مجازی سازی (Virtualization)

مجازی سازی شبکه
مجازی سازی شبکه
مجازی سازی سرور
مجازی سازی سرور
مجازی سازی برنامه ها
مجازی سازی برنامه‌ها
مجازی سازی دسکتاپ
مجازی سازی دسکتاپ

در این مقاله ابتدا چند نمونه از مزایای مجازی سازی را برایتان بیان میکنیم تا با این تکنولوژی چشمگیر و علت توسعه روز افزون آن شوید و در ادامه تعریف جامع و چکیده مطلب در این حوزه را برایتان شرح خواهیم داد.

مجازی سازی یک مسیر اجتناب ناپذیر پیش روی مجموعه هاست چون نه تنها امکان و مزیتی را از دست نمیدهید بلکه از مزایای زیر نیز بهره مند میشوید:

  1. صرفه جویی اقتصادی چشمگیر در کوتاه مدت و بلند مدت
  2. صرفه جویی در مصرف انرژی
  3. افزایش مدیریت و نظارت
  4. افزایش سرعت و کیفیت سرویس های نرم افزاری
  5. افزایش راندمان کاری
  6. سهولت در پشتیبان گیری از اطلاعات
  7. نگهداری ساده تر و بهینه تر سرویسها
  8. استفاده بهینه از ظرفیت سخت افزار موجود
  9. کاهش نیاز به سخت افزار
  10. تامین بهتر امنیت اطلاعات
  11. مدیریت امنیت اطلاعات
  12. امکان اعمال تغییرات، بسیار سریعتر و با انرژی کمتر
  13. کاهش فضای فیزیکی مصرفی برای سیسمهای آی تی در دیتا سنتر ها و حتی میز کاربران
  14. کار و پایداری بی وقفه حتی در صورت خرابی سخت افزار و یا ارتقا سخت افزار
  15. کاهش چشمگیر مصرف پهنای باند در شبکه
  16. افزایش پایداری شبکه و زیر ساخت
  17. آلودگی صوتی و حرارتی پایین تر
  18. و …

مجازی سازی چیست

قصد داریم در این مقاله اول شما را با مفهوم مجازی سازی آشنا کنیم و بعد از آن در مورد انواع مجازی سازی، کاربردها و مزایای استفاده از مجازی سازی مطالبی را بیان کنیم.

همانطور که می دانید کامپیوترهای نسل جدید از ۴ لایه زیر تشکیل شده‌اند:

  • سیستم عامل
  • سخت افزار
  • داده
  • نرم افزار

معمولا این ۴ لایه به هم وابسته اند منظور این است که اگر در سخت افزار مشکلی ایجاد شد در سیستم عامل هم اشکال ایجاد می گردد به طور مثال با سوختن هارد کامپیوتر اطلاعات و سیستم عامل از بین می‌رود یا با سوختن پاور کامپیوتر سیستم دیگر روشن نمی‌شود.
در این روش سعی می‌کنیم که این مشکلات را بر طرف کنیم. به اینصورت که مشکل وابستگی بین لایه‌ها را از بین می‌بریم.
به بیان دیگر، مجـازی سـازی پیونـد دهنـده میـان سـخت افـزار و سیسـتم عامـل اسـت و بـه شـما اجـازه می‌دهد جند نرم‌افزار کاربردی و سیستم عامل را بر روی یک سیستم فیزیکی پیاده‌سازی کنید بـه نحـوی که باعث بهره‌وری در هزینـه‌هـای سـخت‌افـزار و نـرم‌افـزار و همچنـین اسـتفاده بهینـه از تمـامی منـابع سیستمی، کاهش هزینه و کاهش مصرف انرژی شود.

درسال ۱۹۶۰ توسط شرکت IBM (International Business Machines) آغاز شد و به عنوان یک روش منطقی برای تقسیم منابع سیستم توسط رایانه‌های بزرگ، بین برنامه های مختلف ارائه شد.
از آن زمان اصطلاح مجازی سازی (Virtualization) گسترش یافت.

به وسیله این تکنولوژی‌ می‌توانیم به طور همزمان دو یا چند سیستم عامل را روی یک سرور راه‌اندازی کنیم.
این تکنولوژی نرم‌افزاری موجبات دگرگونی در چشـم انـداز فناوری اطلاعات (IT) و همچنین تغییرات اساسی در زیرساخت سازمان را فراهم می‌کند.

