مجازی سازی سرور برای عملکرد کارآمد هر مرکز داده ضروری است. اما دقیقاً مجازی سازی سرور چیست و آیا برای تجارت شما مناسب است؟ مجازی سازی سرور در سال 2021 موضوعی پیچیده و درگیرتر از زمانی است که این مفهوم نزدیک به دو دهه پیش برای اولین بار ارائه شد. با این حال ، مفاهیم اصلی و مزایای اصلی همان ثابت هستند.
مجازی سازی سرور چیست؟
سرور فیزیکی قطعه ای از سخت افزار مرکز داده است که شامل اجزای محاسبه ، حافظه ، ذخیره سازی و رابط شبکه است. این سرورها در محل مستقر می شوند و دارای فاکتورهای مختلفی از جمله تیغه ، رک و برج هستند. مجازی سازی ویژگی های یک سرور فیزیکی را می گیرد و آنها را در چندین دارایی مجازی خلاصه می کند. این عملکرد و عملکرد زیرساخت های فیزیکی را با استفاده از یک لایه انتزاع مبتنی بر نرم افزار تقلید می کند.
با وجود یک سرور فیزیکی سنتی (که گاهی اوقات به عنوان یک سرور فلزی برهنه شناخته می شود) که تمام قطعات به یک سخت افزار متصل می شوند و اغلب به صورت ناکارآمد مورد استفاده قرار می گیرند. فضای بسیاری از سازمانها بیش از آنچه در واقع از سرور استفاده می کنند ، است و تعداد کم کار در این سیستمها از کل ظرفیت و توان پردازشگر استفاده می کند.
مجازی سازی این امکان را برای بارهای شخصی و کارها فراهم می کند که با کارایی بیشتری انجام شوند زیرا مستقیماً با سخت افزار خاصی مرتبط نیستند. سرورهای مجازی هنوز به وجود سخت افزار نیاز دارند ، اما در دسترس بودن / ظرفیت بسیار انعطاف پذیرتر است و معمولاً به جای محدودیت های سخت افزاری ، توسط نیازهای سازمان تعریف می شود.
مجازی سازی مرکز داده زمانی اتفاق می افتد که همه سرورها انتزاع می شوند تا یک اکوسیستم کاملا مجازی شده ایجاد کنند. این سازمان ها را قادر می سازد تا حجم کار برنامه ها را در مجموعه ای از دارایی های سرور کاملاً مستقل از سخت افزار فیزیکی سرور زمینه ای اجرا کنند. یک زیرساخت مجازی سالم ، استفاده از پردازنده و قابلیت اطمینان بارهای در حال اجرا را به حداکثر می رساند.
مولفه های مجازی سازی سرور
بسته به رویکرد ، مجازی سازی سرور از تعدادی components مختلف استفاده می کند. این اجزا شامل:
یک ماشین میزبان که همان سخت افزار سرور فیزیکی است که در آن مجازی سازی اتفاق می افتد
ماشین مجازی یا ماشین های مهمان که حاوی دارایی هایی هستند که از یک محیط سنتی سرور انتزاع می شوند
هایپروایزر که یک نرم افزار تخصصی است که ماشین های مجازی را ایجاد و نگهداری می کند و می تواند به صورت طبیعی روی سرورهای فلزی برهنه اجرا شود و یا در بالای یک سیستم عامل موجود میزبانی شود.
Hypercalls، پیام هایی است که بین ابرنظرهای غیر مجاز و سیستم عامل ها برای اشتراک منابع با استفاده از API ارسال می شود.
کانتینرها ، محیط های کاربری منحصر به فردی هستند که در سیستم عامل های مجازی ایجاد می شوند. با یک موتور کانتینر ، چندین کانتینر می توانند از همان رابط ها و کتابخانه های مشترک سیستم عامل میزبان استفاده کنند. کانتینرها معمولاً در Hypervisors یا ماشین های مجازی مستقر می شوند تا یک لایه جداسازی اضافی از سیستم عامل اصلی میزبان سرور ایجاد کنند.
3 نوع رویکرد مجازی سازی سرور
در سطح بالا ، تمام فناوری های مجازی سازی دستیابی به همان هدف را دارند: بهینه سازی در دسترس بودن سرور فیزیکی با تقسیم و امکان فراهم آوردن منابع با چابکی بیشتر. رویکرد خاص مجازی سازی به نیازها و محدودیت های سازمانی که قصد مجازی سازی دارد بستگی دارد:
مجازی سازی کامل:
از یک هایپروایزر برای ایجاد و نگهداری ماشین های مجازی کاملاً مستقل استفاده می کند که برای کار با سیستم عامل های مختلف نیازی به اصلاح ندارند. این کار از طریق یک رویکرد کمک نرم افزاری قابل انجام است ، اما از زمانی که اینتل و AMD در اواسط دهه 2000 توسعه CPU x86 جدیدی را ایجاد کرده اند ، مجازی سازی کامل به کمک سخت افزار به روش اصلی تبدیل شده است. Microsoft Hyper-V ، Oracle VM VirtualBox و VMware vSphere از جمله محصولات برتر مجازی سازی برتر هستند.
