مجازی سازی شبکه Virtualization چیست و چگونه کار می کند؟

مجازی‌ سازی شبکه یا Virtualization جزو تکنولوژی‌هایی است که سال‌های اخیر بهبود چشمگیری در بهره‌وری و راندمان سازمان‌ها و شرکت‌ها داشته است. مجازی سازی به معنای ساخت یک نسخه مجازی از یک شی است که این شی می‌تواند بخش‌های مختلف سخت‌افزاری و نرم‌افزاری باشد. تاریخچه مجازی سازی و اولین گام‌های پیدایش آن به سال ۱۹۶۰ میلادی بازمی‌گردد. این کار روی سیستم‌های X64 آغاز شد و هدف آن استفاده بهینه از ابررایانه‌ها برای کاهش هزینه‌ها بود.

در آن سال‌ها رایانه‌ها مانند اکنون ارزان نبود و تجهیز کردن آنها نیازمند هزینه بسیار زیادی بود. شرکت International Business Machines یا IBM و شرکت Mainframe جزو نخستین شرکت‌هایی بودند که برای این تکنولوژی پیش‌قدم شدند. خوب است بدانید پلتفرم مجازی سازی VMWare مشابه نسخه X64 همان تکنولوژی Mainframe است.در ادامه این مقاله از سایت آراد آرپانت همراه ما باشید تا ضمن آشنایی با مجازی سازی شبکه یا Virtualization به چگونگی کار کردن آن بپردازیم.

مجازی سازی شبکه یا Virtualization چیست؟

استفاده از منابع سخت‌افزاری و سخت‌افزار (مانند حافظه، دیسک، پردازنده و کارت شبکه) در یک سیستم رایانه‌ای برای راه‌اندازی و استفاده بیش از یک سیستم‌عامل به طور هم‌زمان مجازی سازی یا Virtualization نام دارد. فناوری مجازی سازی امکان جلوگیری از هدر رفتن قدرت پردازشی گران‌قیمت را به مدیران داد. خوب است بدانید مجازی سازی یکی از پرطرف‌دارترین و مهم‌ترین تکنولوژی‌های روز دنیا است بنا به عقیده بسیاری از افراد علت پرطرف‌دار بودن تکنولوژی مجازی سازی کاهش و صرفه‌جویی در هزینه‌ها است. 

معرفی شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات مجازی سازی شبکه

همان‌طور که می‌دانید شرکت‌های مختلفی در زمینه مجازی سازی فعالیت می‌کنند. این شرکت‌ها با ارائه انواع نرم‌افزارهای کاربردی و راهکار‌های مجازی سازی بازار رقابتی این حوزه را رهبری می‌کنند. از جمله شناخته‌شده‌ترین و معروف‌ترین شرکت‌های حوزه مجازی سازی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• Oracle
• VMWare
• KVM
• Citrix
• Microsoft
• CISCO
• redhat

انواع روش‌های مجازی سازی شبکه

مجازی سازی معمولاً به دو روش صورت می‌گیرد که در ادامه به آنها می‌پردازیم:

Bare-metal hypervisor

به نوع اول و حرفه‌ای مجازی سازی Bare-metal hypervisor می‌گویندBare-metal hypervisor مدل صحیح پیاده‌سازی مجازی سازی در سازمان‌ها است. این مدل شامل استفاده از یک سیستم‌عامل مخصوص مجازی سازی در سرور Host (فیزیکی) و در اختیار گرفتن منابع اصلی مانند دیسک، پردازنده و رم در سیستم میزبان و همچنین واگذاری و مدیریت منابع بین سیستم‌عامل‌هایی که به‌عنوان Guest (مهمان)نصب می‌شوند، می‌باشد. خوب است بدانید در Bare-metal hypervisor به سیستم‌عامل میزبان که وظیفه کنترل و تقسیم I/O و منابع اصلی سرور ابری بین سیستم‌عامل‌ها را دارد hypervisor می‌گویند.

