مجازی سازی، راه‌حل کاهش هزینه های شبکه سازی
مجازی سازی یا Virtualization بستری برای راه اندازی چندین سیستم عامل بر روی یک سیستم (کامپیوتر و اغلب سرور) ارائه می‌دهد. مجازی‌سازی روی بستر سخت افزاری انجام می‌شود و سیستم عامل‌های موجود در بازار را پشتیبانی می‌کنند. مجازی‌سازی از ابتدای مهندسی کامپیوتر و IT وجود داشته و به مرور زمان گسترش و بهبود یافته است. از زمانی که علم شبکه و کامپیوتر، سرورهای قدرتمند، برنامه‌های کاربردی، هارد دیسک ها و … در سازمان‌های کوچک و بزرگ، دنیای مجازی و زندگی روزمره مدیران IT مفهوم مهمتری پیدا کرده، مجازی سازی نیز به راه های گوناگون در این زمینه ها به کار گرفته می‌شود. در دنیای فناوری امروز، باید درباره انواع تکنیک ها و روش های مجازی سازی مطابق با محصولات شرکت های مجازی سازی بزرگ مانند Citrix، VMware، IBM، Oracle، مایکروسافت و … آشنا باشید. نمونه های مختلفی از نرم افزارهای مجازی سازی وجود دارد و فروشندگان این محصولات تلاش می کنند نرم افزار خود را به شما بفروشد در صورتی که بسیاری از آنها نیازهای واقعی شما را نمی دانند. در این مقاله به انواع مجازی سازی می پردازیم تا با این تکنولوژی بیشتر آشنا شویم.
مجازی سازی به بستر نرم افزاری اجازه می‌دهد که سیستم عامل ها و همچنین برنامه‌های کاربردی را که در سیستم‌های مستقلی هستند، اجرا کند. در واقع یک سیستم واقعی بصورت چند سیستم مجازی.
مجازی سازی چگونه کار می کند؟
در تکنولوژی مجازی سازی، لایه نرم افزاری به نام Hypervisor بین ماشین های مجازی و سخت افزار قرار می‌گیرد. قلب مجازی سازی همان ماشین های مجازی است که سیستم عامل به همراه سرویس‌ها و برنامه کاربردی داخل آن را شامل می‌شود. VM ها کاملاً از هم تفکیک شده‌اند و به یکدیگر وابستگی ندارند. وظیفه Hypervisor تخصیص دینامیکی منابع سخت افزاری به ماشین های مجازی در هنگام نیاز به آنها و سپس آزاد سازی آنها است. در ابتدا نرم افزار مجازی ساز یا همان Hypervisor روی سخت افزار سرور اجرا و نصب می‌شود و سپس در درون آن تعدادی ماشین مجازی تعریف می‌شود.
پس از این مرحله هر ماشین مجازی مانند یک سخت افزار مستقل عمل می‌کند که می‌توان بر روی آن، سیستم عامل دلخواه را نصب کرده و سپس سرویس‌ها را راه اندازی کرد. در حالت پیشرفته‌تر برای مجازی سازی می‌توان سخت افزار چندین سرور مختلف را به صورت منطقی با یکدیگر تجمیع کرد و کل منابع را به صورت تجمیعی در اختیار یک Hypervisor قرار داد.
وقتی افراد (بخصوص کسانی که تازه به دنیای مجازی سازی پیوسته‌اند) به مجازی سازی فکر می‌کنند، اکثراٌ به مجازی سازی سرورها می‌اندیشند. برای اکثر افراد بخصوص آن‌هایی که تازه با این مفهوم آشنا شده‌اند مجازی سازی، مفهومی جز مجازی سازی سرورها ندارد. در ادامه به انواع مجازی سازی می پردازیم.
این روش به طور کامل مجازی سازی را بر روی یک سرور حقیقی انجام می‌دهد تا برنامه های کاربردی و نرم افزارهای مختلف را در بخش های مجازی سازی شده پشتیبانی کنند. این روش باعث ایجاد سرورهای واحدی بر روی سرور حقیقی می‌شود. در واقع “مجازی سازی سرور” بین سرور و سیستم عامل قرار می‌گیرد. سیستم عامل های مهمان بر روی ماشین های مجازی اجرا می‌شوند، اما بواسطه نرم افزار مجازی ساز گمان می‌کنند که به طور مستقیم با سرور فیزیکی در ارتباط هستند. در واقع نرم افزارهای مجازی سازی سرور، سیستم عامل مهمان را فریب می‌دهند. بنابراین چندین ماشین سیستم عامل مهمان مجازی می توانند فقط از طریق یک سرور فیزیکی مورد استفاده قرار گیرند و سود زیادی عاید سازمان شود.