Para-virtualization یا پارا مجازی سازی
از یک رابط برنامه نویسی برنامه (API) برای ارسال فراخوانی بین hypervisor و سیستم عامل استفاده می کند. این بدان معنی است که هر یک از ماشین های مجازی از آنها آگاهی داشته و می توانند برای به اشتراک گذاشتن منابع با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. مجازی سازی ، که گاهی اوقات به سادگی PV نامیده می شود ، می تواند بر روی معماری سیستم که از پشتیبانی مجازی سازی سخت افزاری پشتیبانی نمی کند ، اجرا شود. اکثر محصولاتی که مجازی سازی کامل را امکان پذیر می کنند ، مجازی سازی را نیز فعال می کنند.
مجازی سازی در سطح سیستم عامل
بدون hypervisor رخ می دهد. در عوض ، سیستم عامل سرور فیزیکی دارای یک قابلیت مجازی سازی است که مانند یک hypervisor برای ایجاد چندین محیط کاربری به نام کانتینر عمل می کند. Oracle Solaris یکی از برجسته ترین محصولات مجازی سازی در سطح سیستم عامل است.
مجازی سازی در برابر رایانش ابری
مجازی سازی و رایانش ابری دو فناوری هستند که اغلب بهم پیوسته اند. فناوری Cloud منابع محاسبه سرور را بر روی یک مدل الاستیک ارائه می دهد که می تواند در صورت لزوم به بالا یا پایین برسد. سرورهای فیزیکی الاستیک نیستند و ظرفیت ثابت دارند ، به همین دلیل ابر در بالای مجازی سازی سرور ساخته شده است.
با مجازی سازی سرور ابری ، فروشندگان ابر با استفاده از مجازی سازی سرور ، منابع بزرگی از محاسبه را در مراکز داده انتزاع می کنند تا توسط کاربران نهایی مصرف شود. سرویس های ابری امکان دسترسی به ظرفیت سرور مجازی را برای کاربران فراهم می کنند اما به سخت افزار فیزیکی دسترسی ندارند.
به عنوان مثال ، سرویس های وب آمازون (AWS) ممکن است ده ها هزار سرور فیزیکی در یک مرکز داده داشته باشد ، اما کاربران نهایی به سخت افزار واقعی سرور فیزیکی دسترسی ندارند. در عوض ، سرویس EC2 (Elastic Compute Cloud) مجازی سازی سرور ابری را با اندازه ها و پیکربندی های مختلف از نمونه های ابر ماشین مجازی ارائه می دهد.
مزایای مجازی سازی سرور
مزایای بسیاری از مجازی سازی سرور وجود دارد ، به ویژه هنگامی که نوآوری و کارایی یک سازمان در میان باشد. مجازی سازی سرور مزایای زیادی دارد از جمله:
• هزینه های عملیاتی کمتر است. سرورهای مجازی معمولاً به رد پای فیزیکی کمتری نیاز دارند و انرژی کمتری نسبت به زیرساخت های سنتی مصرف می کنند. آنها همچنین با سخت افزار کمتری از قابلیت دسترسی بیشتری برخوردار هستند ، بنابراین هزینه مداوم نگهداری از سخت افزار سرور به طور چشمگیری کمتر از هزینه ای است که برای همان دسترسی در یک محیط سنتی مورد نیاز است.
• بارهای کاری سریعتر مستقر می شوند. سرپرستان فناوری اطلاعات می توانند ماشین های مجازی را با سرعت بیشتری نسبت به یک محیط سنتی راه اندازی یا تکثیر کنند ، به این معنی که هم سرورها و هم تیم های سرپرست می توانند بازده بیشتری داشته باشند.
• بهبود و انعطاف پذیری در برابر بلایای طبیعی بهتر است. تهیه نسخه پشتیبان و تکثیر داده در سایر ماشین های مجازی به عنوان یک اقدام پیشگیرانه برای بازیابی فاجعه بسیار آسان تر است. هنگامی که بلایا ناخواسته رخ می دهد ، ماشین های مجازی می توانند به سرعت داده های از دست رفته را بازیابی کرده و از خرابی طولانی و گران قیمت جلوگیری کنند.
معایب و اشکالات مجازی سازی سرور
همزمان ، اشکالاتی در مجازی سازی سرور وجود دارد:
• عملکرد کمتر قابل اعتماد است. برنامه های مهم تجاری معمولاً در سرورهای فلزی بدون لبه در مقایسه با سرورهای مجازی عملکرد بهتری دارند ، اگرچه با پیشرفت فناوری مجازی سازی این حاشیه عملکرد کاهش یافته است.
• سرمایه گذاری سرمایه گران تر است. هزینه اولیه یک سرور مجازی معمولاً گرانتر از همتای فلزی آن است ، اما همانطور که در بالا ذکر شد ، هزینه مداوم این سرمایه گذاری را با گذشت زمان متعادل می کند.
• همه برنامه ها قابل مجازی سازی نیستند. بنابراین ، برخی از محیط های مجازی باید برخی از ظرفیت های سرور سنتی را حفظ کرده و با یک اکوسیستم ترکیبی سازگار شوند.