کلاد

هایپروایزر چیست؟ [انواع Hypervisor و مجازی سازی ]

اگر میخواهید در مورد هایپروایزر (Hypervisor) یادبگیرید تبریک میگویم در جای درستی هستید، در ادامه اموزش ها و مفاهیم مرتبط با رایانش ابری و هاست با تعاریف مجازی سازی، انواع هایپروایزر و مفاهیم ان در خدمت شما هستیم ، در زیر پرسش و پاسخ و معنی مجازی سازی را با هم مرور میکنیم.

مجازی سازی چیست؟

مجازی سازی به چه معنی است؟ یک کانتینر دیجیتالی (container) معمولاً برای کار با یک سیستم عامل طراحی شده است که دارای فضاهای مشخص شده برای استفاده از منابع یک رایانه است. کانتینتر های سنتی دارای یک واحد پردازش مرکزی (CPU) ، یک حافظه مشخص برای ذخیره سازی و یک فضای ثابت برای حافظه رم است. اما وقتی مجازی سازی به میدان می اید  همه چیز فرق میکند، مجازی سازی با تمام این موارد به عنوان یک استخر رفتار می کند ، بنابراین در صورت لزوم می توان آنها را گسترش داد و دوباره تخصیص داد.

مجازی سازی چه کاری انجام می دهد؟

هنگامی که مجازی سازی اجازه می دهد تا چندین سیستم عامل به طور همزمان در یک دستگاه اجرا شوند ، ترکیب سیستم ها یک ماشین مجازی (VM) نامیده می شوند. قطعه اولیه سخت افزار که یک VM روی ان کار می کند میزبان نامیده می شود. VM هایی که با هماهنگی درون میزبان کار می کنند ، مهمان نامیده می شوند.

VM ها می توانند همزمان چندین سیستم عامل را اجرا کنند که در غیر این صورت برای اجرای چند سیستم عامل نیاز  به سخت افزار جداگانه بود به عبارتی ماشین های مجازی هم در هزینه ها کاسته اند و هم بهره وری را زیاد کرده اند . می توان از آن برای اضافه کردن بسیاری از سیستم عامل های مختلف به یک کنترل مرکزی واحد استفاده کرد. این باعث می شود مجازی سازی برای شبکه های بزرگ مفید باشد ، که می توانند چندین سیستم را برای دسترسی به نیاز هایشان آنها اضافه کنند. من می توانم از VM استفاده کنم تا از رایانه شخصی خودم استفاده کنم  ، اما می توانم از یک VM استفاده کنم تا یک سرور کامل را در ان جای دهم . مجازی سازی یک سخت افزار ساده را به یک سیستم پیچیده تبدیل می کند تا من بتوانم بدون اضافه کردن دائم سخت افزار های جدید و هزینه های زیاد ، آن را سفارش سازی  وبرای مصرف خود تعدیل کنم.

هایپروایزر چیست؟

Hypervisors در سال 1965 و توسط ibm ایجاد شد. آنها در ابتدا برای آزمایش سیستم های اشتراکی بین ماشین های مجازی مورد استفاده قرار گرفتند . اکنون ، hypervisor ها معمولاً برای اختصاص منابع سخت افزاری به ماشینهای مجازی ، که به عنوان “میهمان” در دستگاه میزبان شناخته می شوند ، استفاده می شود.

Hypervisor ها برای کارهای مختلفی استفاده می شود ، از جمله محاسبات ابری ، مدیریت سرور و برنامه های ساده در حال اجرا با سیستم عامل شما را ندارید. برای اجرای فرایندها و سیستم های عامل در ماشین های مجازی ، کاملاً جدا از سیستم اصلی خود ، می توانید از یک hypervisor استفاده کنید.

اگر مطالب مارا دنبال کرده اید ما در مورد ابر و انواع ان توضیحاتی کاملی ارائه دادیم  رایانش ابری متکی و متصل به مجازی است و بدون ان عملیات رایانش ابری ناممکن است. 3 لایه سخت افزار ، نرم افزار و “لایه” مجازی سازی وجود دارد كه به ایجاد و میزبانی ماشینهای مجازی كمك می كند. ماشین های مجازی در هاست کار می کنند ، که به عنوان hypervisor مشهور است.

