مجازی سازی وسیستم های پردازش ابری

///مجازی سازی وسیستم های پردازش ابری

مجازی سازی وسیستم های پردازش ابری

۱۳۹۷-۳-۱۳ ۱۲:۰۱:۵۲ +۰۴:۳۰ دیدگاه‌ها برای مجازی سازی وسیستم های پردازش ابری بسته هستند

مقاله ای که پیش رو دارید مطالبی عالی با موضوع “مجازی سازی وسیستم های پرداش ابری” است. البته موضوع اصلی این مقاله مجازی سازی سرور است که با پیشرفت تکنولوژی وسیستم های موجود، vSphere به عنوان یکی از این تکنولوژی ها مورد بررسی قرار گرفته است.

سیستم هایی که تحت مجازی سازی سرور هستند به طور کلی به دو دسته  اصلی تقسیم میشوند:یکی بخش به اصطلاح فوق ناظر هست که روی سخت افزار قرار میگیرد (البته نکته ای که اینجا باید بگم اینه که درسیستمهای جدید وفوق ناظر نوع ۲ وظیفه مدیریت سیستم عامل ماشین میزبان رادارد) و ماشین های مجازی روی آن اجرا میشوند وازهمه مهمتر مسئولیت تقسیم منابع واشتراک گذاری آنها راداردو دیگری قسمت مدیریت است که میتوان به کمک آن سرورهای فیزیکی که اجرا شده وماشین های موجود را به طور منظم و پیشرفته ای مدیریت کرد.با کمی مطالعه میتوان فهمید که در حال حاظر در عرصه مجازی سازی سرور شرکت های بسیار بزرگی وارد شده اند.درقسمت فوق ناظر شرکت مایکروسافت Hyper-v را معرفی کرد.شرکتی مثل Vmware که از پیشتازان مجازی سازی است، ESX و ESXi را ارئه داده است.

اوراکل هم Oracle VM Manager را ارائه کرده است. و در اخر Xen که یک فوق ناظر Open Source است توسط سیتریکس ارائه شده است.

برای مطالعه و مقایسه کامل ابن دو فناوری کافیست مقاله تفاوت سیتریکس و هورایزن را بخوانید.

نکته: Xen از اکثر توضیع های لینوکس ارائه میشودوبه عنوان یک کامپوننت شناخته میشود.لازم به ذکر است توضیع Red Hat  لینوکس KVM راهم به عنوان ابزاری فوق ناظر تعریف کرده است.در این میان این شرکت ها ابزار هایی برای مدیریت این فوق نظرها ارائه میکنند برای مثال اوراکل  Oracle VM Manager را معرفی کرده است.ویا ابزار vCenter server   که برای مدیریت  Vsphare است.

در نوشته قبل کمی مقدمه راجب مجازی سازی داشتیم ومقدار کمی با آن اشنا شدیم.حال سعی داریم یک تعریف کلی از مجازی سازی داشته باشیم  وهمچنین یک مدل مرجع وکامل از مجازی سازی ارائه بدهیم.

مجازی سازی روشی است که برای دور نگه داشتن applications  (کاربردها) و components (مولفه ها) ی زیرین انها از سخت افزاری که آن هارامدیریت و اجرا میکندارائه شده است . همچنین این تکنولوژی یک نگاه و دید منطقی ومجازی ازمنابعی که در سیستم است ارائه میکند.

نکته:این دید مجازی امکان دارد با دید فیزیکی تفاوت داشته باشد.

ببینیم مجازی سازی چه اهدافی را دنبال میکند.چند نمونه از ان را بیان میکنیم.

  • Performance (سطح کارایی بالا)
  • Scalability (داشتن قابلیت توسعه پذیری)
  • High Availability (ارائه دسترسی مستمر)
  • Reliability (قابلیت اطمینان بالا)
  • More manageable (مدیریت اسان تر)
  • More security (امنیت بالاتر)

بیشتر مواقع با ارائه یک مدل کامل توانایی فهم یک مسئله و یا یک موضوع مثل موضوع مقاله ما فهم ودرک آن راحت تر میشود.

