل کرد. امروزه آنقدر در شرکت‌ها رایج است که نرم‌افزار تخصصی مدیریت مجازی‌سازی اغلب برای کمک به پیگیری همه آن مورد نیاز است.

انواع مجازی‌سازی

۱- مجازی سازی سرور

مجازی سازی سرور برای مجازی کردن منابع سرور از کاربران سرور استفاده می‌شود. این نوع مجازی سازی می‌تواند شامل تعداد زیادی از سیستم عامل ها، پردازنده‌ها و سرورهای فیزیکی مجزا باشد.

پس از خرید سرور اختصاصی از جمله سرور اختصاصی ایران و سرور اختصاصی آلمان با تقسیم هر سرور فیزیکی به چندین سرور مجازی، مجازی سازی سرور به هر سرور مجازی اجازه می‌دهد تا به عنوان یک دستگاه فیزیکی منحصر به فرد عمل کند. هر سرور مجازی می‌تواند برنامه‌ها و سیستم عامل خود را اجرا کند. این فرآیند با وادار کردن هر سرور مجازی به عنوان یک سرور فیزیکی و افزایش ظرفیت هر ماشین فیزیکی، استفاده از منابع را افزایش می‌دهد.

انواع مجازی‌سازی سرور

۱- مجازی‌سازی کامل

مجازی سازی کامل از Hypervisor استفاده می‌کند، نوعی نرم افزار که مستقیماً با فضای دیسک و CPU یک سرور فیزیکی ارتباط برقرار می‌کند.

۲- پارا مجازی‌سازی

برخلاف مجازی سازی کامل، پارا مجازی سازی شامل کل شبکه به عنوان یک واحد منسجم است. از آنجایی که هر سیستم عامل در سرورهای مجازی از یکدیگر در پارا مجازی سازی آگاه است، هایپروایزر نیازی به استفاده از قدرت پردازش زیادی برای مدیریت سیستم عامل ندارد.

۳- مجازی‌سازی در سطح سیستم عامل

برخلاف مجازی سازی کامل و پارا مجازی سازی، در سطح سیستم عامل از Hypervisor استفاده نمی‌شود. در عوض، قابلیت مجازی سازی که بخشی از سیستم عامل سرور فیزیکی است، تمام وظایف یک هایپروایزر را انجام می‌دهد. با این حال، تمام سرورهای مجازی باید همان سیستم عامل را در این روش مجازی سازی سرور اجرا کنند.

۲- مجازی‌سازی دسکتاپ

مجازی سازی دسکتاپ روشی برای شبیه سازی یک ایستگاه کاری کاربر است تا بتوان از طریق یک دستگاه متصل از راه دور به آن دسترسی داشت. با مجازی کردن دسک‌تاپ کاربر به این روش، سازمان‌ها می‌توانند به کاربران اجازه دهند تقریباً از هر نقطه‌ای با اتصال شبکه، با استفاده از هر لپ‌تاپ، تبلت یا گوشی هوشمند رومیزی برای دسترسی به منابع سازمانی بدون توجه به دستگاه یا سیستم عاملی که توسط کاربر راه دور استفاده می‌شود، کار کنند.

مجازی سازی دسکتاپ از راه دور نیز جزء کلیدی فضاهای کاری دیجیتال است. بارهای کاری دسکتاپ مجازی روی سرورهای مجازی سازی دسکتاپ اجرا می‌شود که معمولاً روی ماشین های مجازی (VM) در مراکز داده داخلی یا در فضای ابری عمومی ‌اجرا می‌شوند.

۳- مجازی‌سازی فضای ذخیره سازی

مجازی‌سازی فضای ذخیره‌سازی، ادغام فضای ذخیره‌سازی فیزیکی از چندین دستگاه ذخیره‌سازی به چیزی است که به نظر می‌رسد یک دستگاه ذخیره‌سازی واحد است – یا مجموعه‌ای از ظرفیت ذخیره‌سازی موجود. یک کنسول مرکزی ذخیره سازی را مدیریت می‌کند.

این فناوری برای شناسایی ظرفیت ذخیره سازی موجود از دستگاه های فیزیکی و سپس جمع آوری این ظرفیت به عنوان یک مخزن ذخیره سازی که می‌تواند توسط سرورهای معماری سنتی یا در یک محیط مجازی توسط ماشین های مجازی (VM) استفاده شود، به نرم افزار متکی است.

نرم‌افزار ذخیره‌سازی مجازی درخواست‌های ورودی/خروجی (I/O) را از ماشین‌های فیزیکی یا مجازی رهگیری می‌کند و این درخواست‌ها را به مکان فیزیکی مناسب دستگاه‌های ذخیره‌سازی که بخشی از مخزن کلی ذخیره‌سازی در محیط مجازی هستند ارسال می‌کند.

۴- مجازی‌سازی شبکه

مجازی سازی شبکه (NV) به انتزاع منابع شبکه اشاره دارد که به طور سنتی در سخت افزار به نرم افزار تحویل داده می‌شد. NV می‌تواند چندین شبکه فیزیکی را در یک شبکه مجازی مبتنی بر نرم‌افزار ترکیب کند، یا می‌تواند یک شبکه فیزیکی را به شبکه‌های مجازی مجزا و مستقل تقسیم کند.

نرم افزار مجازی سازی شبکه به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا ماشین های مجازی را در دامنه های مختلف بدون پیکربندی مجدد شبکه جابجا کنند. این نرم افزار یک پوشش شبکه ایجاد می‌کند که می‌تواند لایه های شبکه مجازی مجزا را بر روی همان بافت فیزیکی شبکه اجرا کند.

۵- مجازی‌سازی اپلیکیشن

مجازی‌سازی اپلیکیشن فرآیندی است که یک برنامه استاندارد را فریب می‌دهد تا این باور را داشته باشد که مستقیماً با ظرفیت‌های یک سیستم عامل ارتباط برقرار می‌کند، در حالی که در واقع اینطور نیست.

این ترفند به یک لایه مجازی سازی نیاز دارد که بین برنامه و سیستم عامل قرار داده شده باشد. این لایه یا فریم ورک باید زیرمجموعه های یک برنامه را به صورت مجازی و بدون تأثیر بر سیستم عامل زیر اجرا کند. لایه مجازی سازی جایگزین بخشی از محیط زمان اجرا می‌شود که معمولاً توسط سیستم عامل ارائه می‌شود و فایل‌ها و تغییرات رجیستری را به طور شفاف به یک فایل اجرایی منتهی می‌کند.

با منحرف کردن فرآیندهای برنامه به یک فایل به جای تعداد زیادی فایل پراکنده در سیستم عامل، برنامه به راحتی در دستگاه دیگری کار می‌کند و برنامه‌های ناسازگار سابق اکنون می‌توانند در مجاورت آن اجرا شوند.

۶- مجازی‌سازی دیتاسنتر

مجازی سازی مرکز داده فرآیند ایجاد یک مرکز داده مدرن است که بسیار مقیاس پذیر، در دسترس و امن است. پس از خرید سرور hp با محصولات مجازی‌سازی مرکز داده، می‌توانید سرعت فناوری اطلاعات را افزایش دهید و سروری یکپارچه برای مدیریت خدمات ابر خصوصی و عمومی ‌در کنار زیرساخت‌های سنتی داخلی ایجاد کنید.

مراکز داده مدرن کاملا مجازی، تعریف شده و خودکار هستند، زیرساخت‌ها و تحویل برنامه های کاربردی را در یک محیط ابری ترکیبی ارائه می‌دهند. می‌توانید انتقال مرکز داده مجازی خود را با مجازی سازی سرور آغاز کنید.

گام‌های بعدی شامل افزودن فضای ذخیره‌سازی و مجازی‌سازی شبکه، حرکت به سمت معماری مرکز داده کاملاً مجازی‌سازی شده توسط نرم‌افزار است. این بدان معنی است که محاسبات مجازی، ذخیره سازی، شبکه، امنیت و مدیریت بر روی یک سرور ثابت است.

بهترین نرم افزار های مجازی ساز کدامند؟

نرم‌افزار هایپر وی

Hyper-V محصول مجازی سازی سخت افزار مایکروسافت است. این برنامه به شما این امکان را می‌دهد که یک نسخه نرم افزاری از یک کامپیوتر به نام ماشین مجازی ایجاد و اجرا کنید. هر ماشین مجازی مانند یک کامپیوتر کامل عمل می‌کند و یک سیستم عامل و برنامه‌ها را اجرا می‌کند.

هنگامی‌ که به منابع محاسباتی نیاز دارید، ماشین‌های مجازی به شما انعطاف‌پذیری بیشتری می‌دهند، به صرفه‌جویی در زمان و هزینه کمک می‌کنند و روش کارآمدتری برای استفاده از سخت‌افزار نسبت به اجرای یک سیستم عامل روی سخت‌افزار فیزیکی هستند.

Hyper-V هر ماشین مجازی را در فضای ایزوله خود اجرا می‌کند، به این معنی که می‌توانید همزمان بیش از یک ماشین مجازی را روی یک سخت افزار اجرا کنید. ممکن است بخواهید این کار را انجام دهید تا از مشکلاتی مانند خرابی که بر بارهای کاری دیگر تأثیر می‌گذارد جلوگیری کنید یا به افراد، گروه‌ها یا سرویس های مختلف دسترسی به سیستم های مختلف بدهید.

نرم‌افزار VMware

VMware یک فروشنده نرم افزار مجازی سازی و رایانش ابری مستقر در پالو آلتو، کالیفرنیا است. VMware که در سال 1998 تأسیس شد، اکنون زیرمجموعه Dell Technologies است. VMware فناوری های مجازی سازی خود را بر اساس هایپروایزر فلزی ESX/ESXi در معماری x86 پایه گذاری می‌کند.

هایپروایزرهای تعبیه شده بدون فلز می‌توانند مستقیماً روی سخت افزار سرور بدون نیاز به سیستم عامل اصلی اجرا شوند. با مجازی سازی سرور VMware، یک Hypervisor بر روی سرور فیزیکی نصب می‌شود تا به چندین ماشین مجازی (VM) اجازه دهد تا روی یک سرور فیزیکی یکسان اجرا شوند.

هر ماشین مجازی می‌تواند سیستم عامل خود را اجرا کند و به چندین سیستم عامل اجازه می‌دهد روی یک سرور فیزیکی اجرا شوند. همه ماشین‌های مجازی روی یک سرور فیزیکی منابع مشترکی مانند شبکه و رم دارند.

محصولات VMware شامل مجازی سازی، شبکه و ابزارهای مدیریت امنیت، نرم افزارهای مرکز داده و نرم افزارهای ذخیره سازی است. VMware vSphere یک پلت فرم مجازی سازی سرور برای پیاده سازی و مدیریت زیرساخت های VM در مقیاس بزرگ است. همچنین VMware vSphere، به عنوان یک سیستم عامل ابری یا یک پلت فرم مرکز داده مجازی شناخته می‌شود، بخش های فناوری اطلاعات را قادر می‌سازد تا بارهای کاری برنامه را بر روی مقرون به صرفه ترین منبع محاسباتی موجود قرار دهند.

VMware برنامه هایی را برای دسکتاپ و همچنین سرورها ارائه می‌دهد. نرم افزار دسکتاپ VMware با Linux، Microsoft Windows و Mac OS X سازگار است. محصولات دسکتاپ شامل VMware Workstation، VMware Fusion و VMware Player است. خط نرم افزار سرور VMware شامل VMware ESX Server، VMware ESXi Server و VMware Server است. VMware از سال 2004 شریک SUSE Alliance بوده و از لینوکس در نرم افزار VMware، در محل یا در فضای ابری پشتیبانی می‌کند.

علاوه بر ارائه یک راه حل معتبر مجازی سازی مرکز داده، SUSE و VMware برای ارائه راه حل های ابری، ابرهای خصوصی، و ابرهای عمومی ‌با یکدیگر همکاری کرده اند. SUSE Linux Enterprise Server دارای گواهینامه و پشتیبانی در آخرین نسخه vSphere است.