مجازی‌سازی برای عملکرد کارآمد هر مرکز داده ضروری است. اما مجازی‌سازی سرور دقیقا چیست؟ مجازی‌سازی سرور در سال 2020 موضوعی پیچیده‌تر از زمانی است که این مفهوم برای اولین بار حدود دو دهه پیش معرفی شد و افراد و سازمان‌ها را بیشتر درگیر خود می‌کند؛ با این حال، مفاهیم اساسی و مزایای اصلی یکسان باقی مانده‌اند.
مجازی‌سازی چیست؟
سرور فیزیکی قطعه‌ای از سخت‌افزار مرکز داده است که شامل اجزای محاسباتی، حافظه، ذخیره‌سازی و رابط شبکه است. این سرورها در محل استقرار شبکه شما قرار می‌گیرند و دارای فرم‌های رک، بلید و ایستاده هستند. (برای آشنایی بیشتر با سرورها مقاله آشنایی با سرور و انواع آن را مطالعه نمایید.)
مجازی‌سازی ویژگی‌های یک سرور فیزیکی را می‌گیرد و آن‌ها را بین چندین دارایی مجازی تقسیم می‌کند. این روش با استفاده از لایه‌ای ساختگی بر پایه نرم‌افزار از کارکرد وکارایی سرورهای فیزیکی تقلید می‌کند.
سرورهای فیزیکی از روشی سنتی استفاده می‌کنند که در آن تمامی اجزا به یک قطعه سخت‌افزاری متصل هستند که همین امر استفاده از آن‌ها را ناکارآمد می‌کند. بیشتر سازمان‌ها بیشتر از نیازشان سرور فیزیکی دارند و به همین دلیل بسیار کمتر از ظرفیت موجود و توان پردازشی سرورها استفاده می‌کنند.
این روش چون به سخت‌افزار خاصی مرتبط نیست این امکان را برای حجم‌های کاری و وظایف فردی به وجود می‌آورد که کارآمدتر باشند. راه‌اندازی سرورهای مجازی هنوز نیاز به سخت‌افزار دارد، اما در این حالت نسبت میزان دسترسی به ظرفیت موجود بسیار منعطف‌تر است و به جای اینکه سخت‌افزار ما را در این زمینه محدود کند معمولاً نیاز سازمان مقدار آن را تعیین می‌کند.
مجازی‌سازی مرکز داده زمانی اتفاق می‌افتد که همه سرورها ساختگی باشند تا بتوانند یک اکوسیستم کاملا مجازی ایجاد کنند. این به سازمان‌ها این قدرت را می‌دهد که حجم‌های کاری درخواستی خود را بر روی یک دسته از سرورهای موجود اجرا کنند، بدون آنکه به سخت‌افزار‌های سرورهای فیزیکی موجود وابستگی‌ای داشته باشند.
یک زیرساخت مجازی سالم، استفاده از پردازنده و دقت در حجم‌های کاری در حال اجرا را به حداکثر می‌رساند.
اجزای مجازی‌سازی
بسته به رویکرد و نیازهای شما مجازی‌سازی از اجزای متفاوتی تشکیل می‌شود که شامل موارد زیر است:
یک ماشین میزبان، که سخت افزار فیزیکی سرور است و مجازی‌سازی در آن اتفاق می‌افتد.
ماشین‌های مجازی (VMs)، یا ماشین‌های مهمان، که شامل دارایی‌هایی است که از یک محیط سرور سنتی ایجاد شده است.
Hypervisor، که یک نرم‌افزار تخصصی است که ماشین‌های مجازی را ایجاد و نگهداری می‌کند و می‌تواند به صورت بومی بر روی سرورهای فیزیکی ساده اجرا شود یا بر روی یک سیستم عامل موجود میزبانی شود.
Hypercalls، پیغام‌هایی هستند که بین Hypervisorهای مجازی و سیستم عامل‌ها برای به اشتراک گذاری منابع با استفاده از یک API رد و بدل می‌شوند.
کانتینرها، که محیط‌های کاربری منحصر به فردی هستند که در سیستم عامل‌های مجازی ایجاد می‌شوند. با یک موتور کانتینر، چندین کانتینر می‌توانند از رابط‌های یکسان و کتابخانه‌های مشترک سیستم عامل میزبان استفاده کنند. کانتینرها اغلب در داخل Hypervisor یا ماشین‌های مجازی مستقر هستند تا لایه‌ای اضافی و ایزوله را از هسته‌ی سرور میزبان سیستم عامل ارائه دهند.
3 رویکرد در مجازی‌سازی
در سطح بالا، تمام فناوری‌های این رویکرد هدف یکسانی دارند و آن بهینه‌سازی در دسترس بودن سرورهای فیزیکی با تقسیم کردن و فراهم کردن منابع با چابکی بیشتر است. رویکرد خاص به مجازی‌سازی به نیازها و محدودیت‌های سازمانی که به دنبال مجازی‌سازی است بستگی دارد.
مجازی‌سازی کامل: از یک Hypervisor برای ایجاد و نگهداری ماشین‌های مجازی کاملا مستقل استفاده می‌کند که برای کار با سیستم عامل‌های مختلف نیازی به اصلاح ندارند. این کار را می‌توان با یک ترفند نرم‌افزاری انجام داد، اما از زمانی که اینتل و AMD توسعه‌های جدید CPU x86 را در اواسط دهه 2000 ارائه کردند، مجازی‌سازی کامل به کمک سخت‌افزار، به رویکرد غالب تبدیل شده است. Microsoft Hyper-V، Oracle VM VirtualBox، و VMware vSphere از جمله محصولات مجازی‌سازی کامل هستند.