شکل معروفی که در زیر مشاهده میکنید یک مدل از مجازی سازی است.

دراین شکل لایه های مختلف مجازی سازی دیده میشودکه هرکدام ازآن ها بخشی از یک سیستم کامپیوتری را مجازی سازی مکنند.

در لایه اول مجازی سازی دستیابی یا access virtualization  راداریم .همانطور که قبلا اشاره ای کردیم دراین تکنولوژی داده ها و منابع ما وحتی پردازش انها در طرف سرور است اما کاربرد و استفاده از انها وورودی و خروجی توسط کلاینت ها که میتوانند (زیرو کلاینت , تین کلاینت , فت کلاینت ) باشند و کاربران اتفاق می افتد.به بیانی دیگر این تکنولوژی به کاربری که درطرفی دیگر است این اجازه را میدهد تا رابط کاربری که درسرور در حال اجرا است راببیند.وورودی های ماوس وصفحه کلید و… را ار سمت کاربر دریافت کند.نکته بسیار مهم و قابل توجهی که در این تکنولوژی است این است که Application  درحال اجرا base linux باشد ولی کاربرسرویس گیرنده سیستم عامل ویندوزی داشته باشد.دراین حالت هیچ نیازی نیست دو سیستم شبیه به هم باشند

این تکنولوژی نرم افزاربه عنوان سرویس یا  saas در سیستم های پردازش ابری است.

سابقه تکنولوژی پردازش ابری به سال های ۱۹۸۰ بر میگردد. دران زمان مجازی سازی دسترسی, توسط سازندگان main frame  یعنی IBM  معرفی میشد.

در این زمینه شرکت های بسیاری وجود دارد که مهمترین آن ها سیتریکس (Citrix) , مایکروسافت  , شرکت هایی مثل HP ,IBM,ORACLE  و دیگر پشتیبانان یونیکس,  مثل Red Hat هستند.

سیتریکس یکی از شرکت های پیشرو در زمینه مجازی سازی دسترسی است که محصولات اولیه این شرکت main frame   نامیده میشد.اجازه میدادکلاینت ها و کاربران با سیستم های متفاوت به application  های ویندوزی یا سولاریس (یونیکس) که در سرور اجرا میشد دسترسی داشته باشند.بعد ها با تغییر نام main frame این سیستم ها امروزXenAPP  شناخته میشوند.

شرکت مایکروسافت نیز سرویس مجازی سازی دستیابی را با افزودن یک سری ابزاردرویندوز ۹۵ و سرور NT شروع کرد.تکنولوژی مایکروسافت, Microsoft Terminal Service  نام دارد.

X-windows هم که در دانشگاه MIT به عنوان بخشی از یونیکس استاندارد شد,محصول همکاری چند شرکت بزرگ حامی یونیکس از جمله:HP , IBM  وچند شرکت بزرگ دیگر بودکه این ابزار به عنوان ابزاری مهم برای مجازی سازی دسترسی از سال ۱۹۸۰ به بعد میباشد.

از زمانی که x-windows به طور تجاری شروع به عرضه شدن در بازار کرد,توضیع های لینوکس هم استارت سازگاری و ارائه ان به عنوان مولفه های خود به طوری که تمام سرویس های X-windows درلینوکس هم پشتیبانی شوند را زدند.

 

Application virtualization   یا مجازی سازی کاربرد به عنوان لایه دوم از مدل مجازی سازی تکنولوژی نرم افزاری که بهapplication  ها اجازه میدهدبر روی انواع سیستم عامل ها حتی روی platform سخت افزاری متفاوت عمل کنند.موارد پیشرفته تر این فناوری قابلیت این را داردکه درصورتی که یک برنامه از کار افتاد یا به اصلاح “fail  ” شد آن برنامه دوباره اجرا شده و یا نسخه ای instance یا جایگذین داشته باشد.

این مجازی سازی دارای دو نوع حالت است یکی server side (سمت سرور)و دیگریside   client (سمت کاربر)است.

 

مجازی سازی کاربرد سمت کاربر یک محیط محافظت شده به وجود می آوردکه اجازه میدهدبرنامه بتواند از دیگر برنامه های در حال اجرادر محیط و حتی در سیستم عامل ایزوله و جدا شود. بدین صورت که اکثر نرم افزار هایی که قبلا توانایی اجرا در کنار یکدیگروبر روی یک سیستم عامل  را نداشتنداز این به بعد بتوانند در کنار یکدیگر استفاده شوند.وهم چنین بسیاری از نرم افزارهایی که  برای اجرا در نسخه های قدیمی تر سیستم عامل طراحی ونوشته شده بودند اکنون میتوانند بر روی نسخه های جدیدتر سیستم عامل اجرا شوند.

در حالت مجازی سازی سمت سرور علاوه بر داشتن مزایای سمت کاربرمیتوان از ان برای اجرای چند نمونه از یک نرم افزار برای دسترسی و ارائه به چندین کاربر بهره مند شد.

مثلا می توانیم  به طور همزمان برروی یک سرور ۱۰نمونه از             Microsoft office  را اجرا کرده و از طریق ترمینال به ۱۰کاربر سرویس داد.

سیتریکس که در همه زمینه های مجازی سازی کار میکند در این زمینه هم با محصول Xen app خود که مجازی سازی کاربرد سمت کاربر است فعالیت دارد.

سومین لایه از مد مجازی سازی Process Virtualization یا مجازی سازی پردازش است .این تکنولوژی که از نوع نرم افزار و سخت افزار است,این امکان را میدهدتا کانفیگ هاوپیکر بندی سخت افزار فیزیکی از دید سرویس های سیستم عامل و کاربردمخفی بماند.

به طور عادی تر امکان این راداردتا چند سیستم عامل بتوانند یک سیستم دیده شوندو یا برعکس یک سیستم بتواند از دید خارجی چندین سیستم دیده شود.از مزایای این سیستم میتوان به Reliability (قابلیت اعتماد) , High Availability(دسترس پذیری بالا) دست یابی به سرعت بیشتر در پردازش وهمچنین ایجاد محیط های متفاوت بر روی  یک سیستم فیزیکی تنها اشاره کرد.

در لایه چهارمجازی سازی شبکه یا Network Virtualization”  “را داریم.

 

تکنولوژی نرم افزاری و سخت افزاری که این امکان را دارد تا طوری شبکه را مجازی کرد که با واقعیت و دید فیزیکی متفاوت باشد.مثلا به یک کامپیوتر شخصی این اجازه را بدهدتا تنها سیستم هایی را ببیند که به او اجازه داده شده است یا مثلا کاری کرد تا چندین لینک داخل شبکه یک لینک دیده شوند و مزیت این کار بالا بردن کارایی و افزایش اطمینان در شبکه است. مجازی سازی شبکه به ابزاری اشاره دارد که این امکان را میدهد تا بتوانیم یک دیدکاملا ساختگی ومصنوعی  از شبکه ایجاد کنیم.اگر به عبارت دیگری این موضوع رابیان کنیم باید گفت شبکه فیزیکی که در اختیار داریم رااز دیدکامپیوتر و سرورها مخفی میکنیم.

تقریبا تمام مواردی که تحت عنوان مجازی سازی شبکه شناخته میشوندهمان سرویس ها وامکانات رایج شبکه مثل NAT,V-LAN, یا همان LAN  مجازی ویا Access Lists هستند. مسیریاب ها , سوئیچ های لایه سه.و بسیاری دیگر از تکنولوژی های شبکه از این دست هستند.این نوع مجازی سازی هم ازجمله مزایایی که دارد این است که به بالا بردن کارایی شبکه , بهبود قابلیت دسترسی وافزایش امنیت شبکه کمک میکند.