لازم به ذکر است که شرکت‌های مختلفی در این حوضه فعالیت دارند و با ارائه راهکارهای مجازی سازی، انواع نرم‌افزارهای کاربردی و… بازار رقابتی این حوضه را رهبری می‌کنند که در زیر به تعدادی از سرشناس‌ترین آنها اشاره شده است:

  • vmware

  • KVM

  • CITRIX

  • Microsoft

  • redhat

  • CISCO

شرکت های فعال در زمینه مجازی سازی - Virtualization

انواع مجازی سازی

مجازی سازی دسکتاپ فناوری نرم‌افزاری است که محیط دسکتاپ و نرم‌افزار کاربردی مرتبط را از دستگاه مشتری فیزیکی جدا می‌کند که برای دسترسی به آن استفاده می شود.
مجازی سازی دسکتاپ را می‌توان در رابطه با برنامه و سیستم‌های مدیریت نمایه کاربر استفاده کرد که اکنون “مجازی سازی کاربر” نامیده می‌شود تا یک سیستم مدیریت جامع دسکتاپ را ارائه دهد. در این حالت تمام اجزای دسکتاپ مجازی می شوند، که اجازه می‌دهد تا یک مدل تحویل دسکتاپ بسیار قابل انعطاف‌پذیر و بسیار امن‌تر ارائه شود.

در علم کامپیوتر، از مجازی سازی Storage برای استفاده از قابلیت های بهتر و ویژگی‌های پیشرفته‌تر در سیستم های ذخیره سازی داده‌های کامپیوتری استفاده می‌کند.

به طور کلی، یک “سیستم ذخیره سازی” نیز به عنوان یک آرایه ذخیره سازی یا آرایه دیسک یا فیلترینگ شناخته می شود.
سیستم های ذخیره سازی به طور معمول از سخت افزار و نرم افزار خاص همراه با درایوهای دیسک استفاده می کنند تا ذخیره سازی بسیار سریع و قابل اطمینان برای پردازش و پردازش داده ها فراهم شود.
سیستم های ذخیره سازی پیچیده هستند و ممکن است به عنوان یک کامپیوتر خاص طراحی شده برای ایجاد ظرفیت ذخیره سازی همراه با ویژگی های پیشرفته حفاظت از داده ها تولید شوند.
درایو دیسک تنها یک عنصر در یک سیستم ذخیره سازی، همراه با سخت افزار و نرم افزارهای جاسازی شده ویژه درون سیستم است.

مجازی سازی سرور، مخفی کردن منابع سرور است، از جمله تعداد و هویت سرورهای فیزیکی فردی، پردازنده ها و سیستم عامل ها، از کاربران سرور.
سرپرست سرور از یک برنامه نرم افزاری برای تقسیم یک سرور فیزیکی به محیط های مجازی استفاده می کند.
محیط مجازی گاهی اوقات به نام سرور مجازی خصوصی شناخته می شود، اما آنها نیز به عنوان مهمان، نمونه، ظروف یا شبیه سازی شناخته می شوند.

مجازی سازی شبکه به عنوان مجازی سازی خارجی طبقه بندی شده است، ترکیبی از بسیاری از شبکه ها و یا بخش های شبکه به یک واحد مجازی، یا مجازی سازی داخلی، ارائه قابلیت شبکه مانند اجزای نرم افزار در یک سرور شبکه واحد.
در تست نرم افزار، توسعه دهندگان نرم افزار از مجازی سازی شبکه برای تست نرم افزاری استفاده می کنند که در شبیه سازی محیط های شبکه ای هستند که در آن نرم افزار برای استفاده در نظر گرفته شده است.

مجازی سازی برنامه کاربردی فناوری نرم‌افزاری است که برنامه های کامپیوتری را از سیستم عامل پایه ای که آن را اجرا می کند محاصره می کند.
یک برنامه کامل مجازی شده به معنای سنتی نصب نشده است اگر چه هنوز همانند آن اجرا شده است.

منظور از مرکز داده یا Data Center محلی است که تعداد زیادی سرور فیزیکی، روتر و سوئیچ فیزیکی، تجهیزات و مکانیزم های مانیتورینگ، زیرساخت شبکه فیزیکی، تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات یا Storage های فیزیکی و … در اختیارتان قرار دارد.
حال وقتی صحبت از Data Center Virtualization یا مجازی سازی مرکز داده می شود یعنی شما تعداد زیادی سرور مجازی غیرقابل لمس، سوئیچ ها و روترهای مجازی، زیرساختارهای شبکه مجازی شده، تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات یا Storage های مجازی، ترافیک مجازی، مدیریت ترافیک مجازی، مانیتورینگ مجازی دارید و … که همه آنها توسط یک مجموعه ای به نام مجازی سازی مرکز داده انجام می شود که مثلا مجموعه نرم افزاری VMware VSphere یکی از این پکیج های مرکز داده است.

