مجازی سازی چیست؟ انواع روش Virtualization، مزایا و معایب

مجازی سازی یکی از مباحث جدید و کارآمدی است که در بحث مدیریت منابع سرور و یا منابع شبکه مطرح می‌شود. در واقع مجازی‌ سازی یعنی یک نسخه مجازی از یک شی واقعی ساخته شود. شما می‌توانید از هر بخش یک سرور چه سخت‌افزار و چه نرم‌افزار یک نسخه مجازی تهیه کرده و همچنین می توانید یک شبکه اینترنتی را مجازی‌ سازی کنید.

در واقع تکنولوژی مجازی سازی به این دلیل ساخته و ایجاد شد که بتوان مدیریت آسان‌تر و بهتری بر روی منابع داشت. در این مقاله قرار است بررسی مفصلی روی خدمات مجازی سازی و انواع آن داشته باشیم، همچنین بهترین نرم افزارهای مجازی ساز را نیز معرفی خواهیم کرد.

Virtualization یا مجازی‌ سازی چیست؟

تمامی کامپیوترها و سرورهای موجود از بخش‌های مختلفی مانند سیستم عامل، نرم افزار، سخت‌افزار داده‌های اطلاعاتی و … تشکیل شده‌اند و همچنین بین این موارد گفته شده یک ارتباط دو سویه وجود دارد. به طور مثال؛ زمانی که مشکلی برای سخت‌افزار کامپیوتر به وجود آید قطعاً سیستم عامل نیز بالا نخواهد آمد و عملاً کامپیوتر و سرور غیرقابل استفاده خواهد شد.

یا به طور مثال اگر رم سرور دچار مشکل شود تمامی نرم افزارها و داده‌های اطلاعاتی موجود در سرور غیر قابل استفاده خواهد شد چرا که سیستم عامل آن به هیچ عنوان بدون رم بالا نخواهد آمد. تکنولوژی مجازی‌ سازی دقیقا برای همین موضوع ایجاد شده است.

خدمات مجازی سازی چه مواردی را شامل می شود؟

در بحث مجازی‌ سازی که در اصطلاح انگلیسی Virtualization نیز گفته می‌شود سعی شده ارتباط بین این موارد گفته شده از بین برود یعنی هیچگونه ارتباطی بین لایه های نام‌برده شده وجود نخواهد داشت و اگر مشکلی برای یکی از لایه ها بوجود آید هیچگونه اختلالی برای دیگر قسمت ها به وجود نخواهد آمد. به بیانی دیگر اگر مشکلی برای یکی از بخش های سخت افزاری بوجود آید هیچ گونه اختلالی در عملکرد سیستم عامل و بخش های نرم افزاری ایجاد نخواهد شد.

نقش مجازی سازی در مدیریت منابع

هر سرور یک سری منابع مشخص برای استفاده دارد که این منابع شامل:

• میزان رم
• نوع CPU
• ظرفیت هارد سرور
• نوع سیستم عامل

و… می‌باشد. در حالت کلی بدون استفاده از مجازی‌ سازی، صاحبان این سرورها مجبور هستند فقط یک نوع سیستم عامل را برای آن نصب کنند و تمامی منابع این سرور مختص این سیستم عامل باشد.

با استفاده از مجازی‌ سازی این امکان به وجود می‌آید که مدیریت بهتری بر روی منابع سرور انجام شود به طوری که بتوان منابع را به چند بخش تقسیم کرد و برای هر قسمت یک سیستم‌عامل جدا نصب کرد.

به طور مثال؛ اگر میزان رم یک سرور ۶۴ گیگابایت باشد با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی می‌توان این میزان رم را به طور مثال به ۱۶ بخش تقسیم کرد که هر بخش دارای ۴ گیگابایت رم باشند. سپس امکان نصب هرگونه سیستم عامل مختلف برروی این ۱۶ قسمت مجازی فراهم است. در واقع شما با استفاده از مجازی‌ سازی توانستید از یک سرور، ۱۶ حالت مختلف از منابع و سیستم عامل‌های مختلف را دریافت کنید.

تقسیم بندی انواع مجازی‌ سازی

به طور کلی انواع مختلفی از مجازی‌ سازی وجود دارد. شما با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی می‌توانید منابع یک سرور، شبکه، دسکتاپ و یا فضای ذخیره‌سازی را به صورت مجازی استفاده کنید. در ادامه به بررسی هر کدام خواهیم پرداخت.