Para-virtualization: از یک رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API) برای ارسال Hypercall بین Hypervisor و سیستم عامل استفاده می‌کند. این به این معنی است که تمام ماشین‌های مجازی از آن آگاه هستند و می‌توانند با یکدیگر برای به اشتراک گذاشتن منابع ارتباط برقرار کنند. Paravirtualization که گاهی اوقات به آن PV نیز می‌گویند، می‌تواند روی معماری‌های سیستمی اجرا شود که از مجازی‌سازی به کمک سخت‌افزار پشتیبانی نمی‌کنند.
اکثر محصولاتی که مجازی‌سازی کامل را فعال می‌کنند، Paravirtualization را نیز فعال می‌کنند.
مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل: این روش بدون کمک Hypervisor انجام می‌شود. در عوض، سیستم‌عامل سرور فیزیکی دارای قابلیت مجازی‌سازی است، که مانند یک Hypervisor برای ایجاد چندین محیط کاربری به نام کانتینر عمل می‌کند. Oracle Solaris یکی از برجسته‌ترین محصولات مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل است.
مجازی‌سازی ومحیط ابری
مجازی‌سازی و محیط ابری دو فناوری هستند که اغلب به هم مرتبط هستند. فناوری ابری منابع محاسباتی سرور را بر روی یک مدل منعطف ارائه می‌کند که می‌تواند در صورت نیاز افزایش یا کاهش یابد. سرورهای فیزیکی به آن شکل منعطف نیستند و ظرفیت ثابتی دارند، به همین دلیل است که محیط ابری بر روی مجازی‌سازی سرور ساخته شده است.
با مجازی‌سازی سرور ابری، فروشندگان ابری از مجازی‌سازی سرور برای ایجاد مجموعه‌های بزرگی از منابع محاسباتی در مراکز داده استفاده می‌کنند تا کاربران نهایی بتوانند از آن‌ها استفاده کنند. کاربران در سرویس‌های ابری امکان دسترسی به ظرفیت سرور مجازی را دارند، اما به خود سخت‌افزار فیزیکی دسترسی ندارند.
فواید مجازی‌سازی
مجازی‌سازی سرور مزایای زیادی دارد، به خصوص وقتی که برای یک سازمان نوآوری و کارایی به ارمغان می‌آورد. این مزایا عبارتند از:
هزینه‌های عملیاتی کمتر: سرورهای مجازی معمولاً به ردپای فیزیکی کمتری نیاز دارند و انرژی کمتری نسبت به زیرساخت‌های سنتی مصرف می‌کنند. همچنین آن‌ها دسترسی بهتری با وجود سخت‌افزار کمتر ایجاد می‌کنند؛ بنابراین هزینه مداوم نگهداری سخت‌افزار سرور به طور چشمگیری کمتر از مقداری می‌شود که برای همان میزان دسترسی در یک محیط سنتی لازم است.
سریع‌تر شدن زمان راه‌اندازی: مدیران فناوری اطلاعات می‌توانند ماشین‌های مجازی را خیلی سریع‌تر از یک محیط سنتی راه‌اندازی یا کپی کنند، به این معنی که هم سرورها و هم تیم‌های مدیریت می‌توانند کارآمدتر باشند.
بازیابی فاجعه و تاب آوری بهتر: تهیه نسخه پشتیبان و تکثیر داده‌ها به سایر ماشین‌های مجازی به عنوان یک اقدام پیشگیرانه برای بازیابی فاجعه بسیار آسان‌تر است. هنگامی که فاجعه‌ای به ناچار رخ می‌دهد، ماشین‌های مجازی می‌توانند به سرعت اطلاعات از دست رفته را بازیابی کنند و از خرابی‌های طولانی و پر هزینه جلوگیری کنند.
معایب مجازی‌سازی
در کنار فواید بسیار، مجازی‌سازی معایبی نیز دارد:
اعتماد کمتر به عملکرد: برنامه‌های کاربردی حیاتی معمولاً عملکرد بهتری را در سرورهای فیزیکی ساده در مقایسه با سرورهای مجازی تجربه می‌کنند، اگرچه این حاشیه عملکرد با پیشرفت فناوری مجازی‌سازی کاهش یافته است.
نیاز به سرمایه بیشتر: هزینه اولیه یک سرور مجازی معمولاً گران‌تر از همتای فیزیکی آن است، اما همانطور که در بالا ذکر شد، هزینه‌های جاری این سرمایه گذاری را در طول زمان متعادل می‌کند.
نبود قابلیت مجازی‌سازی برای همه برنامه‌ها: برخی از محیط‌های مجازی باید مقداری از ظرفیت سرور سنتی را حفظ کنند و با یک اکوسیستم ترکیبی سازگار شوند تا بتوان از تمام نرمافزارهای مورد نیاز استفاده نمود.
فروشندگان نرمافزارهای مجازی‌سازی
با ادامه رشد مجازی‌سازی در مراکز داده‌ی سراسر جهان، بسیاری از فروشندگان نرم‌افزار به غول‌هایی در بازار مجازی‌سازی تبدیل شده‌اند که این شامل موارد زیر است:
Microsoft Hyper-V
Red Hat Virtualization
Oracle VM VirtualBox
Citrix Hypervisor
Proxmox VE
IBM PowerVM
Virtuozzo
بدون دیدگاه