خود hypervisor یک نرم افزاری است که در بالای لایه سخت افزار نصب شده است و لایه مجازی سازی را ایجاد می کند و باعث ایجاد بستری برای VM ها می شود. در واقع هایپروایزر یک نرم افزار است نه سخت افزار . مهم این است که مفاهیم Hypervisor را با سیستم عامل قاطی نکنید. در واقع ، سیستم عامل نیز نوعی نرم افزار است اما کار جداگانه خود را در پردازش و مجازی سازی دارد.

Hypervisor منابع سخت افزاری را از سخت افزار بیرون می کشد و آنها را به سخت افزار مجازی تبدیل می کند. hypervisor مهمترین عامل مهم در ایجاد مجازی سازی است ، این همان چیزی است که لایه مجازی سازی را ایجاد می کند. از آنجا که برای تعامل و استفاده از سخت افزار باید نرم افزار نصب شود ، برای کار با مجازی سازی باید hypervisor نصب شود. مقاله ای ک میخوانید حاصل چندین ساعت تحقیق و بررسی است.

Hypervisor برای چه مواردی استفاده می شود؟

کاربرد هایپروایزر: یکی از مهمترین مزایای استفاده از ماشین های مجازی این است که اگر یکی از آنها خراب شود ، دیگر ماشینهای مجازی یا سخت افزار اصلی یا سیستم عامل را تحت تأثیر قرار نمی دهد. دلیل این است که ، اگرچه آنها از یک سخت افزار فیزیکی یکسانی استفاده می کنند ، اما منطقاً از یکدیگر جدا هستند.

دلیل دیگر استفاده از هایپر وایزر و برای ماشینهای مجازی به منظور اهداف امنیتی است.Hypervisor یک لایه اضافه بین سیستم عامل شما و عملیاتی که درون ماشین مجازی انجام میدهید ایجاد میکند . حتی اگر اقدام به دانلود و اجرای یک ویروس در ماشین مجازی کنید سخت افزار و سیتسم عامل شما محفوظ خواهد ماند البته راه هایی وجود دارد به نام Escape که میتواند مجازی سازی شمارا bypass کند ولی چنین باگ ها و اسیب هایی سریعا از طرف شرکت ارائه دهنده ان نرم افزار رفع شده و برای ان یک وصله امنیتی ارائه میشود(شما نیاز نیست نگران این موضوع باشید).

انواع Hypervisor

Hypervisor بر دو نوع است Type 1 و Type 2 که ما به طور مفصل در مورد هرکدام توضیح میدهیم.

Type 1 (هایپروایزر نوع 1)

دو روش برای نصب مجازی سازی روی سیستم وجود دارد. اولین تکنیک نصب نرم افزار Type 1 Hypervisor بصورت مستقیم بر روی لایه سخت افزار است. حال سوالی پیش می آید ،که آیا سخت افزار خود به سیستم عامل نصب شده روی آن در ابتدا نیاز ندارد؟ در واقع مفاهیم مختلفی وجود دارد ، اجازه دهید آنها را به روشی بهتری درک کنیم.

hypervisor نوع 1 بین سخت افزار و ماشین مجازی قرار دارد ، که دارای سیستم عامل خاص خود است و این بدان معناست که سخت افزار میزبان (یک سیستم) محدود به یک سیستم عامل نمی باشد زیرا این سیستم را قادر می سازد بیش از یک سیستم عامل در ماشینهای مجازی اجرا کند . هایپرایزرهای نوع 1 معمولاً سریعتر و کارآمد تر هستند زیرا دسترسی مستقیم به سخت افزار اصلی دارند و نیازی به لایه سیستم عامل ندارند.

در این نوع hypervisor ، رایانه یا سروری که Hypervisor به طور مستقیم روی آن نصب شده است ، یک دستگاه میزبان و همچنین هر ماشین مجازی مهمان نامیده می شود. این نوع hypervisor سیستم عامل های میهمان یا ماشین های مجازی مهمان را بر روی سخت افزار مدیریت می کند.

با داشتن یک Hypervisor Type 1 ، یک سیستم می تواند یک سیستم عامل (فرضا ویندوز) را اجرا کند و علاوه بر این حداقل یک مورد از سیستم عامل های دیگر ، به عنوان مثال ، لینوکس اوبونتو، کروم او اس یا هر نسخه دیگر را اجرا کند . از آنجا که hypervisor Type 1 مستقیم بر روی سخت افزار معرفی می شود ، به عنوان Hypervisor Bare Metal نیز شناخته می شود. تصویر زیر لایه های مجازی سازی هنگام استفاده از هایپر وایزر نوع 1 (Bare Metal) را نشان می دهد.

