مجازی سازی سرور

مجازی سازی سرور فرآیند تقسیم یک سرور فیزیکی به چندین سرور مجازی منحصر به فرد و ایزوله با استفاده از یک برنامه نرم افزاری است. هر سرور مجازی می‌تواند سیستم عامل‌های خود را به طور مستقل اجرا کند. این فرآیند برای پنهان کردن منابع سرور از کاربران سرور استفاده می‌شود و می‌تواند شامل تعداد و هویت سیستم عامل‌ها، پردازنده‌ها و سرورهای فیزیکی فردی باشد.

مجازی سازی سرور چیست؟

طراحی‌های سخت‌افزار و نرم‌افزار رایانه‌های سنتی معمولاً از برنامه‌های کاربردی واحد پشتیبانی می‌کردند. اغلب، این کار سرورها را مجبور می‌کرد که هر یک از یک بار کاری واحد را اجرا کنند و اساساً پردازنده‌های استفاده نشده، ظرفیت حافظه و سایر منابع سخت‌افزاری را هدر می‌دادند. با استقرار برنامه‌ها و سرویس‌های بیشتر در سازمان‌ها، تعداد سخت‌افزار سرور افزایش یافت و هزینه‌های مربوطه و افزایش تقاضا برای فضا، برق و خنک کننده، مراکز داده را دچار محدودیت کرد.

ظهور مجازی سازی سرور همه اینها را تغییر داد. مجازی‌سازی لایه‌ای از نرم‌افزار به نام Hypervisor را به رایانه اضافه می‌کند که سخت‌افزار زیربنایی را از تمام نرم‌افزارهایی که در بالا اجرا می‌شود انتزاع می‌دهد. یک هایپروایزر منابع مجازی کامپیوتر را سازماندهی و مدیریت کرده و این منابع مجازی شده را در نمونه‌های منطقی به نام ماشین‌های مجازی (VM) فراهم می‌نماید، که هر کدام می‌توانند به عنوان یک سرور مجزا و مستقل عمل کنند.

مزایای مجازی سازی سرور

اهمیت مجازی سازی شبکه و سرور عمیق است، زیرا دو مشکل بزرگ در محاسبات سازمانی را برطرف می‌نماید. مجازی‌سازی تعداد سرورهای فیزیکی را کاهش می‌دهد و سازمان را قادر می‌سازد تا حجم کاری بسیار بیشتری را بدون افزودن سرور اجرا کند. این تکنیک ادغام سرور نام دارد. تعداد کمتر سرور همچنین باعث صرفه‌جویی در فضای مرکز داده، برق و خنک کننده می‌شود. این امر اغلب می‌تواند نیاز به ایجاد امکانات جدید مرکز داده را از بین ببرد. علاوه بر این، پلتفرم‌های مجازی‌سازی به‌طور معمول قابلیت‌های قدرتمندی مانند مدیریت متمرکز VM، مهاجرت VM (که یک VM را قادر می‌سازد به راحتی از یک سیستم به سیستم دیگر منتقل شود) و حفاظت از حجم کار یا داده ارائه می‌کند. در مجموع می‌توان فواید مجازی سازی سرور را به طور خلاصه به صورت زیر بیان کرد:

• توانایی بالاتر سرور
• هزینه‌های عملیاتی کمتر
• از بین بردن پیچیدگی سرور
• افزایش عملکرد اپلیکیشن
• گسترش سریع‌تر بار کاری

تاریخچه مجازی سازی سرور

 در دهه 60 میلادی، ایده‌ای نو ظهور کرد: شبیه‌سازی کامپیوتر فیزیکی با نرم‌افزار! این جرقه، ماشین‌های مجازی (VM) را به ارمغان آورد تا بر روی یک سرور فیزیکی، مستقل به حیات خود ادامه دهند. دهه 70 با معرفی حافظه مجازی، شاهد پیشرفتی دیگر بود. برنامه‌ها می‌توانستند از حافظه‌ای فراتر از ظرفیت فیزیکی استفاده کنند، کارایی سیستم افزایش یافت و منابع به طور بهینه‌تری به کار گرفته شدند. دهه 80 با ظهور هایپر وایزرها، گامی بلند در مسیر تکامل مجازی‌سازی برداشته شد. این نرم‌افزار، به طور مستقیم بر روی سخت‌افزار اجرا می‌شد و امکان اجرای همزمان چندین VM را فراهم می‌کرد. محبوبیت این فناوری در بین مشاغل به سرعت افزایش یافت، چرا که دیگر نیازی به سرورهای فیزیکی متعدد برای اجرای برنامه‌های مختلف نبود.

