مجازی سازی

مجازی سازی یکی از مهمترین تکنولوژی های معرفی شده در ۲ دهه اخیر است. علمی نو که به واسطه مزایای فراوان آن به شدت مورد استقبال سازمان ها قرار گرفت و موجب کاهش هزینه در شرکت های کوچک و بزرگ شد. 

مجازی سازی چیست

مجازی سازی یا Virtualization روش و ایده نوین است که به کمک آن میتوانیم چندین سیستم عامل را بر روی یک سرور و یا یک کامپیوتر به صورت همزمان ایجاد کنیم. مهم ترین مزیت این تکنولوژی میتوان به آن اشاره کرد که استفاده همزمان چندین سیستم عامل از یک بستر سخت افزاری است.

مزایای مجازی سازی

• کاهش چشم گیر هزینه خرید و راه اندازی بستر سخت افزاری.
• کاهش مصرف انرژی و افزایش بازدهی.
• کاهش فضای اشغالی.
• متمرکز شدن کل شبکه.
• پایداری بالا و افزایش میزان توان عملیاتی.
• افزایش سرعت در ترمیم شبکه در صورت بروز مشکل.
• بالا بردن امنیت سیستم.

با توجه به ارائه روز افزون سرویس های جدید نرم افزاری، به همان تناسب هم تعداد سرور های سخت افزاری افزایش پیدا میکند. در ابتدا همه سازمان ها، ارگان ها با بالا بردن تعداد سرور های خودشان مشکلی را احساس نمیکنند. ولی پس از گذشت مدت زمانی، هزینه گزاف نگه داری و پشتیبانی از این سرور ها، مشکلاتی مانند مالی، منابع انسانی یا اتلاف زمان برایشان به وجـود مـی آید. در این حالت به صـورت مـداوم نیاز به صرف هزینه و پشتیبانی ســـخت افزاری و نرم افـــزاری کارشناس فنی دارند.

فرض کنید در یک ســازمان نیاز به ارائه ســـرویس جدیـــد نرم افـــزاری به صورت وب داریم. ابتدا منابع نرم افزاری مورد نیاز تامین میشود، پس از آن نیاز به منابع سخت افزاری جدید احساس میشود. عملا هم نیاز به منابع سخت افزاری و هم منابع نرم افزاری جدید احساس میشود، که هردو هزینه و زمان زیادی نیاز دارد. اضافه شدن سرور های مختلف باعث بالا رفتن هزینه های مدیریت، پشتیبانی سخت افزاری و نرم افزاری، مصرف انرژی، نیروی انسانی و… میشود.

با استفاده از این راهکار میتوان این قبیل مشکلات را براحتی حل نمود و مدیریتی متمرکز را در بستر شبکه راه اندازی کرد.

انواع روش های مجازی سازی

به طور کلی روش های مختلفی برای مجازی سازی در یک مجموعه داریم. مهمترین روش های آن به شرح زیر می باشد:

مجازی سازی سرور 

مجازی سازی سرور یعنی یک سرور فیزیکی را به ۲ یا تعدادی بیشتر سرور مجازی کوچکتر تقسیم کنیم. این روش را معمولا با نرم افزارهایی همچون Citrix Xenserver یا Vmware esxi پیاده سازی می کنند.

مجازی سازی برنامه

در روش مجازی سازی برنامه روش نرم افزارهای مورد نیاز بر روی سرور نصب می شود. کاربران برای استفاده از برنامه ها به سرور متصل شده و برنامه ها با سرعت بیشتری بر روی سرور اجرا می شوند. در این روش تنها لازم است برنام ها یکبار بر روی سرور نصب شوند.

مجازی سازی دسکتاپ

در مجازی سازی دسکتاپ می توان به ازای هر کاربر یک سیستم عامل در سرور نصب کرد. در این صورت تمامی برنامه ها بر روی سرور اجرا می شوند. و کاربر توسط دستگاهی مانند زیرو کلاینت یا تین کلاینت به سرور متصل می شود و کار می کند.

مجازی سازی شبکه

به راهکاری گفته میشود که در آن میتوانیم از تمامی تجهیزات شبکه به صورت بهینه استفاده کنیم. و در قالب یک نرم افزار بدون نیاز به حضور فیزیکی حتی از راه دور به مدیریت شبکه خودمون بپردازیم. حال از سرورهای فیزیکی شبکه گرفته تا سوییچ ها.

