مجازی سازی سرور

مجازی سازی سرور فرایندی است که چندین مورد مجازی را در یک سرور ایجاد و انتزاع می کند. مدیر سرور از نرم افزار مجازی سازی برای تقسیم یک سرور فیزیکی به چندین محیط مجازی جدا شده استفاده می کند. هر محیط مجازی توانایی اجرای مستقل را دارد. به محیط های مجازی گاهی سرورهای مجازی خصوصی گفته می شود ، اما به عنوان مهمان ، نمونه ، کانتینر یا تقلید نیز شناخته می شوند.

سرورهای منفرد و اختصاصی می توانند همزمان فقط یک نمونه از سیستم عامل (سیستم عامل) را اجرا کنند. هر سرور اختصاصی برای عملکرد مناسب به سیستم عامل ، حافظه ، واحد پردازش مرکزی (CPU) ، دیسک و سایر سخت افزارهای خاص خود نیاز دارد. سرور منفرد همچنین به تمام منابع سخت افزاری خود دسترسی کاملی خواهد داشت. از طرف دیگر ، مجازی سازی سرور می تواند به یک سرور اجازه دهد چندین سیستم عامل مستقل را اجرا کند ، همه با پیکربندی های مختلف. مجازی سازی سرور همچنین منابع سرور را شامل می شود ، از جمله تعداد و هویت سرورهای فیزیکی منفرد ، پردازنده ها و سیستم عامل ها. مجازی سازی سرور منابع سرور را با سایر موارد مجازی انتزاعی موجود در آن سرور به اشتراک می گذارد.

مجازی سازی سرور به سازمان ها این امکان را می دهد تا تعداد سرورهای لازم را کاهش دهند ، در این صورت صرفه جویی در هزینه انجام می شود و رد پای سخت افزاری مربوط به نگهداری یک سرور فیزیکی کاهش می یابد. مجازی سازی سرور همچنین امکان استفاده بسیار کارآمدتر از منابع IT را فراهم می کند. اگر سازمانی از کم یا زیاد استفاده از سرورهای خود می ترسد ، ممکن است مجازی سازی یک تمرین خوب باشد. یک سازمان همچنین می تواند از مجازی سازی سرور برای جابجایی بارهای کاری بین ماشین های مجازی (VM) ، کاهش تعداد کل سرورها یا مجازی سازی برنامه های کوچک و متوسط ​​استفاده کند.

مجازی سازی سرور را می توان به عنوان بخشی از روند کلی مجازی سازی در IT شرکت مشاهده کرد که شامل مجازی سازی ذخیره سازی ، مجازی سازی شبکه و مدیریت بار کاری است. این روند یکی از کامپوننت های توسعه محاسبات خودمختار است ، که در آن محیط سرور قادر خواهد بود خود را بر اساس فعالیت درک شده مدیریت کند. از مجازی سازی سرور می توان برای از بین بردن پراکندگی سرور ، استفاده کارآمدتر از منابع سرور ، بهبود در دسترس بودن سرور ، کمک به بازیابی ، آزمایش و توسعه فاجعه و متمرکز کردن مدیریت سرور استفاده کرد.

مجازی سازی سرور چگونه کار می کند؟
مجازی سازی سرور با پارتیشن بندی نرم افزار از سخت افزار با استفاده از hypervisor کار می کند. Hypervisors انواع مختلفی دارند و در سناریوهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. رایج ترین hypervisor – نوع 1 – برای نشستن مستقیم روی سرور طراحی شده است ، به همین دلیل به آن hypervisor bare-metal نیز گفته می شود. Hypervisors نوع 1 توانایی مجازی سازی یک بستر سخت افزاری را برای استفاده توسط VM ها فراهم می کند. Hypervisors نوع 2 به عنوان یک لایه نرم افزاری در بالای سیستم عامل میزبان اجرا می شود و بیشتر برای آزمایش / آزمایشگاه استفاده می شود.

