Virtualization یا مجازی سازی راهکاری جدید در علم کامپیوتر و شبکه میباشد که استفاده از این تکنولوژی منجر به کاهش هزینه و افزایش راندمان خواهد شد . در این مقاله قصد داریم به مفهوم مجازی سازی و کاربرد آن بپردازیم.

مجازی سازی (Virtualization) به فناوری اطلاق می شود که، برای ایجاد لایه ای مابین سخت افزار سیستم های کامپیوتری و نرم افزار ی که روی آن اجرا می شود، طراحی شده است. البته این طراحی با در نظر گرفتن یک دید عمدتا منطقی نسبت به منابع مصرفی صورت پذیرفته است، راهکار مجازی سازی (Virtualization) دو دستاورد عمده داشته است: اول اینکه اساسا به شما این توانایی را می دهد که گروهی از سرور ها را به عنوان مخزن یکتای منابع محاسباتی به سیستم عامل ها بشناسانید، دوم اینکه این راهکار به شما اجازه ی راه اندازی چند سیستم عامل بر روی یک سرور بطور همزمان را می دهد.

پارتیشن بندی در مجازی سازی روش خود را دارد، به گونه ای که یک سرور فیزیکی را به چندین سرور منطقی تقسیم می نماید. به محض تقسیم سرور فیزیکی، هر سرور منطقی می تواند به طور مستقل سیستم عامل و برنامه هایش را اجرا نماید.

در دهه ی ۱۹۹۰، مجازی سازی (Virtualization) فقط برای ایجاد محیط کاری آزمایشی برای کاربر نهایی بر روی یک Framework سخت افزاری استفاده می گردید و اگر شما یک مدیرIT بودید و نیاز به تست یک برنامه جدید بر روی محیط ویندوز یا لینوکس را داشتید از این فناوری استفاده می کردید.

اما با ظهور معماریX86 و کامپیوتر های نه چندان ارزان و سطح پایین، مجازی سازی (Virtualization) تا حدی از اوج به پایین آمد و بیشتر شبیه یک مد زودگذر تلقی می شد. پیشروی شرکت های فعال در زمینه ی مجازی سازی، یعنی VMware، که اکنون اعتبار خاصی برای خود به دست آورده، در دهه ی ۹۰ میلادی، اولین نسخه ی این فناوری را برای معماری x86 روانه ی بازار نمود، که در واقع بذری برای رونق فعلی این فناوری بوده است.

چرا باید به سمت مجازی سازی (Virtualization) حرکت نمود؟

مجازی سازی به دلیل نشان دادن مزایای ملموس و زیاد خود باعث شده تا شرکت های توسعه دهنده ی نرم افزار نیز ناگزیر از این فناوری در آخرین محصولات خود استفاده نمایند و از آنجا که برخی این نرم افزار ها در صنایع به کار می روند، در نتیجه برای حفظ توان رقابت، استفاده از مجازی سازی در صنعت مورد توجه بیشتری قرار گرفته است.

در حال حاضر ادغام سرور ها یکی از خوشایند ترین فعالیت ها در مجازی سازی است. مجازی سازی در واقع به سنگ بنای صرفه جویی اقتصادی در منابع هر شرکت تبدیل شده است. تحلیل گران صنعت گزارش می دهند که چیزی بین ۶۰ تا ۸۰ درصد از دپارتمان های IT به دنبال اجرای پروژه های ادغام سرورهایشان هستند و بدیهی است که در راستای اجرای این کار شرکت ها شاهد صرفه جویی قابل توجه در هزینه هایشان خواهند بود.

از دیگر مزایای مجازی سازی (Virtualization) می توان به کاهش مصرف انرژی و سهولت در مدیریت سرور اشاره کرد. همچنین مزیت کلیدی دیگر این فناوری، انعطاف پذیری می باشد. زیرا در محیط مجازی، انتقال، آرشیو، بهینه سازی اجزا و … بسیار انعطاف پذیر می باشد.

دیگر توانایی ها و قابلیت های مجازی سازی که بسیار ارزشمند هستند عبارتند از: High Availability ، Disaster Recovery و مدیریت حجم کاری (Workload Balancing).

مجازی سازی (Virtualization) چگونه به کسب و کار کمک می نماید ؟

علاوه بر مسئله ی صرفه جویی اقتصادی، مجازی سازی (Virtualization) می تواند چابکی کسب و کار یک شرکت را به طور قابل ملاحظه ارتقا دهد. شرکت هایی که از Clustering، Partitioning، مدیریت حجم کاری (Workload Management) و دیگر تکتیک های مجازی سازی در پیکربندی گروهی از سرور ها برای بهره برداری از منابع استفاده می کنند، در مواجهه با تغییرات نیاز های محیطی در استفاده از منابع خود وضعیت بهتری دارند.