مجازی سازی کامل

در واقعیت به حذف کردن سخت افزار های شبکه مثل کیس های کامپیوتری، سوییچ ها و سرور های داخل شبکه و قرار دادن آنها به صورت مجازی داخل یک سرور قوی جهت مدیریت بهتر، و استفاده بهینه از توان سخت افزاری شبکه گفته می شود.

مجازی سازی Storage

وقتی صحبت از فضای ذخیره سازی میکنیم در هر قالبی که باشیم با دستگاه ها و تجهیزات ذخیره سازی متفاوتی رو به رو می شویم. اگر کاربر معمولی باشید معمولا از دستگاه های ذخیره سازی مثل هارد اکسترنال یا اینترنال استفاده میکنید. اما وقتی برای یک مدیر IT و یک مجموعه صحبت از فضای ذخیره سازی میکنیم از دستگاه های ذخیره ساز تحت شبکه مانند SAN Storage و NAS Storage استفاده خواهیم کرد. که این امکان را به مدیران IT یک سازمان می دهد تا از هر کجا به اطلاعات سازمان خود دسترسی داشته باشند. اما با توجه به گران بودن این فضاهای ذخیره سازی، نرم افزارهای مجازی ساز که از مهم ترین آنها میتوان به نرم افزار شرکت VMWare به نام VSAN نام برد، استفاده کرد. تا شما بتوانید با هزینه ای کمتر همان قابلیت های فضاهای ذخیره ساز تحت شبکه را در مجموعه خودتان داشته باشید.

مجازی سازی مرکز داده

برای اینکه به این موضوع بپردازیم اول باید با مفهوم مرکز داده آشنا شویم. مرکز داده (Data Center) به مجموعه ای از سرورهای فیزیکی در یک سازمان یا یک شرکت گفته می شود که در کنار یکدیگر سروریس های مختلف آن سازمان را ارائه میدهند. خوب حالا که با مفهوم مرکز داده آشنا شدیم می توان بیان کرد که مجازیسازی مرکز داده چیست و کجاها استفاده می شود. مجازی سازی مرکز داده به فرآیندی گفته می شود که در آن بخشی یا تمامی سرورهای فیزیکی ما حذف میشود و در قالب ماشین مجازی یا سرور مجازی با استفاده از سیستم عامل های مجازی ساز در داخل یک سرور فیزیکی قدرتمند قرار میگرد. حال با یک مثال توضیح می دهیم. تصور کنید مجموعه شما یک مرکز داده با ۱۰ سرور فیزیکی دارد که هر کدام از این سرورها یک سرویس مشخصی را ارئه میدهد. 

حالا شما میتوانید با استفاده از سیستم عامل های مجازی ساز همانند ESXI یک سرور فیزیکی قدرتمند تهیه کنید و تمامی آن ۱۰ سرور را به صورت سرور مجازی در دل این سرور قدرتمند با همان سرویس ها بسازید. شما با این کار توانستید مرکز داده خود را مجازی کنید. اما سوال بعدی که مطرح میشود این است که مجازیسازی مرکز داده چه فوایدی دارد؟ در اینجا باید مطرح کرد مجازی مرکز داده در مصرف انرژی به شما به شدت کمک میکند و مصرف برق مجموعه شما را کاهش میدهد. به مدیران IT امکان مدیریت بهتر سرویس ها و سرورهای خود را میدهد. همچنین این قابلیت را به شما می دهد تا از توان سخت افزاری سرورهای فیزیکی خود به صورت بهینه و تمام و کمال استفاده کنید. با استفاده از این تکنولوژی، مدیران IT مجموعه ها و سازمان ها شاهد انعطاف پذیری بیشتری در استفاده از منابع سخت افزاری شبکه و کاهش هزینه های خود می­شوند. همچنین استفاده از تکنولوژی سازی میتواند در یکپارچه سازی منابع سیستم های مستقل بسیار مفید باشد.

مجازی سازی ESXI

مزایا ESXI:

• این امکان را به شما میدهد تا از تمامی توان سخت افزاری سرور خود استفاده کنید.
• با استفاده از این تکنولوژی می توانید تمامی سرویس های خود را بر روی هر سخت افزاری پیاده سازی کنید.
• با این تکنولوژی می توانید تا از هر کجا به مدیریت تمامی سرورهای مجازی خود بپردازید. و مدیریت متمرکزی بر روی آنها داشته باشید.