دهه 90 با ورودVMware  به میدان، تحولی شگرف رقم خورد. اولین هایپروایزر مبتنی بر x86 به طور گسترده مورد استقبال قرار گرفت و استفاده از مجازی‌سازی را آسان‌تر و مقرون به صرفه‌تر کرد.دهه 2000 و ظهور رایانش ابری، فصل جدیدی را در این داستان گشود. مشاغل می‌توانستند منابع محاسباتی را به صورت تقاضا از طریق اینترنت اجاره کنند و مجازی‌سازی به ابزاری ایده‌آل برای مقیاس‌پذیری سریع زیرساخت‌های IT تبدیل شد.

امروزه، مجازی‌سازی به عنوان یک فناوری ضروری برای بسیاری از مشاغل شناخته می‌شود. کارایی، صرفه‌جویی در هزینه و افزایش چابکی، تنها بخشی از مزایای بی‌شماری است که این فناوری به ارمغان آورده است. سفری که از دهه 60 میلادی آغاز شد، همچنان ادامه دارد و مجازی‌سازی سرور، نقشی کلیدی در دنیای دیجیتال امروز ایفا می‌کند.

مجازی سازی سرور چگونه کار می‌کند؟

مجازی‌سازی سرور با انتزاع یا جداسازی سخت‌افزار رایانه از همه نرم‌افزارهایی که ممکن است روی آن سخت‌افزار اجرا شوند، کار می‌کند. این انتزاع توسط یک Hypervisor، یک محصول نرم افزاری تخصصی، انجام می‌شود. هایپروایزرهای متعددی در فضای سازمانی وجود دارد، از جمله Microsoft Hyper-V و VMware vSphere.

انتزاع اساساً منابع فیزیکی رایانه از جمله پردازنده‌ها، حافظه، حجم‌های ذخیره سازی و رابط‌های شبکه را شناسایی می‌کند و نام مستعار منطقی برای آن منابع ایجاد می‌نماید. به عنوان مثال، یک پردازنده فیزیکی را می‌توان در یک نمایش منطقی به نام CPU مجازی یا vCPU انتزاع کرد. هایپروایزر مسئول مدیریت تمامی منابع مجازی است که انتزاع می‌کند و تمامی مبادلات داده بین منابع مجازی و همتایان فیزیکی آنها را مدیریت می‌نماید.

یک هایپروایزر از منابع مجازی برای ایجاد نمایش‌های منطقی از کامپیوترها یا ماشین‌های مجازی استفاده می‌کند. یک VM به پردازنده‌های مجازی، حافظه، ذخیره سازی، آداپتورهای شبکه و سایر عناصر مجازی سازی شده، مانند GPU، که توسط Hypervisor مدیریت می‌شود، اختصاص داده می‌شود. هنگامی که هایپروایزر یک VM را ارائه می‌کند، نمونه منطقی حاصل از سخت افزار زیربنایی و تمام ماشین‌های مجازی دیگر که توسط هایپروایزر ایجاد شده‌اند، از یکدیگر جدا می‌شوند. این بدان معناست که یک VM هیچ اطلاعی از رایانه فیزیکی زیربنایی یا هر یک از ماشین‌های مجازی دیگر که ممکن است منابع رایانه فیزیکی را به اشتراک بگذارند، ندارد.

بنابراین این جداسازی منطقی، همراه با مدیریت دقیق منابع، یک هایپروایزر را قادر می‌سازد تا چندین VM را در یک رایانه فیزیکی به طور همزمان ایجاد و کنترل کند.

انواع مجازی سازی سرور

مجازی سازی از طریق چندین تکنیک اثبات شده انجام می‌شود: استفاده از VM ها، استفاده از فرا مجازی سازی و پیاده‌سازی مجازی سازی میزبانی شده توسط سیستم عامل.

مدل VM

مدل VM محبوب‌ترین و گسترده‌ترین رویکرد مجازی سازی است که توسط VMware و Microsoft استفاده می‌شود. این رویکرد از یک هایپروایزر مبتنی بر مانیتور ماشین مجازی (VMM) استفاده می‌کند که معمولاً مستقیماً روی سخت افزار رایانه اعمال می‌شود. این گونه هایپروایزرها معمولاً نوع 1، مجازی سازی کامل نامیده می‌شوند و به هیچ سیستم عامل اختصاصی در رایانه میزبان نیاز ندارند. در واقع، این نوع هایپروایزر اغلب به تنهایی به عنوان یک سیستم عامل مجازی سازی در نظر گرفته می‌شود.