تفاوت بین انواع روش های مجازی سازی (Virtualization):

در حالت کلی سه نوع طبقه بندی در مجازی سازی وجود دارد:

مجازی سازی مبتنی بر فضای ذخیره سازی: فضاهای ذخیره سازی فیزیکی را با فضاهای ذخیره سازی دستگاه های موجود در شبکه با هم ادغام می کند به طوری که همانند یک دستگاه ذخیره سازی وانمود می کند .
مجازی سازی مبتنی بر شبکه: ترکیب منابع در یک شبکه و تقسیم پهنای باند در دسترس به کانال های مستقل، که توانایی اختصاص داده شدن به سرورها یا دستگاه های خاص در یک زمان را دارا می باشند.
مجازی سازی مبتنی بر سرور: در این حالت، طبیعت فیزیکی سرور ها از جمله تعداد و شناسه ی سرور ها، پردازنده ها و سیستم عامل ها از نرم افزار هایی که بر روی آن ها در حال اجرا می باشند، پنهان می شود.

البته قابل ذکر است که برداشت معمول از مجازی سازی متوجه طبقه بندی نوع سوم یعنی مجازی سازی مبتنی بر سرور می باشد زیرا در بازار به طور گسترده ای مورد استقبال قرار گرفته است.

لغات پر کاربرد در مجازی سازی:

Hypervisor: اساسی ترین جز در مجازی سازی (Virtualization) می باشد. Hypervisor نرم افزاری است که باعث جداسازی سیستم عامل و برنامه ها از منابع فیزیکی آن ها می گردد. این جز، کرنل خود را دارا بوده و مستقیما روی سخت افزار نصب می گردد و دقیقا بین سخت افزار. سیستم عامل قرار می گیرد.

Virtual Machine: یا VM که یک محیط عملیاتی است و میزبان سیستم عامل می شود. به عبارت دیگر یک پلت فرم است که مستقل از نرم افزار پیاده سازی پردازنده کد های کامپایل شده را اجرا می کند . همچنین گاهی به تکنولوژی های مجازی سازی نرم افزار Virtual Machine پویا (Dynamic Virtual Machine) نیز گفته می شود.

Application Virtualization: مجازی سازی در لایه ی Application برنامه های نرم افزاری را از سخت افزار و سیستم عامل جدا می نماید. Application Virtualization در واقع تغییرات برنامه های مرتبط را برای سیستم عامل به حداقل می رساند و چالش ها و تقابلات بین برنامه ها را نیز کاهش می دهد.

Xen :Xen پروژه ای است که هدف آن ایجاد یک hypervisor تکامل یافته، رایگان و متن باز برای معماری X86 می باشد. Xen در واقع بر روی بستر یک سیستم عامل اجرا می شود و ابزاری برای فناوری مجازی سازی در نظر گرفته می شود. هم اکنون شرکت های بزرگی ازXen پشتیبانی می نمایند. مانند: Microsoft، Novell و IBM.

در مجازی سازی باید چه چیزی را جستجو نمود؟

در یک کلام، مدیریت. در واقع شرکت های بزرگ فروشنده ی نرم افزار(Microsoft، Sun Microsystems ، BEA Systems، Hewlett-Packard، BMC و CA) به این مقوله توجه کرده و آن را در محصول خود می گنجانند، اما فروشندگان مستقل نرم افزار های مجازی سازی (Virtualization) از آن دوری می نمایند. در حقیقت تفاوت این دو گروه در توانایی آن ها در ارائه ی ابزار برای مدیریت، مانیتورینگ و بهینه سازی اختصاص منابع می باشد.

در نتیجه، نسل بعدی محصولات حول محور مدیریت می چرخد. شرکت های بزرگی مثل VMware با راهکار مجازی سازی خود که ESX Server می باشد، به دنبال ادغام فضای ذخیره سازی، پردازنده ها، حافظه ی جانبی و برنامه ها به عنوان یک منبع یکپارچه می باشند.

مجازی سازی (Virtualization) راه درازی تا کاهش حداکثری استفاده از منابع سخت افزاری دارد، اما می تواند تا حدی روش های مدیریتی را با هم ترکیب کند. از دیگر راهکار های مورد نظر در این فناوری به وجود آمدن فرآیندی برای انتقال سیستم ها از حالت فیزیکی به ساختار مجازی می باشد به طوری که با کمترین تغییرات انجام گیرد. به این قابلیت “Live Migration” می گویند که شرکت های پیشرو در این تکنولوژی در حال ارائه ی آن می باشند.

نوشته مفهوم مجازی سازی و کاربرد آن اولین بار در راهکارهای VMWare. پدیدار شد.

نوشته راه اندازی سرور مجازی اولین بار در راهکارهای VMWare. پدیدار شد.

نوشته مجازی سازی ذخیره سازها با VMware اولین بار در راهکارهای VMWare. پدیدار شد.