Nested hypervisor

این روش مجازی سازی شبکه به شکل نرم‌افزار است و شما می‌توانید به‌منظور لابراتوار و تست آن را روی سیستم‌عامل خود پیاده‌سازی کنید. کاملاً مشخص است که مقدار منابع در اختیار hypervisor در این روش بسیار کمتر از حالت اول است. دلیل این امر آن است که سیستم منابع موردنیاز خود را اول برمی‌دارد و مقدار اضافه را به پلتفرم مجازی سازی می‌دهد. در مورد این نوع مجازی سازی به عبارت ساده‌تر می‌توان گفت که Nested hypervisor یک نرم‌افزار با نصب آسان است که با چند مرحله next روی سیستم‌عامل نصب می‌شود و مانند هر اپلیکیشن یا برنامه کاربردی دیگر روی سیستم‌عامل اولیه نصب می‌شود و امکان ایجاد ماشین مجازی یا سیستم‌عامل دیگری را در رایانه شخصی ما می‌دهد.

بیشتر بخوانید: انواع تجهیزات شبکه و سرور چیست؟

معرفی انواع مجازی سازی شبکه 

مجازی سازی شبکه یا Virtualization خود انواع مختلفی دارد که هر کدام از آنها توضیحات طولانی دارد. شما برای آموزش و تمرین برای استفاده درست از آنها به ساعت‌ها زمان نیاز دارید. در ادامه این مقاله انواع مجازی سازی شبکه را نام می‌بریم:

• مجازی سازی دسکتاپ (Desktop virtualization)
• مجازی سازی فضای ذخیره‌سازی (Storage virtualization)
• مجازی سازی شبکه (Network virtualization)
• مجازی سازی داده‌ها (Data virtualization)
• مجازی سازی ابری (Cloud virtualization)
• مجازی سازی اپلیکیشن (Application virtualization)
• مجازی سازی مرکز داده (Data center virtualization)
• مجازی سازی لینوکس (Linux virtualization)

مزایای مجازی سازی شبکه

دلایل مختلفی برای استفاده مردم از مجازی سازی برای محاسبات وجود دارد. علاوه بر این مجازی سازی شبکه توانایی اجرای سیستم‌عامل‌های مختلف را به مدیران ارائه می‌دهد. نکته مهم‌تر کاربرد مجازی سازی برای مدیران ارائه راهی برای تقسیم‌بندی یک سیستم بزرگ به بخش‌های کوچک‌تر است که به سرور اجازه می‌دهد که با کارایی بیشتری توسط تعداد کاربر مختلفی مورداستفاده قرار گیرد. امروزه شما می‌توانید تمام مزایا و کاربرد‌هایی که در ادامه مقاله به آنها می‌پردازیم را در سیستم‌های شخصی، رایانه‌های پیشرفته سازمانی و هاست‌های دیتایی قوی اعمال کنید. مزایای مجازی سازی شبکه به شرح زیر است:

• صرفه‌جویی و کاهش چشمگیر در زمان
• بالابردن امنیت اطلاعات و امنیت شبکه
• بالاتر رفتن پایداری سرور و شبکه آن
• دسترسی راحت به اطلاعات و اعمال تغییر در آن
• پایین آمدن احتمال خرابی و خطا در سیستم
• استفاده چند سیستم‌عامل به طور هم‌زمان و در نتیجه استفاده از ویژگی‌های خاص هر کدام
• استفاده کمتر از نیروهای انسانی و در نتیجه کاهش هزینه‌ها
• پشتیبانی بهتر اطلاعات
• بالابردن راندمان استفاده از سخت‌افزار‌های موجود در سیستم
• نگهداری آسان‌تر و ساده‌تر از دیتاها و اطلاعات
• آلودگی صوتی و حرارتی پایین‌تر
• افزایش پایداری شبکه و زیرساخت (علت قطع شدن شبکه کامپیوتر)

قابلیت‌های منحصربه‌فرد مجازی سازی شبکه

در قسمت آخر مقاله مجازی سازی شبکه قصد داریم به قابلیت‌های منحصر‌به‌فرد مجازی سازی شبکه بپردازیم:

vMotion

vMotion عبارت است از قابلیت جابه‌جاکردن ماشین‌های مجازی به روی هاست‌های فیزیکی چه در حالت خاموش و چه در حالت روشن. با استفاده از قابلیت vMtion می‌توانید با جابه‌جاکردن ماشین‌های مجازی از دان تایم‌های احتمالی جلوگیری کنید.