معایب ESXI:

در صورتی که سرور فیزیکی شما خراب شود تمامی سرویس ها و سرورهای موجود بر روی آن از دسترس خارج خواهد شد.

مجازی سازی VmWare

کمپانی VMware  یکی از برترین کمپانی هایی است که در این زمینه فعالیت میکند. که اکثر ما آن را با نرم افزار VMware Workstation میشناسیم. این کمپانی نرم افزارها و محصولات زیادی در زمینه Virtualization ارائه داده است که در ادامه به معرفی برخی از این محصولات میپردازیم.

• نرم افزار VMware Workstation یکی از قدرتمند ترین نرم افزارها در زمینه مجازی سازی ویندوز، لینوکس و سیستم عامل مک به شمار می­آید.
• سیستم عامل VMware ESXI یکی از پر قدرتمند ترین پلتفرم های مجازیسازی است که مستقیم بر روی سخت افزار سیستم یا سرور نصب میشود.
• محصول VMware Horizon که در واقع همان محصول قوی کمپانیVMware هست که با استفاده از آن میتوانید به مجازیسازی دسکتاپ یا برنامه بپردازید.

کاربرد مجازی سازی

عمده کاربرد این تکنولوژی استفاده بهینه از توان سخت افزاری موجود در شبکه شما می باشد. این استفاده بهینه در تمامی زمینه ها وجود دارد.

• وقتی شما از سیستم عامل های مجازی ساز استفاده میکنید به شما این قابلیت داده میشود تا به جای استفاده از چندین سرور فیزیکی از یک سرور فیزیکی قدرتمند استفاده کنید.
• وقتی از نرم افزارهای مجازی ساز ویندوز استفاده میکنید می توانید علاوه بر سیستم عامل اصلی، چندین سیستم عامل دیگر در کنار آن داشته باشید. و بتوانید چندین کامپیوتر شخصی مجزا در دل کامپیوتر خود داشته باشید.
• وقتی از نرم افزارهای مجازی سازی دسکتاپ استفاده میکنید به کاربران این قابلیت را میدهید تا بدون توجه به دستگاهی که در دست دارند به ویندوز اختصاصی خود بر روی سرور وصل شوند و از توان پر قدرت سخت افزار سرور استفاده کنند. علاوه بر این فواید استفاده از مجازی ساز ها قابلیت مدیریت بهتر و متمرکز تر بر روی سرویس ها، سرور ها و سیستم عامل هایتان را به شما می­دهد.

مجازی سازی نرم افزار

تا حالا شده بخواهید نرم افزاری رو اجرا کنید مثل Photoshop ولی سیستم عامل به دلیل کم بودن Ram یا CPU و یا فضای ذخیره سازی به شما اجازه نصب برنامه رو نده؟ و یا نرم افزاری رو نصب کنید ولی بعد از چند دقیقه کار کردن به شدت سرعت نرم افزار  پایین بیاد و یا مدام هنگ کنه؟

جواب تمامی این سوالات بله هستش. زمانی که سخت افزار سیستم شما توان پاسخگویی به یک برنامه مورد نظر رو نداشته باشد یا برنامه نصب نمیشه یا بعد از نصب شدن یا خیلی کند کار میکنه. و یا اینکه در بیشتر مواقع هنگ میکنه. با این تفاسیر راهکار چیست؟ حتما به ذهنتون میرسه که باید سخت افزارهای سیستم های کاربران رو ارتقا بدین و یا آن ها را عوض کنید؟ بله این یک راهکار هستش ولی درست در همینجا اهمیت مجازی سازی برنامه خودش رو نشون میده.

مجای سازی برنامه به شما اجازه میده تا بدون توجه به سخت افزاری که در اختیار دارید هر نرم افزاری رو به راحتی و با سرعت بالا اجرا کنید.

مجازی سازی برنامه زمانی اتفاق می­ افتد که شما نرم افزارهای مورد نیاز خودتون رو بر روی یک سیستمی که به نسبت از سخت افزاری قویتر برخوردار است نصب کنید. و کاربران فارق از دستگاه، سیستم عامل و سخت افزار قوی یا ضعیفی که در اختیار دارند با متصل شدن به آن سیستم قدرتمند نرم افزارها را با سرعت بالا اجرا کنند.