بررسی انواع مجازی سازی سخت افزار و نرم افزار

1. مجازی‌ سازی سرور Server Virtualization

تمامی دیتاسنتر‌های به روز و پیشرفته در دنیا از تکنولوژی مجازی‌ سازی یا Virtualization استفاده می‌کنند. به دلیل اینکه با استفاده از مجازی‌ سازی می‌توان هزینه‌های تمام شده یک سرور را کاهش داد. در نتیجه شرکت‌ها و سازمان‌ها سعی می‌کنند با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی سرور، مدیریت بهتری بر روی منابع دیتاسنتر خود داشته باشند.

با استفاده از مجازی‌ سازی سرور این امکان به وجود می‌آید که یک سرور فیزیکی با منابع مشخص بتواند تعداد زیادی سیستم عامل نصب شده بر روی خود داشته باشد که هر کدام بخشی از منابع آن را اشغال می‌کند و این سیستم عامل‌ها هیچگونه تداخلی با هم ندارند و هر کدام به صورت جداگانه و موازی در کنار یکدیگر در حال کار هستند. در واقع با استفاده از مجازی‌ سازی سرور و نصب سیستم عامل‌های مختلف با منابع مورد نیاز جلوی هدر رفت هر چه تمام‌تر منابع سرور گرفته می‌شود.

تصور کنید یک سرور فیزیکی وجود دارد که ۱۲۸ گیگابایت رم را دارا می‌باشد اگر تمامی منابع این سرور را فقط مختص یک سیستم عامل قرار دهید این سیستم‌عامل نمی‌تواند از تمام ظرفیت‌های منابع سرور خود به طور کامل استفاده کند و در نتیجه بخش اعظمی از منابع این سرور بدون استفاده باقی می‌ماند. در واقع شما هزینه‌های زیادی را فقط بابت استفاده از ۲۰ درصد منابع یک سرور می‌پردازید.

استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی کمک می‌کند که سیستم عامل‌های مختلفی در کنار یکدیگر به صورت موازی ساخته شوند که هر کدام بسته به نیازی که دارند از منابع سرور استفاده کنند. در نتیجه بیشترین صرفه جویی و استفاده درست از تمامی ظرفیت‌های منابع سرور انجام می‌شود.

فواید مجازی‌ سازی سرور

اینکه یک سرور و منابع آن با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی به بخش‌های متعدد تقسیم شود فواید بسیار زیادی دارد که در ادامه به بررسی برخی از آن‌ها می‌پردازیم.

1. برای اینکه سیستم عامل‌های مختلف با منابع متفاوت ساخته شود دیگر نیاز به صرف هزینه برای خرید سرور مجزا و جدید نیست و این امکان وجود دارد که یک سرور به بخش‌های مختلف با سیستم‌عامل‌های متفاوت و با منابع مورد نیاز آن‌ها تقسیم شود.
2. میزان هدر رفت منابع سرور مجازی در حد زیادی کاهش پیدا می‌کند و استفاده حداکثری از تمامی ظرفیت‌های یک سرور با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی صورت خواهد گرفت.
   فرآیند تعمیر و نگهداری یک سرور که با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی به بخش‌های مختلف تقسیم شده بسیار آسان‌تر است. در نتیجه به راحتی می‌توان به تعمیر و بررسی هر بخش از سرور پرداخت بدون اینکه عملکرد بقیه قسمت‌ها و سیستم عامل‌های مجازی‌ سازی شده دچار اختلال شود.

2. مجازی‌ سازی شبکه Network Virtualization

در مبحث شبکه نیز تکنولوژی مجازی‌ سازی قابل استفاده است و می‌تواند برای مدیریت و نگهداری یک شبکه بسیار کارآمد باشد. هنگامی که یک شبکه، مجازی‌ سازی می‌شود در واقع منابعی که در این شبکه وجود دارند این امکان را به وجود می‌آورند که بتوان چندین شبکه به صورت مجازی را ایجاد کرد و همچنین امکان این وجود داشته باشد که با استفاده از زیرساخت‌های نرم‌افزاری با یکدیگر در ارتباط بوده و بتوانند داده‌های مورد نیاز خود را جابجا کنند.

شبکه مجازی‌ سازی شده خود دارای یک سری منابع مختص به خود و مستقل از دیگر شبکه ها می‌باشد. در واقع زمانی که تعداد کاربران یک شبکه افزایش پیدا کند به جای این که نیاز باشد به ازای هر کاربر در این شبکه یکسری سخت‌افزار جدید به شبکه اضافه شود می‌توان همین منابع موجود در شبکه را به بخش‌های بیشتری تقسیم کرد و هر شبکه مجازی جدید را در اختیار کاربران جدید قرار داد. به این شکل با افزایش تعداد کاربران یک شبکه نیاز به صرف هزینه زیاد برای خرید و اضافه کردن سخت‌افزار جدید وجود ندارد.