یکی از ویژگی های استفاده از Hypervisor Bare این است که هرگونه مسائل موجود در یک VM بر روی ماشین های مجازی دیگر که بر روی هایپروایزر اجرا میشوند تاثیر نمیگدارد و هر کدام از یکدیگر جدا هستند . این امر باعث می شود مشتری برنامه های مختلفی را به طور هم زمان بر روی VM ها اجرا کند و کارهای متفاوتی را انجام دهد بدون اینکه اثری بر روی دیگر ماشین های مجازی و سیستم عامل های نصب شده در ان بگذارد.هیچ چیزی بین Hypervisor و سیستم عامل وجود ندارد ، به همین خاطر Hypervisor قدرت زیادی در کنترل و استفاده از سخت افزار دارد حتی قادر به دسترسی به uefi و نقاط حساس به صورت مستقیم است.

what is hypervisor / hypervisor type 1
هایپروایزر نوع 1 بر روی سخت افزار و مستقیما بدون هیچ واسطه ای اجرا میشود

شاید سوالی به وجود اید که چگونه هایپروایزر به صورت مستقیم با سخت فازار در ارتباط است وقتی لایه ی ان بالاتر از سیستم عامل است (به عنوان مثال ویندوزی که روی سخت افزار نصب شده) و چگونه میتواند کارهای مدیرتی را بدون یک رابط و سیستم عامل انجام دهد. در اینجا به این سوال جواب میدهیم. برای برقراری رابطه با سخت افزار Hypervisor یک برنامه مدیریتی را ایجاد می کند که یک رابط کاربری ایجاد می کند. به این طریق مشتری به سادگی باید بر روی آیکون های صحیح ضربه زده و تنظیمات را برای ایجاد و اجرای VM ها تنظیم کند ، مانند استفاده از Windows.

بدون این برنامه مدیریت ، شما به سادگی با روشن کردن سیستم ، به دلیل داشتن هیچ سیستم عاملی با صفحه تاریک مواجه میشوید . به عنوان مثال: هایپروایزر نوع 1 VMware ESXi نام دارد ، و به”برنامه مدیریتی” که کار تعامل بین هایپروایزر و سخت افزار را انجام میدهد vCenter گفته می شود. دیگر Hypervisor های نوع 1 – Microsoft Hyper-V و Citrix / Xen Server هستند.

TYPE 2 (هایپروایزر نوع 2)

تکنیک دوم برای مجازی سازی ، Virtualization Hosted یا Hypervisor Type 2 نامیده می شود. برای راه‌اندازی سیستمی که روی ان برنامه مجازی سازی نصب شده است ، یک Hypervisor Type 2 به نام هایپروایزر میزبانی شده باید در روی سیستم عامل که قبلاً روی سیستم نصب شده است ،نصب شود ، نه بر روی لایه سخت افزار مانند هایپروایزر نوع 1 یا Hypervisor Bare Metal . سیستم عامل میزبان می تواند ویندوز 10 روی سیستم شما ، سیستم عامل کروم او اس یا لینوکس باشد.

Hypervisor میزبان (نوع 2) به سیستم عامل میزبان تکیه می کند تا مستقیماً به منابع سخت افزاری سیستم دسترسی پیدا کند و برای ساخت ماشین های مجازی با این منابع سر و کار داشته باشد. به عنوان مثال ، اگر سیستمی داشتید که ویندوز 10 را به عنوان سیستم عامل اجرا می کرد ، می توانید Hypervisor Type 2 را مستقیماً بر روی سیستم خود نصب نمایید.

بهترین بخش در مورد Hypervisor Type 2 این است که استفاده و دانلود آن بسیار آسان است و شما را قادر می سازد با ساختن ماشین های مجازی خود ، بازی با دنیای مجازی سازی رت شروع کنید. همینطور استفاده از ان نیز بسیار ساده بوده و نیاز به دانش خاصی ندارد ( اجرا و راه اندازی Type 1 نیاز به دانش تخصصی دارد)

مثال هایی از Hypervisor Type 2 عبارتند از VirtualBox و Parallels Desktop ، QEMU و vmware pro.