تاریخچه مجازی سازی

این تکنولوژی نخستین بار در دهه ۱۹۵۰ به منظور جداسازی سخت ‌افزار و پردازنده معرفی شد. از آن زمان به بعد با توجه به پیشرفت تکنولوژی و نیازهای کاربردی این موضوع در قالب مفاهیم و سروریس های مختلفی توسط کمپانی های بزرگ دنیا ارائه شد.

اولین شرکتی که در این زمینه فعالیت می‌کرد شرکت IBM بود و اولین محصول Virtulization خود را در سال ۱۹۶۴ به نام System360 روانه بازار کرد. بعد از IBM به ترتیب شرکت های Citrix در سال ۱۹۸۹ و شرکت VMware در سال ۱۹۹۹ محصولات مجازی سازی خود را به بازار ارائه کردند.

انواع نرم افزارهای مجازی ساز

از مهمترین این بخش می توان به مجازی سازی سرور، دسکتاپ، برنامه و سیستم عامل اشاره کرد. این سه موضوع از مهمترین و پرکاربردترین مفاهیم مجازی ساز می باشد، که بیشتر مدیران IT و کارشناسان فناوری اطلاعات درگیر آن هستند. از شرکت های برتر در این زمینه و محصولاتشان می توان به موارد زیر اشاره کرد:

شرکت Microsoft:

مجازی ساز سرور: Microsoft HyperV.

مجازی ساز دسکتاپ و برنامه: Microsoft Remote Desktop.

مجازی ساز سیستم عامل: Microsoft HyperV.

شرکت VmWare :

مجازی ساز سرور: vmWare ESXI.

مجازی ساز دسکتاپ و برنامه: VmWare Horizon.

مجازی ساز سیستم عامل: VmWare WorkSation.

شرکت Citrix:

مجازی ساز سرور: Citrix XenServer.

مجازی ساز دسکتاپ و برنامه: Citrix XenDesktop.

مجازی ساز سیستم عامل: ———————.

شرکت های فعال در حوزه مجازی سازی:

یکی از سوالاتی که به دفعات زیاد از اساتید شبکه پرسیده می­شود این است که کدام یک از شرکت ها در زمینه مجازی ساز بهترین هستند؟ جواب این سوال را نمی توان به صورت قاطعانه و به هیچ عنوان ممکن نیست. این سوال همانند سوالی است که خیلی از کاربران درگیر آن هستند که سیستم عامل مایکروسافت بهتر است یا لینوکس؟ اما به این سوال هم نمیتوان جواب قاطعانه داد. به این دلیل که هر کدام از این سیستم عامل ها در جایی و در شرایط گوناگون بهتر از یکدیگر هستند. برای مثال وقتی صحبت از رابط کاربری و گرافیکی و گستردگی نرم افزارها میشود. سیستم عامل ویندوز مایکروسافت حرف اول را میزند. ولی وقتی صحبت از امنیت در سیستم های شبکه می شود سیستم عامل لینوکس حرف اول را میزند. پس تنها نتیجه گیری که میشود کرد این است که این دو سیستم عامل مکمل یکدیگر هستند. و با استفاده ترکیبی از هر دوی این سیستم عامل ها در شبکه میتوانیم عملکرد بهتری داشته باشیم . در این زمینه هم دقیقا به همین شکل است هر کدام از این کمپانی ها در یکی از زمینه های مجازی سازی حرف اول را میزنند. ۱۰ شرکت برتر در این زمینه را به شرح زیر می باشد:

• کمپانی Google.
• کمپانی Parallels / Odin.
• کمپانی Huawei.
• کمپانی VERDE VDI.

• کمپانی Red Hat.
• کمپانی Oracle.
• کمپانی Amazon.

• کمپانی VmWare .
• کمپانی Microsoft.
• کمپانی Citrix.

مجازی سازی برای کجاها مناسبه؟

در جواب این سوال باید گفت محدودیت در استفاده از این تکنولوژی وجود ندارد. این تکنولوژی در تمامی زمینه ها متناسب با کاری که افراد و سازمان ها انجام میدهند مناسب هست.