فرا مجازی سازی

هایپروایزرهای اولیه نوع 1 با محدودیت‌های عملکردی مواجه بودند. فرا مجازی سازی برای رفع مشکلات اولیه عملکرد با تغییر سیستم عامل میزبان به منظور شناسایی و تعامل با یک هایپروایزر از طریق دستوراتی به نام hypercalls پدیدار شد. پس از اصلاح موفقیت آمیز، رایانه مجازی می‌تواند VM های مهمان را ایجاد و مدیریت کند. سیستم‌عامل‌های نصب‌شده در ماشین‌های مجازی مهمان می‌توانند از سیستم‌عامل‌های مختلف و اصلاح نشده و برنامه‌های اصلاح‌نشده استفاده کنند.

چالش اصلی فرا مجازی سازی نیاز به یک سیستم عامل میزبان و نیاز به تغییر آن برای پشتیبانی از مجازی سازی است. سیستم‌عامل‌های اختصاصی اصلاح‌نشده، مانند مایکروسافت ویندوز، از یک محیط مجازی‌سازی‌شده پشتیبانی نمی‌کنند و یک هایپروایزر مجازی‌سازی‌شده، مانند Xen، به پشتیبانی و درایورهای ساخته‌شده در هسته لینوکس نیاز دارد. این خطر قابل توجهی برای به روز رسانی و تغییرات سیستم عامل دارد. 

مجازی سازی میزبانی شده

اگرچه میزبانی یک هایپروایزر مستقیماً بر روی سخت‌افزار رایانه بدون نیاز به سیستم عامل میزبان معمول است، یک هایپروایزر می‌تواند بر روی یک سیستم عامل میزبان موجود برای ارائه خدمات مجازی‌سازی برای یک یا چند ماشین مجازی نصب شود. این شکل از مجازی سازی سرور نوع 2 یا مجازی سازی میزبان نامیده می‌شود و توسط محصولاتی مانند Virtuozzo و Solaris Zones استفاده می‌گردد. هایپروایزر نوع 2 به هر ماشین مجازی امکان می‌دهد هسته سیستم عامل میزبان اصلی را به همراه باینری‌ها و کتابخانه‌های رایج به اشتراک بگذارد، در حالی که هایپروایزرهای نوع 1 چنین اشتراک گذاری را ارائه نمی‌کردند.

مجازی سازی میزبانی شده به طور بالقوه باعث کارآمدی منابع مجازی VM مهمان می‌شود، زیرا VM ها یک سیستم عامل مشترک دارند و لازم نیست سیستم عامل برای هر VM کپی شود. در نتیجه، مجازی سازی میزبان به طور بالقوه می‌تواند صدها، حتی هزاران نمونه از VM را در یک سیستم پشتیبانی کند. با این حال، اگر سیستم عامل میزبان در معرض خطر باشد، تمام ماشین‌های مجازی که در بالای هایپروایزر اجرا می‌شوند نیز به طور بالقوه در معرض خطر قرار می‌گیرند.

دریافت خدمات مجازی سازی آراد آرپانت

شرکت آراد آرپانت دارای تیمی از کارشناسان با تجربه گسترده در پروژه‌های خدمات مجازی سازی فناوری اطلاعات است که شامل پیکربندی، خدمات پشتیبانی شبکه و نگهداری سرورهای مجازی برای سازمان‌های بزرگ است.

خدمات مجازی سازی سرور ما چندین مزیت را برای کسب و کار شما فراهم می‌کند از جمله:

• کاهش هزینه‌های سخت افزاری: با یکپارچه سازی سخت افزار سرور، می‌توانید استفاده از سخت افزار موجود را افزایش داده و هزینه‌ها را کاهش دهید.
• صرفه جویی در انرژی: کاهش تعداد سرورها در مرکز داده، مصرف کلی انرژی را کاهش می‌دهد.
• تهیه و استقرار سریعتر سرور: می‌توانید زمان ارائه خدمات جدید را کاهش دهید و عملکرد برنامه را بهبود بخشید.
• تداوم کسب و کار: گزینه انتقال سرورهای مجازی شده، در دسترس بودن داده‌ها و تداوم کسب و کار را حتی در صورت خاموش شدن سرور تضمین می‌کند.
• جداسازی برنامه: با ادغام ماشین‌های مجازی در سرورهای فیزیکی کمتر، می‌توانید مشکلات سازگاری برنامه‌ها را از بین ببرید و به طور کامل از منابع فیزیکی سرور استفاده نمایید.