یکی از اولین مراحل مجازی سازی سرور ، فهمیدن این است که یک سازمان ممکن است چه سرورهایی را مجازی کند – به عنوان مثال ، تصمیم به مجازی سازی سروری که از همه منابع خود استفاده نمی کند ، ایده خوبی است ، بنابراین این منابع بلااستفاده برای کارهای دیگر قابل استفاده است. پس از انتخاب سرور مورد مجازی ، کاربران باید سیستم را کنترل کنند تا عملکرد و میزان استفاده از استقرار فیزیکی را قبل از اندازه گیری ماشین مجازی تعیین کنند. به عنوان مثال ، کاربران باید منابعی مانند حافظه ، میزان استفاده از دیسک یا بارهای ریز پردازنده را کنترل کنند. این اطلاعات یک ایده در اختیار سازمان می گذارد که چگونه می توان به هر نمونه مجازی منابع اختصاص داد.

کاربران فرایند مجازی سازی را با نرم افزار مجازی سازی آغاز می کنند. یک سازمان می تواند hypervisors – مانند Microsoft Hyper-V و VMware vSphere – را به کار گیرد یا از ابزارهای مجازی سازی مانند PlateSpin Migrate استفاده کند. بسته به سرور ، قسمتهای خاصی باید ابتدا مجازی شوند ، مانند پشتیبانی از برنامه ها یا دیسک های سخت در سرور پایگاه داده. پس از مهاجرت ، ممکن است لازم باشد منابع تخصیص یافته به یک نمونه مجازی برای اطمینان از عملکرد کافی تنظیم شود.

مزایای مجازی سازی سرور
برخی از مزایای مجازی سازی سرور عبارتند از:

• Live migration
• Server consolidation
• Reduced need for physical infrastructure
• Each virtual instance can run its own OS
• Each individual instance can act independently
• Reduced cost on servers
• Reduced energy consumption
• Easier to backup and recover from disasters
• Easer to install or setup software patches and updates
• Ideal in web hosting

معایب مجازی سازی سرور
از معایب مجازی سازی سرور می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• Possible availability issues
• Possible resource consumption
• Possible memory overcommits
• Upfront costs — considering the virtualization software and an organization’s network
• Software licensing
• IT staff with experience in virtualization may be needed because a learning curve may be involved
• Security may also be a concern, especially if a virtual server is on the same physical server as a separate organization

کاربردها و برنامه های مجازی سازی سرور
مجازی سازی سرور باید برای تلفیق منابع ، صرفه جویی در هزینه و ایجاد محیط های مستقل برای نرم افزار در یک سرور استفاده شود. به عنوان چند مثال عملی ، یک سازمان فناوری اطلاعات می تواند با استفاده از مجازی سازی سرور ، مدت زمان صرف شده برای مدیریت سرورهای فردی را کاهش دهد ، قبل از مهاجرت سرورها به ابر تجربه کسب کند یا از سیستم عامل ها و برنامه های بیشتری بدون نیاز به افزودن ماشین های فیزیکی بیشتر استفاده کند. همچنین می توان از مجازی سازی سرور در وب سرورها به عنوان روشی کم هزینه برای میزبانی سرویس های وب استفاده کرد. اگر سازمانی کپی داده های خود را بر روی یک سرور مجازی میزبانی کند ، همچنین می تواند در صورت از دست رفتن داده ها ، اضافه کاری ایجاد کند

3 نوع مجازی سازی سرور
سه روش رایج برای مجازی سازی سرور وجود دارد: مدل ماشین مجازی ، مدل ماشین مجازی و مجازی سازی در لایه سیستم عامل.

ماشین های مجازی بر اساس الگوی میزبان / مهمان ساخته می شوند. هر مهمان با تقلید مجازی از لایه سخت افزاری اجرا می شود. این روش به سیستم عامل مهمان اجازه می دهد بدون هیچ گونه تغییری اجرا شود. همچنین به مدیر اجازه می دهد مهمانانی ایجاد کند که از سیستم عامل های مختلف استفاده می کنند. مهمان هیچ اطلاعی از سیستم عامل میزبان ندارد زیرا از اینکه از طریق سخت افزار واقعی اجرا نمی شود آگاهی ندارد. با این حال ، به منابع محاسباتی واقعی از میزبان نیاز دارد – بنابراین از یک Hypervisor برای هماهنگی دستورالعمل ها به CPU استفاده می کند. به hypervisor مانیتور ماشین مجازی (VMM) گفته می شود. این کلیه دستورالعملهای CPU صادر شده توسط میهمان را تأیید می کند و هر کدی را که به امتیازات اضافی نیاز دارد مدیریت می کند. VMware و Microsoft Virtual Server هر دو از مدل ماشین مجازی استفاده می کنند.