عملکرد مجازی سازی چگونه است؟

  • در این فناوری یک لایه نرم افزاری به نام Hypervisor (برای مثال Hypervisor در ابزار کمپانی VMware با نام ESXi ارائه می شود) بین ماشین های مجازی و سخت افزار قرار می گیرد.

  • قلب مجازی سازی همان ماشین های مجازی است که ی سیستم عامل به همراه سرویس ها و برنامه کاربردی داخل آن را شامل می شود.

  • ماشین های مجازی کاملا از هم تفکیک شده اند و به یکدیگر وابستگی ندارند. وظیفه Hypervisor تخصیص داینامیکی منابع سخت افزاری به ماشین های مجازی در هنگام نیاز آنها و آزاد سازی آنها است.

  • این شکل که در ابتدا نرم افزار مجازی ساز یا همان Hypervisor برروی سخت افزار سرور نصب می گردد و سپس در درون آن به تعداد مورد نیاز ماشین مجازی تعریف می گردد.

  • پس از این مرحله هر ماشین مجازی مانند یک سخت افزار مستقل عمل می کند که می توان برروی آن سیستم عامل دلخواه را نصب کرده و سپس سرویس‌ها را راه اندازی نمود.

  • در حالت پیشرفته تر می توان سخت افزار چندین سرور مختلف را به طور منطقی با یکدیگر جهت مجازی سازی تجمیع نمود و کل منابع را به صورت تجمیعی در اختیار یک Hypervisor قرار داد.

این راهکار مناسب چه سازمان‌هایی است؟

برخی از افراد به اشـتباه گمـان مـی کننـد مجـازی سـازی تنهـا مختص مراکـز داده یـا دیتـا سـنتر هـای بــزرگ مــی باشــد.
در صــورتی کــه ایــن تصــوری کــاملا اشــتباه اســت. شــرکت هــای پیشــرو در زمینــه مجازی سازی ایـن تکنولـوژی را جهـت اسـتفاده بـرای رده ی وسـیعی از شـبکه هـا طراحـی کـرده انـد.
از شبکه های کوچکی با یک سـرور گرفتـه تـا دیتـا سـنتر هـای بـزرگ بـا ده هـا یـا صـدها سـرور و سـرویس دهنده منتظر. همان طور که پیشـتر نیـز اشـاره شـد مجـازی سـازی بـا مزایـای خـود طیـف گسـترده ای از نیازهــای ســازمان هــا و افــراد را در جهــت اســتفاده بهینــه تــر از منــابع ، صــرفه جــویی و پایــداری سرویس ها مرتفع می‌سازد.

مزایای مجازی سازی

این راهکار یک روش قوی و کارامد برای کمک به رها شدن از مشکلاتی را فراهم می کنند که هر روز بر سر راه مدیر قرار می گیرند.
حتی اگر تنها یک سرور فایل ساده را به تکنولوژی مجازی شده انتقال دهید، به سرعت به مزایای ان پی خواهید بردو نهایتا می خواهید که کل مرکز داده تان را به صورت مجازی درآورید.
درزیر چند نمونه ازمزایای مجازی سازی آورده شده است که با مطالعه آن پی خواهید برد که با استفاده آن در شرکت و سازمان خود بسیاری از مشکلات حل خواهد شد.

  • صرفه جویی در هزینه های مستقیم و غیر مستقیم

  • پایین آمدن هزینه‌های نگهداری و نیروی انسانی، Cooling و Powering

  • پشتیبانی از سیستمها و سرویس‌های قدیمی موجود در سازمان

  • دسترس پذیری بالا (High Availability)

  • استفاده بهینه از منابع سخت افزاری سازمان و بالابردن بهره وری

  • تجمیع سرویس‌های سازمان در یک یا چند سرور، که باعث ایجاد مدیریت متمرکز و امنیت بالا می‌شود

  • تسریع در پیاده سازی سرویس‌های مختلف و ایجاد سریع سرویس‌های جدید در جهت افزایش کسب و کار

  • یکپارچه سازی منابع سخت‌افزاری سازمان

  • ارائه ماشین‌های مجازی به جای ماشین‌های فیزیکی و اجرای سیستم عاملهای مختلف روی یک هاست فیزیکی

مطالعه دوره کامل آموزش مجازی سازی