Distributed Resource Scheduler 

قابلیت Distributed Resource Scheduler یا DRS به تنظیم بار ماشین‌های مجازی و سرورها می‌پردازد. افزایش طول عمر سرورها با استفاده متوازن آنها و در دسترس قرار‌دادن برای ماشین‌های مجازی که به آنها نیاز دارند جزو مزیت‌ها و قابلیت‌های DRS به شمار می‌روند. علاوه بر این قابلیت DRS باعث می‌شود که ماشین بتواند با جابه‌جاشدن بین سرورهای فیزیکی منابع موردنیاز خود را که شامل رم و سی‌پی‌یو هستند، تأمین کند.

Fault Tolerance

Fault Tolerance یا FT یکی از قابلیت‌های منحصر‌به‌فرد مجازی سازی شبکه است که با استفاده از آن می‌توانیم تضمین کنیم زمانی که سرور فیزیکی دچار مشکل می‌شود سرویس‌های ماشین‌های مجازی آن بدون هیچ دان تایمی به کار خود ادامه دهند. به‌عبارت‌دیگر وقتی که هاست‌های فیزیکی دچار مشکل می‌شوند سرویس‌های ماشین‌های مجازی به کار خود ادامه می‌دهند و مشتری‌های سازمان متوجه مشکل سرورها نمی‌شوند.

High Availability

قابلیت High Availability یا HA آخرین قابلیت منحصربه‌فرد مجازی سازی شبکه است که در این مقاله به آن خواهیم پرداخت. در قابلیت HA وقتی که سرور فیزیکی دچار مشکل میشود ماشین‌های مجازی روی آن در زمان کمتر از چند ثانیه به‌صورت کاملاً اتوماتیک به سرور مجازی یا فیزیکی دیگری منتقل می‌شوند و سپس روشن شده و به کار خود ادامه می‌دهند. در بستر فیزیکی قابلیت High Availability تنها با کلاستر کردن نرم‌افزارها ممکن است و در بستر مجازی نیز فارغ از اینکه داخل ماشین مجازی چه سرویسی وجود دارد یک قابلیت در دسترس است. خوب است بدانید قابلیت High Availability یا HA برای بالا‌بردن SLA سازمان مفید است.

کلام آخر

در این مقاله از سایت آراد آرپانت به مقوله مجازی سازی در خدمات پشتیبانی شبکه پرداختیم. همان‌طور که پیش‌ازاین گفتیم مجازی سازی شبکه فناوری را توصیف می‌کند که در آن یک سیستم‌عامل مهمان، ذخیره‌سازی داده یا برنامه کاربردی از نرم‌افزار یا ساخت افزار زیربنایی واقعی انتزاع می‌شود. کاربرد مجازی سازی شبکه تنها به دیتا سنترهای عظیم و شرکت‌های بزرگ ختم نمی‌شود؛ بلکه با پیشرفت تکنولوژی و ورود فناوری به زندگی شخصی افراد حتی شرکت‌های در مسیر پیشرفت و کوچک نیز از آن استفاده می‌کنند. همان‌طور که می‌دانید مطالب مربوط به مجازی سازی شبکه به همین‌جا ختم نمی‌شود و هنوز هم مطالب بسیاری برای گفتن وجود دارد درصورتی‌که به حوزه تکنولوژی و فناوری اطلاعات علاقه‌مند هستید می‌توانید به سایت آراد آرپانت مراجعه کنید.