Storage Virtualization(مجازی سازی سیستم های  ذخیره سازی داده)

این تکنولوژی نرم افزاری و سخت افزاری در لایه پنجم است که باعث میشود یک سری سرویس ها از قبیل جزئیات ذخیره سازی از قبیل محل ذخیره وتکنولوژی به کاررفته در سیستم ذخیره سازی داده از Application  ها مخفی بماند.

با استفاده از این فناوری تعداد زیادی سیستم میتوانند یک واحد ذخیره سازرا بین خود به اشتراک قرار دهندبدون اینکه هریک از این سیستم ها اطلاعاتی از دیگران داشته باشند.

این نوع مجازی سازی اغلب توسط سرورهای مجازی سازی پشتیبانی می شود.فایل هایی که در حال پردازش سرور و کاربران است در یک جایی ذخیره میشود و آن ها نیاز نیست بدانند این فایل ها در کجا ذخیره میشود یا اینکه نیاز نیست بدانند چه نوعی از ذخیره سازها این کار را میکند.

از جمله توابعی که این سیستم ارائه میکند:

  • Distributed  (ایجاد سیستم فایل توضیع شده)

سیستم های ذخیره سازی که در راه دور قرار دارندطوری طراحی میشوند که از دید کاربر به نطر برسد مستقیما با کامپیوتر وصل است.

  • ساخت و طراحی درایوهایی با اندازه دلخواه

در این طراحی امکان اتصال چندین ابزار ذخیره سازاست که طوری به نظربرسدکه از دید خارجی یک ابزار دخیره ساز است.

  • ساخت ارایه هایی از ابزار ذخیره سازی

داده ها واطلاعات می توانند بر روی چندین سیستم ذخیره ساز به صورت یکسان توضیع شوند تا کارایی سیستم افزایش یابد

مجازی سازی ذخیره سازی این امکان را فراهم میکندتا همه سیستم عامل ها فقط یک واحد ذخیره سازی و فایل های ان را بین خود share کنند.

معرفی مجموعه VMware vSphere

این مجموعه تکنولوژی مجازی سازی شرکت VMvare  است که کاملترین ابزار برای راه اندازی سیستم مجازی سازی سرور با پشتیبانی از انواع سیستم عامل های مهمان و همچنین پشتیبانی از انواع تکنولوژیهای پردازشی و ذخیرهسازی میباشد .

vSphere  از اجزای متفاوتی ساخته شده که هر کدام برای کاربرد های خاص است.این مجموعه از مولفه های زیر تشکیل شده است.

  • VMware ESXi
  • VMware vCenter Server
  • VSphere Update Manager
  • VMware vSphere Client and vSphere Web
  • Client VMware vShield Zones
  • VMware vCenter Orchestrator
  • vSphere Virtual Symmetric Multi-Processing
  • vSphere vMotion and Storage vMotion
  • vSphere Distributed Resource Scheduler
  • vSphere Storage DRS
  • Storage I/O Control and Network I/O Control
  • Profile-Driven Storage
  • vSphere High Availability
  • vSphere Fault Tolerance
  • vSphere Storage APIs for Data Protection and VMware Data Recovery

البته این مجموعه تمام اجزای تکنولوژی مجازی سازی VMvare نیست بلکه مقدارزیادی ازابزارهای این شرکت در زمینه مجازی سازی و پردازش ابری ارائه شده اندکه به طور جدا گانه فروخته میشوند.

 

برخی از این ابزار ها عبارت است از:

  • VMware vCloud Director
  • VMware vCloud Request Manager
  • VMware vCenter AppSpeed
  • VMware vCenterSite Recovery Manager

 

 

امیدوارم بهره کافی را از مطالعه این مقاله برده باشید برای مطالعه مقالات دیگر در حوزه شبکه,مجازی سازی تین کلاینت زیرو کلاینت و کامیپیوتر مقالات مارا از بخش آموزش مطالعه کنید.

 

 

 

X
0

Your Cart