به طور واضح ،نسخه Workstation وی ام ویر برای ساختن vm ها در ویندوز یا لینوکس است و Fusion برای ساخت VM ها در Mac است. هم فیوژن و هم ورک استیشن به عنوان “میزبان” فعالیت می کنند و هر دو روی سیستم عاملی که از قبل نصب کرده اید و نه سخت افزار نصب و اجرا میشوند.

تفاوت type 1 و type 2 هایپروایزر

1. نوع 1 به طور مستقیم بر روی سخت افزار میزبان کار می کند و می تواند سیستم عامل هایی را که از Hypervisor کار می کنند مدیریت و مانیتور کنند . اما در مورد Type 2 ، hypervisor روی یک سیستم عامل نصب می شود و نمیتوانید روی ان دوباره یک سیستم عامل دیگر اجرا کنید. همینطور در نوع 2 شما قادر به مدیریت دیگر ماشین های مجازی نیستید در حالی که در نوع یک شما همه کاره ماشین های مجازی هستید.

2. نوع 1 به هیچ سیستم عاملی وابسته نیست و میتوان بدون نصب ویندوز یا لینکوس نیز از ان بهره برد اما نوع 2 کاملاً به سیستم عامل میزبان وابسته است.

3. یک مزیت قابل توجه این است که هرگونه مشکل در یک ماشین مجازی یا سیستم عامل میزبان بر روی دیگر سیستم عامل میزبان که در Hypervisor Type 1 کار می کند ، تاثیری ندارند. اما در مورد نوع 2 ، هرگونه مشکل در سیستم عامل پایه می تواند بر کل چارچوب تأثیر بگذارد ، همچنین از لحاظ امنیت بیشتری دارد.

بهترین نرم افزار های مدیریت هایپروایزر

در زیر لیستی از بهترین نرم افزار های مدیریت هایپروایزر را مشاده میکنید :

  • PRTG VMware Monitoring Software
  • ManageEngine OpManager
  •  Zabbix
  • VEEAM
  • ApexSQL
  • EG Innovations
  • Nagios
  • ipSwitch

Hypervisor در رایانش ابری

Diane Greene سرمایه گذار امریکایی و موسس vmware در مورد ارتباط مجازی سازی و رایانش ابری گفته است :

در VMware، ما کار مجازی سازی را عملیاتی کردیم ، که اکنون به طور گسترده در ابر استفاده می شود. لایه های مجازی سازی – کانیتنرها – همان چیزی هستند که خدمات ابر را تسهیل می کند.

همانطور که گفته شد اجرا ی انواع روش پیاده سازی محاسبات ابری بدون مجازی ناممکن است ، ابر خصوصی، ابر عمومی و هاست ابری  تمام اینها به مجزای سازی نیاز دارن داز همین روز رابطه جدا تنگاتنگی با یکدیگر داشته و بدون هایپروایزر خدمات تحت ابری نیز وجود نخواهد داشت.اگر به دنبال گرفتن یک گواهی اموزشی هستید حتما مدارک مجازی سازی را مد نظر خود قرار دهید. دنیا در حال حرکت به سمت ابر و 5 جی است، از همین رو باید خود را برای بازار کسب و کار و کارفرمایانی که به زودی در این حوضه فعالیت خواهند کرد اماده کنید.

سخن اخر
به طور خلاصه ، Hypervisor قادر به ساخت و اجرای ماشین های مجازی است. دو نوع Hypervisor نوع 1 و Type 2 وجود دارد. تمایز اصلی بین Hypervisor Type 1 و Type 2 این است که Type 1 Hypervisor مستقیماً روی سخت افزار میزبان اجرا می شود در حالی که Hypervisor تیپ 2 مانند سایر برنامه های سیستم عامل (مثلا مروگر گوگل کروم ، مایکروسافت افیس و غیره است) میباشد. برنامه مجازی سازی که شما استفاده میکنید چیست؟ شخصا از hyper-v استفاده میکنم و راضی هستم.

این مقاله ابتدا در سایت خدمات hypervisro منتشر شده است.

 

این مطلب رو چه قدر دوست داشتی؟
[تعداد: 0 میانگین رای: 0]
برچسب ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن