مجازی سازی چیست؟
مجازی سازی چیست و چه کاربردهایی دارد؟
فرض کنید که نیاز باشد از نرمافزار خاصی استفاده کنید که فقط و فقط بر روی سیستمعامل لینوکس قابل بهرهبرداری است، درحالی که سیستمعامل فعلی کامپیوتر شما ویندوز 10 است. آیا باید سیستمعامل ویندوز را حذف و لینوکس نصب کرد؟ آیا راهی بهتر وجود ندارد؟
یا فرض کنید در حال بررسی عملکرد بدافزارها و یا ویروسها هستید و لازم است که آنها را اجرا کنید. واضح است که اجرای آنها بر روی سیستمعامل فعلی کامپیوترتان، کار اشتباهی است. پس چه باید کرد؟
از طرفی، یکی از ملزومات اصلی شرکتها، ادارات و سازمانها، استفاده از نرمافزارها، سرویسها و اتوماسیون مهمی مانند سیستم ویپ، حضور و غیاب و … است. اداراتی که دارای سرویسها و اتوماسیون مختلفی هستند، عمدتاً با این مشکل مواجه میشوند که بعضی از سرویسها، بر پایه Windows Server 2003 تا Windows Server 2016 کار میکنند و بعضی بر پایه لینوکس CentOS یا Debian. آیا باید علیرغم محدودیتهای بودجهای، به ازای هر سرویس، یک سرور خریداری کرد؟
بهترین و مقرونبهصرفه ترین راهحل، بدون شک ، مجازی سازی است. به سیستم عاملی که با مدیریت کردن منابع سختافزاری، امکان تقسیم کردن آنها را، بدون نیاز به خرید سروری جدید و در کمترین زمان میدهد و اجازه نصب چندین سیستم عامل غیر همسان (ویندوز-لینوکس و… ) را در کنار هم فراهم میکند، مجازی سازی میگویند. به عبارت دیگر با استفاده از مجازی سازی، میتوانید 2 و یا چند سیستمعامل را روی یک سیستم کامپیوتری نصب و به طور همزمان مورد استفاده قرار دهید. با استفاده از مجازی سازی میتوانید نرمافزارهایی که نیاز به نسخههای قدیمیتر از سیستمعامل شما را دارند، اجرا کنید. حتی میتوانید همه سیستمعاملهای موردنیازتان را روی یک دسکتاپ اجرا کنید. مجازی سازی فقط مناسب کاربران عادی و یا سازمانها نیست. دیتاسنترها هم میتوانند از این تکنولوژی استفاده کنند. از آنجایی که تجهیز و نگهداری دیتاسنترها، هزینههای بالایی دارد، مدیران آنها دنبال پیدا کردن راهحلهایی برای کاهش هزینهها و بهبود کیفیت عملکرد آنها هستند، که مجازی سازی یکی از همین راهحلها است.
چطور باید از تکنولوژی مجازی سازی استفاده کرد؟
برای استفاده کردن از تکنولوژی مجازی سازی، در ابتدا باید مشخص شود که مجازیسازی در چه جایی قرار است مورد استفاده قرار بگیرد؟ کامپیوترهای شخصی؟ یک شرکت، سازمان، اداره و یا سرورهای دیتاسنتر؟ کدام سیستمعامل مناسب سرویسی است که قرار است مجازی سازی شود؟ میزان RAM و CPU و دیگر ویژگیهای سختافزاری سیستمی که قرار است مجازی سازی روی آنها نصب شود ، به چه صورتی است؟ تمام این شاخصها، باید در ابتدا به طور دقیق معین شوند.
انواع روشهای پیادهسازی مجازی سازها
به نرمافزاری که قابلیت مجازی سازی را برای ما فراهم میکند، مجازی ساز گفته میشود. نرمافزارهای مجازیسازی به راحتی روی یک کامپیوتر با 4 گیگ RAM قابل اجرا هستند و از لینوکس، ویندوز و FreeBSD پشتیبانی میکنند.
مجازی سازها بر اساس نوع پیادهسازی، به دو قسمت تقسیم میشوند:
مجازی ساز نوع یک (boot up) که در واقع خودش یک سیستمعامل است و بوتیبل (BOOTABLE) بوده و بر روی سختافزار سیستم نصب میشود.
مانند:
- VMware ESXi محصول شرکت VMware
- OpenVZ (Open Virtuozzo)
نوع یک مجازی سازها، خود به دو دسته تقسیم میشوند: دسته اول، اجازه استفاده از منابع بین سیستمعاملهای مهمان را به شکل اشتراکی ممکن میسازند. مثل OpenVZ .
و دسته دوم که به هر سیستمعامل مهمان، مقادیر معینی از منابع سختافزاری را تخصیص میدهند. مانند VMWare ESXi
نوع دوم از مجازی سازها هم هستند که به شکل یک نرمافزار روی سیستمعامل نصب میشوند و عمدتاً جنبه آزمایشی و کاربرد خانگی دارد. مانند:
- VMware workstation
- Microsoft Hyper-V
- Oracle VirtualBox
- VMware Fusion مناسب برای Mac
- Parallels مناسب برای Mac
قابلیت مجازی سازی چیست؟
برای اجرا شدن نرمافزارهای مجازی ساز، باید ویژگی Intel VT-x ، AMD-V ، Intel-V در CPU سیستم فعال شده باشد. البته قابلیت مجازیسازی به نامهای دیگری نیز ممکن است ارائه شود. مانند:
- SVM Support
- V-Support
- Virtualization Technology
- Intel Virtualization Technology
- Virtualization Extensions
- Vanderpool
- Virtual machin mode
- Virtualization Extensions
در غیر این صورت، پیام خطا صادر میشود و شما باید این قابلیت را فعال کنید. البته پردازندههای ADM این ویژگی را دارند. اما در پردازندههای INTEL باید قابلیت مجازی سازی به شکل دستی فعال شود.
ضرورت مجازی سازی
هزینههای بالا برای تخصیص سرور به هر نرمافزار و سرویس، رشد سریع سرویسهای مورد نیاز مشتریان و ….، جزو دلایلی است که باعث استقبال مدیران از تکنولوژی مجازی سازی شده است. نرمافزار مجازی ساز روی سختافزار نصب شده و سپس به تعداد موردنیاز کاربر، ماشین مجازی تعریف میشود. یکی از اصلیترین مزایای استفاده از مجازی سازی، کاهش هزینهها و آسانتر شدن مدیریت منابع است. مجازی سازی باعث کاهش سرورها و در نتیجه کاهش هزینه دیتاسنتر میشود. با مجازی سازی شبکه و سختافزارهای آن، علاوه بر نیاز کمتر به فضا، مصرف برق هم کاهش مییابد. Backup گیری و High Availability هم در مجازیسازی، قابل اجرا است. همچنین به راحتی میتوانید در صورت بروز مشکل، سرورهای خود را در سایت دیگری بازیابی کنید. با استفاده از مجازی سازی شما میتوانید در هر زمان که نیاز داشتید، یک ماشین مجازی تعریف کرده و منابع سرورها را تغییر دهید.
در حالت عادی و عدم استفاده از مجازی سازی، شما تنها از 10درصد ظرفیت سختافزاری خود استفاده میکنید. در حالیکه با بهرهگیری از تکنولوژی مجازی سازی، میتوان از 90 درصد ظرفیت سختافزاری استفاده کرد. به طور خلاصه میتوان مزایای مجازیسازی را به شکل زیر تشریح کرد:
- کاهش قابلتوجه هزینههای خرید سختافزار
- افزایش چشمگیر بهرهوری با تخصیص منابع اشتراکی
- افزایش بهینهسازی و بازدهی مصرف انرژی
- افزایش توان عملیاتی و ظرفیت شبکه
- امکان بکاپگیری بسیار حرفهای وآسان و همچنین بازگردانی
- افزایش اطمینان و امنیت سیستم و کاهش پیچیدگی عملیاتی معمول
- اشغال فضای بسیار کم
- بالا بردن سرعت کار با شبکه و مدیریت آن
انواع نرمافزارهای مجازی ساز
شرکتهایی مثل VMWARE ، CITRIX ، MICROSOFT ، RED HAT و …در حوزه مجازی سازی در حال فعالیتاند و نرمافزارهای خود را به بازار عرضه کردهاند.
نرمافزار مجازی سازی ESXi
ESXi آخرین ورژن از سری نرمافزاری VMware هایپر وایزر است.
VMware ESXi در واقع نوعی سیستمعامل است که مستقیما روی سخت افزار قرار میگیرد و Host less ( عدم نیاز به سیستم عامل میزبان یا هاست) میباشد. برای مدیریت ماشینهای مجازی که بر روی VMware ESXi وجود دارد، بهترین نرم افزار، vSphere است. از طریق Vsphere می توان مدیریت یکپارچه سرورها را که از طریق vcenter انجام میشود، در دست گرفت.
اضافه نمودن خودکار فضای محلی به اشتراکی، به محض وارد شدن فضای محلی به
Cluster نیز میکی از ویژگی های منحصر به فرد ESXi است که پروسه راه اندازی و کاربری را تسهیل می بخشد.
استفاده از حافظه های فلش برای افزایش کارایی و سرعت،
افزایش سرعت در نسخه تحت وب VMware vSphere،
راه اندازی مجدد ماشینهای مجازی در صورت نیاز،
امکان ساخت ماشین مجازی جدید بر پایه ماشین مجازی اولیه با حفظ حافظه (Clone نمودن در حالت روشن)
و …
از دیگر ویژگی های VMware ESXi است.
نرمافزار مجازی سازی VMware Workstation
جزو شناختهشدهترین و محبوبترین نرمافزارها در حوزه مجازیسازی است. این نرمافزار قابلیتهایی مانند:
- پشتیبانی از PXE
- اجرای کامل ویندوز ، Netware ، لینوکس ، به صورت شبکه مجازی
- قابلیت نمایش چندین مانیتور
- ایجاد ماشینهای مجازی ۲ ترابایت هارد دیسک مجازی و پشتیبانی از ۶۴ گیگابایت حافظه در هر ماشین
- پشتیبانی از OpenGL ، Shader Model و CPU چندهستهای را دارد.
نرمافزار مجازی سازی Hyper-V
این ماشین مجازی، محصولی از شرکت مایکروسافت است.
محیطی بسیار آسان برای ایجاد کردن و یا حذف سیستمعاملهای مختلف فراهم میکند. بر روی ویندوز ۱۰ و ویندوز سرور اجرا میشود و رایگان است، اما پشتیبانی کمی از لینوکس دارد. از سیستمعامل مهمان در برگیرنده ویندوز سرور، ویندوز XP SP3 یا نسخههای بالاتر، لینوکس ۳٫۴ یا بالاتر و FreeBSD پشتیبانی میکند اما، هیچ پشتیبانی از GPU مجازی وجود ندارد. البته این نرمافزار نمیتواند کارهای هوشمندانهای که VMware ارائه میکند را، انجام دهد. مدیریت ضعیفتری نسبت به VMWARE دارد و پشتیبانی محدودی از سیستمعاملهای ثالث دارد.
نرمافزار مجازی سازی Parallels Desktop
از قابلیتهای این نرمافزار میتوان به مقرونبهصرفه بودن اشاره کرد. بهترین مجازی ساز برای مک اپل است و قابلیت ادغام با سیستمعامل مک را دارد. نمایش هشدارهای ویندوزی در مرکز هشدار مک، میزبانی طیف وسیعی از توزیعهای لینوکسی، سیستمعامل کروم و حتی سایر نسخههای سیستمعامل مک را دارا است. در کل میتوان گفت بهتر از بوت کمپ Boot Camp (ابزار رایگان اپل برای اجرای مجازیسازی تحت سیست عامل مک) است
نرمافزار مجازی سازی red hat
مجازی ساز خوبی برای کاربران حرفهای و شرکتی است، اما پشتیبانی پرهزینهای دارد. این نرمافزار، ۴ ماشین مجازی مجزا بر روی یک میزبان واحد ایجاد میکند. نصب آسان و پیکربندی (هماهنگی هرچه بیشتر با سختافزار) مشخص، از دیگر قابلیتهای مهم و کلیدی اغلب نرمافزارهای مجازی ساز است.
نرمافزار مجازی سازی سیتریکس XenServer
این نرمافزار به صورت رایگان عرضه میشود و نصب Bare-metal دارد. اما محدودیت در تعداد سیستمعاملها از جمله نقاط ضعف آن است. البته میتواند مراکز دادهای مجازی ایجاد کند که قادر است قطع برق برنامهریزیشده یا حتی برنامهریزی نشده را به طور مساوی مدیریت کند.
نرمافزار مجازی سازی QEMU
این نرمافزار رایگان، فقط برای لینوکس طراحی شده و ظاهر حرفهای ندارد. نکته جالب این است که این نرمافزار هم هاست ماشین مجازی و هم شبیهساز ماشین مجازی است.
مجازی سازی در شبکه چیست؟
(NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION (NVF چیست؟
راهکاری است که عملیات شبکهای را از سختافزارهای مربوط به آنها جدا میکند تا آنها بتوانند به صورت نرمافزاری اجرا شوند. NFV اجزاء شبکهای مورد نیاز برای پشتیبانی از زیرساختهای مجازی سازی شده را ادغام کرده و ارائه میکند. از نرمافزارهایی که مجازیسازی شبکه را ارائه میکنند ، میتوان به VMware NSX اشاره کرد.
فرض کنید یک اداره ، شرکت و یا سازمان در شبکه خود ۳ سرور مختلف دارد.
· یک سرور MS Windows Server 2008 به منظور میزبانی سرویس Active Directory
· یک سرور Linux Fedora به منظور میزبانی پورتال سازمانی
· یک سرور MS Windows Server 2003به منظور میزبانی سرویس ISA
اگر از مجازیسازی استفاده کنید هر سه سیستمعامل را به طور همزمان میتوانید روی یک سرور داشته باشید. یعنی هزینههایی مثل برق و … تا یک سوم کاهش یافته است و نتیجهی آن مرکز دادهای با انعطافپذیری بالا در ارتباطات است که در کمترین زمان می تواند یک مسیر را حذف، مسیر جدید و لینک پشتیبان را ایجاد کند و استفاده بهینهتری از RAM و CPU داشت.
از مزایای مجازی سازی شبکه میتوان به:
- بهرمندی از منابع آزاد یک سرور زمانیکه در یک لحظه سرور دیگری کم میآورد
- کاهش هزینه های خرید سخت افزار
- امکان بکاپ گیری حرفهای از کل سیستم عامل و محتویات داخل آن
- امکان جا به جایی و ارتقا آسان بدون از دست دادن اطلاعات داخل آن
- نصب آسان و سریع هرگونه سیستم عاملی
- کنترل از راه دور و بصورت ریموت
- تقسیم سطح دسترسی کاربران به ماشین های مجازی
- یکپارچهسازی منابع داخل شبکه
- ایجاد محیطهایی برای تست و کنترل
- بالا بردن ضریب امنیت
- استفاده شرکتهای میزبانی وب برای پیاده سازی VPS و فضای هاستینگ سایتها
مجازی سازی در رایانش ابری چیست؟
مجازی سازی دسکتاپ چیست؟
چرا باید از تکنولوژی مجازی سازی دسکتاپ استفاده کنیم؟
فرض کنید تعداد زیادی PC در محیط کار و یا سازمان وجود دارد. واضح است که زمان زیادی برای مدیریت تکتک این کامپیوترها باید صرف شود. نرمافزارهای مختلف باید بر روی همه آنها نصب و پشتیبانی شود. واضح است که این کار مستلزم صرف هزینه و زمان زیادی است. شما با استفاده از مجازی سازی دسکتاپ به راحتی میتوانید این کار را از هر کجا و در هر زمان و مکان انجام دهید.
تولیدکنندگان بزرگ در عرصه دسکتاپ مجازی و VDI عبارتاند از:
- Microsoft
- Citrix
- VMware
VMware Horizon View بهترین نرمافزار برای مجازی سازی دسکتاپ است. برنامه VMware Horizon شرایط لازم برای مجازیسازی دسکتاپ را فراهم میکند. این نرمافزار امکان مدیریت و دسترسی کامل به نرمافزار و تسهیل احراز هویت در تمام سرویسهای دسکتاپ ارائه میدهد. قابلیت استفاده بر روی لینوکس و ویندوز را دارد و با یکپارچگی کامل با مراکز داده مانند vSphere، vSAN و NSX از اطلاعات و دادههای کاربران حفاظت میکند. مدیران نیز ترجیح میدهند که برای مدیریت سازمان خود، از راحتترین و سریعترین ابزارها استفاده کرده تا هم در هزینهها صرفهجویی شود و هم کمترین زمان ممکن صرف شود. با استفاده از مجازی سازی دسکتاپ، مدیر میتوانید صفحه دسکتاپ کاربران را آنلاین رصد کند و نتواند اطلاعاتی را از روی سیستم حذف کند. کاربر میتواند از منابع سرور اصلی VDI مانند RAM و گرافیک، استفاده کند. از آنجاییکه اطلاعات هارد کاربر در سرور ذخیره میشود، ادمین شبکه به راحتی میتواند با بکاپ گیری از سرور، در واقع از تمام سیستم کاربران، بکاپ گیری کند. به همین دلایل، استقبال چشمگیری از این نرمافزار شده است.
مزایای مجازی سازی دسکتاپ
مجازیسازی دسکتاپ مزایای بسیار زیادی دارد که در بخش قبلی مفصل به آنها پرداختیم ولی به طور خلاصه می توان به:
- دسترسی از راه دور با هر سیستمی
- امنیت بالاتر و عدم نگرانی در مورد از دست رفتن دادهها (به خاطر ذخیره شدن اطلاعات در سرور)
- کاهش میزان خروج اطلاعات از سازمان
- کاهش قابلتوجه آلودگی سیستم به بدافزارها و ویروسها
- در اختیار داشتن تمام اختیارات و امکانات دیتاسنتر
- کاهش هزینه به دنبال کاهش خرید سختافزار و میزان مصرف برق و نگهداری
- متمرکزسازی مدیریت
- بکاپگیری آسان و لحظهای
ضمنا آن دسته از ادمینهای شبکه، که برای راهاندازی مجازیساز دسکتاپ، نیاز به توجیه مدیرانشان دارند، میتوانند قسمت خلاصهشده را برای مدیرانشان پرینت بگیرند.
هزینه مجازی سازی
نرمافزارهای بکاپ گرفتن از ماشین مجازی
تجهیزات مورد نیاز مجازی سازی
برای مجازی سازی نیاز به سروری با قابلیت مجازی سازی است. مخصوصا CPU آن بایستی VT و… داشته باشد. فلش مموری برای کیس های تاور و مموری کارت SD حداقل هشت 8 گیگ (بهتر است با سرعت حداقل 80 مگابیت انتخاب شود) هم از دیگر الزامات برای مجازی سازی است. نرم افزار مجازیساز هم باید متناسب با ویژگیهای امکانات عمومی محیط کار و سیستم موردنیاز شما انتخاب شود. از آنجایی که یکی از مشکلات معمول در ادارات و سازمانها، نوسانات برق است و لازم است که سرور و سیستم عامل مجازی ساز ESXI در همه حال در مدار باشند، موکدا پیشنهاد میشود که از دستگاه یو پی اس UPS برای محافظت از سرورها و دیگر تجهیزات استفاده شود.