معرفی خدمات مجازی سازی شبکه های کامپیوتری و کاربردهای آن

مزایای مجازی‌ سازی شبکه

به طور کلی مجازی‌ سازی فواید بسیار زیادی دارد اما در این بخش می‌خواهیم به این موضوع بپردازیم که اگر یک شبکه را با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی به بخش‌های متعدد تقسیم کنید چه مزایا و فوایدی را برای شما فراهم می‌کند.

1. اولین و مهم‌ترین مزیت مجازی‌ سازی شبکه این است که فضای مورد نیاز برای افزایش‌افزار شبکه کاهش پیدا می‌کند. همچنین به دلیل اینکه نیاز به تهیه و نصب سخت‌افزار جدید نیست هزینه‌های مختلف مانند هزینه‌ نگهداری، هزینه‌ خنک کننده‌ها، تامین هزینه برق مورد استفاده شبکه و… به میزان زیادی کاهش پیدا می‌کند.
2. به دلیل اینکه منابع یک شبکه به بخش‌های مختلف تقسیم شده است امکان عیب‌یابی شبکه بسیار آسان‌تر می‌شود. اگر مشکلی برای شبکه به وجود آید بدون اینکه بخش‌های مجازی دیگر دچار اختلال و قطعی شوند می‌توان مشکلات شبکه را شناسایی و آسان‌تر و سریع‌تر آن را برطرف کرد.
3. هنگام مجازی‌ سازی شبکه ماشین‌های مجازی ساخته شده در یک محیط ایزوله قرار دارند در نتیجه تامین امنیت شبکه بسیار آسان‌تر می‌شود. اگر نرم‌افزاری بخواهد امنیت شبکه را دچار اختلال کند به دلیل اینکه این ماشین مجازی مستقل از بقیه ماشین‌های مجازی موجود در شبکه کار می‌کند در نتیجه امنیت بقیه قسمت‌های شبکه تهدید نمی‌شود.

3. مجازی‌ سازی دسکتاپ Desktop Virtualization

با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی دسکتاپ این امکان به وجود می‌آید که برای کاربران یک شبکه دسکتاپ‌های مختلفی تعریف شود و این دسکتاپ‌های مجازی توسط یک سرور مرکزی مدیریت شده و تمامی فرآیندهای پردازشی آن‌ها توسط این سرور کنترل شود.

در واقع مجازی‌ سازی دسکتاپ باعث می‌شود که یک سرور دارای چندین دسکتاپ مجازی مختلف باشد که افراد دیگر بتوانند با استفاده از هر دستگاهی که در اختیار دارند چه موبایل، چه لپ تاپ و… به هرکدام از این دسکتاپ‌های مجازی که نیاز داشته باشند متصل شده و عملیات مورد نظر خود را انجام دهند.

نکته جالب در مجازی‌ سازی دسکتاپ این است که سیستم عامل‌ها و برنامه‌های کاربردی روی آن از وابستگی کیس خارج شده و بر روی یک سرور مرکزی که در یک دیتا سنتر در یک نقطه از دنیا قرار دارد مدیریت می‌شود.

دلایل نیاز به استفاده از مجازی‌ سازی دسکتاپ

تصور کنید که تعداد زیادی کامپیوتر وجود دارد که هر کدام به صورت جداگانه یک سیستم عامل و محیط دسکتاپ بر روی آن نصب شده باشد. فرایند نگهداری و به‌روزرسانی این سیستم عامل‌های موجود بر روی کامپیوترهای مختلف می‌تواند بسیار سخت و زمانبر باشد. به دلیل اینکه نیاز است تک‌تک این کامپیوترها مورد بررسی قرار گرفته و مرتب چک شوند که اگر مشکلی ایجاد شده باشد برطرف شود.

اما با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی دسکتاپ این امکان وجود دارد که سخت‌افزار اصلی بر روی یک سرور مرکزی نگهداری شده و فرآیند نگهداری و به روزرسانی این منابع از روی همین سرور مرکزی انجام شود. با استفاده از تکنولوژی مجازی‌ سازی می‌توان ده‌ها یا صدها دسکتاپ مختلف از روی آن به کاربران ارائه داد که هر کدام می‌تواند مستقل از دسکتاپ دیگر به عملیات و فرایندهای مختلف بپردازد.