تکنولوژی مجازی سازی کامل، مدیران شبکه را قادر می سازد تا سیستم عامل های مختلفی را بر روی یک سرور حقیقی به طور همزمان و در یک لحظه اجرا نمایند. به طور مثال بسیاری از مدیران شبکه با دریافت یک سرور حقیقی قدرتمند، چندین سیستم عامل بر روی آن نصب و سپس آن را برای اهداف گوناگونی اجرا می کنند. در نتیجه علاوه بر کاهش هزینه های خرید سرور، برای مکان هایی که با کمبود جا برای نگهداری چندین سرور مشکل دارند، نیز بسیار مناسب است.
یکی از مهمترین تکنولوژی‌های مجازی سازی، این است که اگر یک سازمان کوچک یا بزرگ بیش از یک سرور حقیقی داشته و تمامی آنها مجازی سازی شده باشند، زمانی که بار کاری بر روی یک سرور بسیار زیاد شود می‌توان از سخت افزار های دیگر سرورها نیز استفاده کرد، یعنی سخت افزارهای سرور یک نیز به صورت مجازی بر روی سرور دوم به طور حقیقی فعالیتش را انجام می‌دهد. به عبارتی دیگر این عدم وابستگی ماشین های مجازی به منابع سخت افزاری باعث می شود بتوان به صورت بهینه از تمامی سخت افزار های داخل شبکه استفاده کرد.
به وسیله تکنولوژی موجود بر روی سرورهای HP، مدیران شبکه می‌توانند به طور کامل سخت افزار هایشان را از تمام زوایا مانند دمای سرور، حجم هارد دیسک ها، دمای قطعات و … مدیریت کنند. اما راه دیگری نیز برای مدیریت این موارد و بلکه بیشتر وجود دارد که همان روش مجازی سازی است. مدیران شبکه می‌توانند در کنسول آن، تمامی جزییات سرورهای خود را بررسی کنند تا بتوانند مدیریت بیشتری بر روی شبکه و سرور خود داشته باشند.
انواع روش های مجازی سازی
حداقل 6 روش برای مجازی سازی وجود دارد که در ادامه به آنها می پردازیم.
1. مجازی سازی سرور
در قسمت های قبل، این روش به طور کامل معرفی شد.
2. مجازی سازی دسکتاپ
برای انتقال دسکتاپ کاربران از کامپیوتر شخصی به فضای ابری استفاده می شود. یعنی دسکتاپ کاربران، مجازی می شود و آن ها می توانند بوسیله مثلاً تین کلاینت ها به دستکتاپشان دسترسی پیدا کنند. در این حالت سیستم عامل مورد استفاده، از سخت افزار مستقل می شود و از این پس می توانید بر روی سیستمی که تا به حال قادر به نصب windows7 نبودید این سیستم عامل را نصب کنید.
3. مجازی سازی نرم افزار
این روش جهت بسته بندی نرم افزار به کار می رود. به واسطه این روش می توانید نرم افزار مورد نظر را در هر جایی که می خواهید استفاده کنید. نکته کلیدی در این روش تجمع کلیه فایل‌های نرم افزار در یک فایل اجرایی است. در این روش فایل مورد نظر از سخت افزار مستقل می‌شود.
4. مجازی سازی Storage
این روش در مجازی سازی SAN Storage به کار می رود.
5. مجازی سازی I/O
از این روش برای کاهش تعداد کابل های I/O استفاده می شود.
6. مجازی سازی شبکه
جهت ایجاد شبکه های مجازی داخل سرور به کار می رود تا موجب به هم پیوستن ماشین های مجازی و شکل گیری Virtual Security Zone شوند.
مزایای مجازی سازی
1- امکان ایجاد محیطهای Test & Development به صورت بسیار مقرون به صرفه
2- سهولت و اطمینان خاطر بیشتر در بکاپ گیری و بازیابی سرورها (Disaster Recovery & Backup)
3- امنیت بسیار بالاتر سرورها
4- کاهش شدید هزینه تجهیزات شبکه
5- مدیریت بهتر و آسانتر سرورها و سرویس ها و کاهش هزینه‌های مدیریتی
6- کاهش هزینه نگهداری و مدیریت سرور و سرویس ها (مدیریت بیشتر و بهتر بر شبکه و سرور)
7- صرفه جویی در تهیه سخت افزار
8- استقلال سیستم عاملها از سخت افزار و افزایش قابلیت حمل و جابجایی
9- بهره وری هر چه بیشتر از سخت افزار و کاهش هزینه ها
10- استفاده بهینه از فضای فیزیکی در دیتاسنترها و کاهش هزینه ها
11- کاهش شدید در مصرف انرژی الکتریسیته مصرفی در مراکز داده و کاهش هزینه ها
12- استفاده از حداکثر توان و ظرفیت سرور
13- جبران کمبود جا برای نگهداری سرور