مدل paravirtual machine (PVM) نیز بر اساس الگوی میزبان / مهمان ساخته شده است – و همچنین از یک مانیتور ماشین مجازی استفاده می کند. با این حال ، در مدل ماشین paravirtual ، VMM در واقع کد سیستم عامل مهمان را اصلاح می کند. به این اصلاح Porting گفته می شود. Porting از VMM پشتیبانی می کند بنابراین می تواند از تماس های سیستم ممتاز به میزان کم استفاده کند. مانند ماشین های مجازی ، ماشین های پارا مجازی نیز قادر به اجرای چندین سیستم عامل هستند. Xen و Unified Modeling Language (UML) هر دو از مدل ماشین های مجازی استفاده می کنند.

مجازی سازی در سطح سیستم عامل کمی متفاوت عمل می کند. این بر اساس الگوی میزبان / مهمان نیست. در مدل سطح سیستم عامل ، میزبان یک هسته OS را به عنوان هسته اصلی خود اجرا می کند و عملکرد سیستم عامل را به هر یک از مهمانان صادر می کند. مهمانان باید از سیستم عامل همان میزبان استفاده کنند ، اگرچه توزیع های مختلف همان سیستم مجاز است. این معماری توزیع شده تماس سیستم را بین لایه ها از بین می برد ، که باعث کاهش سربار CPU می شود. همچنین این امر مستلزم این است که هر پارتیشن کاملاً از همسایگان خود جدا باشد تا نقص یا نقض امنیت در یک پارتیشن نتواند بر پارتیشن های دیگر تأثیر بگذارد. در این مدل می توان باینرها و کتابخانه های مشترک روی یک ماشین فیزیکی را به اشتراک گذاشت ، به یک سرور مجازی در سطح سیستم عامل اجازه می دهد تا همزمان هزاران مهمان را میزبانی کند. مناطق Virtuozzo و Solaris هر دو از مجازی سازی در سطح سیستم عامل استفاده می کنند.

سرپرستان
Hypervisor همان چیزی است که یک سیستم عامل را از سخت افزار رایانه ای اصلی جدا می کند. این انتزاع به سخت افزار ماشین میزبان اجازه می دهد تا به طور مستقل چندین ماشین مجازی را به عنوان مهمان کار کند – به این معنی که ماشین مجازی مهمان به طور موثر منابع محاسبه فیزیکی سیستم را به اشتراک می گذارد. به طور سنتی ، hypervisors به ​​عنوان یک لایه نرم افزار پیاده سازی می شوند و به hypervisors Type 1 و Type 2 تفکیک می شوند. hypervisors نوع 1 معمولاً در مراکز داده سازمانی مورد استفاده قرار می گیرد ، در حالی که hypervisors نوع 2 معمولاً در نقاط انتهایی مانند PC مشاهده می شوند.

تاریخ
در دهه 1960 ، IBM مجازی سازی حافظه سیستم را ایجاد کرد که اولین گامی بود که می تواند به مجازی سازی سرور منجر شود. در دهه 1970 ، IBM یک سیستم عامل به نام VM / 370 را مجازی سازی کرد که قبل از تبدیل شدن به z / VM ، اولین VM تجاری ، روی آن بیشتر کار می شد. از آن زمان به بعد مجازی سازی و مجازی سازی سرور محبوبیت بیشتری پیدا کردند. VMware در سال 1999 VMware Workstation را منتشر کرد که می تواند سرورها را بر روی معماری x86 و x64 مجازی سازی کند.