معرفی بهترین نرم افزارهای مجازی‌ ساز

شرکت‌های مختلفی نرم‌افزارهای مجازی سازی را ایجاد کرده‌اند که افراد مختلف با کمترین دانش بتوانند به راحتی به مجازی‌ سازی و استفاده از این تکنولوژی بپردازند. در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین نرم افزارهای مجازی‌ سازی خواهیم پرداخت.

• نرم‌افزار هایپر وی Hyper V
• نرم‌افزار VMware
• نرم‌افزار هایپر وی Hyper V

یکی از بهترین نرم افزارهای مجازی‌ سازی، نرم‌افزار ساخت شرکت مایکروسافت که هایپر وی نام دارد می‌باشد. این نرم‌افزار کمک می‌کند که به راحتی افراد بتوانند از تکنولوژی مجازی‌ سازی استفاده کنند.

معرفی نرم افزارهای مجازی ساز  و بررسی عملکرد آن ها

بررسی ویژگی‌های نرم‌افزار هایپر وی

1. امکان مجازی‌ سازی تو در تو را برای سرورها فراهم می‌کند.
2. به طور دوره‌ای و اتوماتیک از اطلاعات موجود در ماشین‌های مجازی پشتیبان گیری می‌کند.
3. امنیت ماشین‌های مجازی ساخته شده با نرم‌افزار هایپر وی توسط Windows Active Directory تامین می‌شود.

بررسی نرم‌افزار VMware

از دیگر نرم افزارهای بسیار خوب با کارایی آسان جهت ساخت ماشین‌های مجازی، نرم‌افزار VMware می‌باشد. این نرم‌افزار کمک می‌کند که به راحتی بتوان ماشین‌های مجازی با سخت‌افزار و سیستم عامل‌های مختلف را ساخت. همچنین این ماشین‌های مجازی می‌توانند مستقل از یکدیگر کار کنند.

کاربرد نرم‌افزار VMware

اصلی‌ترین کاربرد نرم‌افزار VMware این است که شما به راحتی می‌توانید بر روی یک سیستم عامل انواع مختلفی از سیستم عامل‌های دیگر را نصب و بررسی کنید. به طور مثال؛ شما می‌توانید با استفاده از نرم‌افزار VMware سیستم عامل لینوکس را روی سیستم عامل ویندوز خود نصب و بررسی کنید.

یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های نرم‌افزار VMware کارآیی ساده و آسان آن است که تمامی افراد با هر دانشی که داشته باشند می‌توانند به راحتی از تکنولوژی مجازی‌ سازی استفاده کنند.

جمع بندی

مجازی سازی چیست؟ مجازی سازی، در حالت کلی به سه دسته: مجازی ساز سرور، دسکتاپ و شبکه تقسیم می شود. با استفاده از مجازی‌ سازی این امکان به وجود می‌آید که مدیریت بهتری بر روی منابع سرور انجام شود به طوری که بتوان منابع را به چند بخش تقسیم کرد و برای هر قسمت یک سیستم‌عامل جدا نصب کرد.  در این مطلب به طور کامل به بررسی تکنولوژی مجازی‌ سازی پرداختیم و با این موضوع آشنا شدید که مجازی‌ سازی چیست و به چه دلیل باید از این تکنولوژی استفاده کرد؟ همچنین با انواع مختلفی از نرم افزارهای مجازی‌ سازی آشنا شدید.

سوالات متداول

1. مجازی سازی چیست؟

با استفاده از تکنولوژی مجازی سازی می‌توان منابع موجود بر روی یک سرور را به شکل بهتری مدیریت کرد.

2. انواع مجازی سازی کدامند؟

تکنولوژی مجازی سازی در بسیاری از موارد قابلیت استفاده دارد. مواردی مانند مجازی سازی سرور Server Virtualization، مجازی سازی شبکه Network Virtualization، مجازی سازی دسکتاپ Desktop Virtualization و مجازی سازی فضای ذخیره سازی Storage Virtualization.

3. بهترین نرم افزار های مجازی سازی کدام هستند؟

نرم افزارهای هایپر وی Hyper V و VMware جزء نرم افزارهایی می باشند که با استفاده از آن ها می توان از تکنولوژی مجازی سازی استفاده کرد.

4. مجازی سازی چگونه اتفاق می افتد؟

مجازی سازی از نرم افزاری استفاده می کند که عملکرد سخت افزاری را برای ایجاد یک سیستم مجازی، شبیه سازی می کند. این عمل به سازمان های فناوری اطلاعات اجازه می دهد تا چندین سیستم عامل، بیش از یک سیستم مجازی و برنامه های کاربردی مختلف را روی یک سرور واحد اجرا کنند.