کاربران عادی: مجازی سازی برای کاربران عادی و افرادی که در خانه یک کیس کامپیوتری و یا یک لپتاپ دارند زمان هایی مورد استفاده قرار میگیرد که کاربر میخواهد با استفاده از لپتاپ خود یک شبکه کوچک متشکل از چند سیستم عامل تشکیل دهد. تا بتواند درون لپتاپ خود و در منزل یک محیط لابراتوار کوچک داشته باشد. در اینجا با استفاده از نرم افزارهایی مثل Hyper V و VMware Workstation کاربر میتواند در لپتاپ خود چندین کامپیوتر مجازی بسازد. روی هر کدام سیستم عامل های گوناگونی را نصب کند. و درست همانند یک شبکه کوچک ولی مجازی به کار کردن بپردازد. از دیگر کاربردهای آن میتوان به زمان هایی اشاره کرد که یک نرم افزار خاص تنها روی یک نسخه از سیستم عامل قابل اجرا است. برای مثال ویندوز XP. در اینجا کاربر به جای اینکه ویندوز کامپیوتر خود را تغییر دهد میتواند با ساخت یک کامپیوتر مجازی (Virtual Machine) اقدام به نصب سیستم عامل و نرم افزار مورد نیاز بدون هیچ دخالتی با سیستم عامل اصلی دستگاه خود داشته باشد. اینها تنها دو دلیل استفاده از مجازی سازی برای کاربران عادی می باشد.

مدیران IT : مدیران IT نیز میتوانند به جای استفاده از چندین سرور فیزیکی  جهت پیاده سازی سرویس های مورد نیاز مجموعه از سیستم عامل های مجازی ساز مانند VmWare ESXI استفاده کنند. و تمامی سرورهای خود را به صورت مجازی با مدیریت بهتر و سرعت بالاتر بر روی تنها یک سرور فیزیکی اجرا کنند. آنها همچنان میتوانند به جای ارتقا و خرید کامپیوتر با هزینه های زیاد از دستگاه هایی به نام زیرو کلاینت استفاده کنند. و با استفاده از مجازی سازی دسکتاپ به کاربران خود سیستمی پر قدرت و پر سرعت ارائه دهند. با استفاده از مجازی سازی دسکتاپ و زیرو کلاینت ها نه تنها هزینه های خرید اولیه کاهش می یابد، بلکه هزینه های نگهداری، برق، پشتیبانی و نیروی انسانی جهت مدیریت و نگهداری این سیستم ها کاهش می یابد.

بهترین نرم افزارهای مجازی سازی

شرکت های زیادی هستند که در این زمینه فعالیت میکنند. و محصولات و نرم افزارهای متنوعی برای کاربران خود ارائه می دهند. که در ادامه به معرفی معروف ترین و پرکاربرد ترین این محصولات میپردازیم:

مجازی سازی دسکتاپ و برنامه (مدیران IT و مجموعه ها):

• نرم افزار VMware Horizon (کمپانی VMware).
• نرم افزار Citrix XenDesktop (کمپانی Citrix).
• نرم افزار Microsoft Remote Desktop (کمپانی Microsoft).

مجازی سازی سرور (مدیران IT و مجموعه ها):

• سیستم عامل VMware ESXI (کمپانی VMware).
• سیستم عامل Citrix XenServer (کمپانی Citrix).
• نرم افزار Microsoft Hyper V (کمپانی Microsoft).

مجازی سازی سیستم عامل (کاربران عادی):

• نرم افزار VMware WorkStation (کمپانی VMware).
• نرم افزار Microsoft HyperV (کمپانی Microsoft).

مجموعه شرکت های مایا در زمینه مشاوره، ارائه خدمات، عیب یابی، بهبودی سیستم، نظارت، تولید، پشتیبانی، استاندارد سازی، آموزش و اجرا  اقدام به ارائه خدمات می نماید.

سوالات متداول:

• آیا با مجازی سازی می­توانیم هزینه­ های مجموعه خود را کاهش دهیم؟

بله. این روش با هدف کاهش هزینه ­های ریالی و زمانی به مجموعه شما کمک می­ کند. برای مثال در مجازی سازی سرور شما به جای صرف هزینه گزاف جهت خرید سرورهای فیزیکی، فقط هزینه برای خرید یک سرور فیزیکی قدرتمند پرداخت می ­کنید. و تمامی سرورهای فیزیکی در حالت قبلی به صورت مجازی در قالب ماشین مجازی ساخته می ­شوند.

• آیا برای استفاده از مجازی سازی سخت افزار خاصی باید داشته باشیم؟

خیر. فقط کافیست سرور یا کامپیوتر شما قابلیت پشتیبانی از مجازی سازی را داشته باشد.