مجازی سازی سرور برای چه سازمان‌هایی مناسب است؟

مجازی سازی سرور می‌تواند برای طیف گسترده‌ای از سازمان‌ها، صرف نظر از اندازه یا صنعت آنها، مفید باشد. در اینجا برخی از سناریوهای رایج که در آن مجازی سازی می تواند مزایای قابل توجهی ارائه دهد، آورده شده است:

سازمان‌هایی با منابع محدود:

• مجازی سازی می‌تواند به طور قابل توجهی هزینه‌های سخت افزار و نرم افزار را با کاهش تعداد سرورهای فیزیکی مورد نیاز کاهش دهد.
• این امر همچنین می‌تواند منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی و خنک کننده شود.

سازمان‌هایی که نیاز به سرعت و چابکی دارند:

• مجازی سازی می‌تواند فرآیند استقرار و راه اندازی برنامه‌های جدید را تسریع کند.
• این امر همچنین می تواند ساده سازی فرآیندهای مدیریت سرور و پشتیبان گیری را آسان تر کند.

سازمان‌هایی که نیاز به قابلیت اطمینان و پایداری بالا دارند:

• مجازی سازی می‌تواند به طور قابل توجهی در دسترس بودن برنامه را با امکان بازیابی سریع از خرابی ها بهبود بخشد.
• این امر همچنین می‌تواند به محافظت از داده‌ها در برابر بلایای طبیعی یا سایر رویدادهای مخرب کمک کند.

برخی از نمونه‌های خاص سازمان‌هایی که می‌توانند از مجازی سازی سرور بهره مند شوند عبارتند از:

• کسب‌وکارهای کوچک: مجازی سازی می‌تواند به مشاغل کوچک کمک کند تا از منابع IT خود به طور کارآمدتر استفاده کنند و هزینه‌های عملیاتی خود را کاهش دهند.
• سازمان های آموزشی: مدارس و دانشگاه‌ها می‌توانند از مجازی سازی برای ارائه طیف گسترده‌تری از خدمات به دانشجویان و کارکنان خود استفاده کنند، در حالی که هزینه‌های زیرساخت IT خود را کاهش می‌دهند.
• ارائه دهندگان خدمات بهداشتی: بیمارستان‌ها و کلینیک‌ها می‌توانند از مجازی سازی برای محافظت از داده‌های حساس بیمار و بهبود مراقبت از بیمار استفاده کنند.
• سازمان های دولتی: آژانس‌های دولتی می‌توانند از مجازی سازی برای ارائه خدمات کارآمدتر به شهروندان و بهبود شفافیت دولت استفاده کنند.

در نهایت، اینکه آیا مجازی سازی سرور برای یک سازمان مناسب است یا خیر، به نیازها و الزامات خاص آن سازمان بستگی دارد. با این حال، مزایای بالقوه قابل توجهی وجود دارد که باید توسط هر سازمانی که به دنبال بهبود کارایی، صرفه جویی در هزینه و افزایش قابلیت اطمینان زیرساخت IT خود است، در نظر گرفته شود.

علاوه بر مزایای ذکر شده در بالا، مجازی سازی سرور می تواند مزایای دیگری را نیز ارائه دهد، مانند:

• افزایش انعطاف پذیری: مجازی سازی این امکان را به سازمان‌ها می‌دهد که به سرعت و به راحتی به نیازهای در حال تغییر خود پاسخ دهند.
• بهبود قابلیت حمل: ماشین‌های مجازی را می‌توان به راحتی بین سرورهای فیزیکی یا حتی به فضای ابری مهاجرت داد.
• تست و توسعه آسان‌تر: مجازی سازی می‌تواند به توسعه دهندگان نرم افزار امکان دهد تا به سرعت و به راحتی محیط های تست را ایجاد کنند.

اگر به دنبال راه هایی برای بهبود زیرساخت IT خود هستید، مجازی سازی سرور را در نظر بگیرید چرا که راه حل مناسبی برای شما میباشد.