هایپروایزر چیست

مجازی سازی سرور در حال حاضر یکی از موضوعات پرطرفدار در دنیای فناوری اطلاعات است. محبوبیت و پذیرش آن به ویژه در محیط های سازمانی همچنان در حال افزایش است .مجازی سازی با  ماشین های مجازی  به سیستم عامل های مختلف اجازه می دهد تا برنامه های جداگانه را با منابع فیزیکی یکسانی در یک سرور اجرا کنند.

ماشین های مجازی این امکان را برای مدیران سیستم و شبکه فراهم می کند که برای هر سرویسی که نیاز دارند یک دستگاه اختصاصی داشته باشند.این امر نه تنها تعداد سرورهای فیزیکی مورد نیاز را کاهش می دهد، بلکه در زمان اجرا نیز صرفه جویی می کند.

Hypervisors چیست؟

هایپر وایزر یک نرم افزار مهم است که مجازی سازی را ممکن می سازد. این دستگاه ماشینهای مهمان و سیستم عاملی را که بر روی آن کار می کنند، از سخت افزار واقعی جدا می کند.

Hypervisors با ایجاد یک لایه امکان استفاده برابر از ظرفیت های سخت افزاری سرور (مانند: رم، سی پی یو، درایوها ) برای ماشین های مجازی شما فراهم میکند. ماشینی که یک هایپر وایزر روی آن نصب می کنیم، ماشین میزبان نامیده می شود، در مقابل ماشین های مجازی مهمان محسوب می گردند. از دیدگاه VM ، هیچ تفاوتی بین محیط فیزیکی و مجازی وجود ندارد. ماشین های مهمان نمی دانند که hypervisor آنها را در یک محیط مجازی ایجاد کرده است.

به طور کلی hyper visor  در دو دسته قرار می گیرد

• Type 1 Hypervisor (metal یا native)
• Type 2 Hypervisor (hosted)

 Hypervisor نوع 1 (metal یا native) 

نوع 1، لایه ای از نرم افزار است که ما مستقیماً روی سرور فیزیکی و سخت افزار زیرین آن نصب می کنیم. هیچ نرم افزار یا سیستم عاملی در این بین وجود ندارد، از این رو به آن metal-hypervisor می گویند. عملکرد نوع اول بسیارعالی است؛ زیرا در ویندوز یا هیچ سیستم عامل دیگری اجرا نمی شود. هایپروایزرهای نوع 1 خود یک سیستم عامل هستند، یک سیستم بسیار اساسی که روی آن می توانید ماشین های مجازی را اجرا کنید. سرور فیزیکی که هایپر وایزر روی آن کار می کند فقط برای اهداف مجازی سازی عمل می کند. هایپروایزرهای نوع 1 عمدتاَ برای محیط های سازمانی مناسبند.

عملکرد Hypervisor نوع 1

با توجه به اینکه hypervisors نوع 1 نسبتاً ساده هستند ، عملکردهای زیادی را ارائه نمی دهند.

هنگامی که یک سرور فیزیکی را با یک hypervisor نصب شده راه اندازی می کنید ، صفحه ای شبیه به یک خط فرمان نمایش می دهد.

اگر مانیتور را به سرور متصل می کنید ، برخی از جزئیات سخت افزار و شبکه را مشاهده می کنید.

این شامل نوع CPU ، مقدار حافظه ، آدرس IP و آدرس MAC است. صفحه Hypervisor VMware نوع 1 پس از بالا آمدن سرور آمده است.

با استفاده از کنسول، می توانید به hypervisor روی سرور متصل شوید و محیط مجازی خود را مدیریت کنید.

یک کنسول مدیریت می تواند مبتنی بر وب یا یک بسته نرم افزاری جداگانه باشد که روی دستگاه نصب می کنید باشد.

یکی از یکی از کاربرد های این نوع جابجایی ماشین های مجازی بین سرورهای فیزیکی، به صورت دستی یا خودکار است. این حرکت بر اساس نیاز منابع یک ماشین مجازی در یک لحظه معین است. نرم افزار مدیریتی پیکربندی شده به محض بروز مشکل، ماشین های مجازی را به سرور در حال کار منتقل می کند. روش تشخیص و ترمیم به طور خودکار و یکپارچه انجام می شود.

با استفاده از hypervisors نوع 1، می توانید منابع بیشتری را به ماشین های مجازی خود نسبت به آنچه در دسترس دارید اختصاص دهید. به عنوان مثال، اگر 128 GB رم روی سرور خود برای هشت ماشین مجازی دارید ، می توانید 24GB رم به هر کدام اختصاص دهید که در این حالت 192GB مجموع ظرفیت شما می شود که از داشته شما بیشتر است، اما خود VM ها در واقع تمام 24 GB را از سرور فیزیکی مصرف نمی کنند. فقط ماشین های مجازی تصور می کنند که 24GB دارند در حالی که در واقعیت فقط از میزان RAM مورد نیاز خود برای انجام کارهای خاص استفاده می کنند.

ابزار هایی با دسترسی هایپروایزر نوع 1

• VMware vSphere with ESX/ESXi
• KVM (Kernel-Based Virtual Machine)
• Microsoft Hyper-V
• Oracle VM
• Citrix Hypervisor (formerly known as Xen Server)

Hypervisor نوع 2

این نوع hypervisor در داخل سیستم عامل یک سرور اجرا می شود.

به همین دلیل است که ما hypervisors نوع 2 – hypervisors میزبان می نامیم. بر خلاف هایپروایزر نوع 1 که مستقیماً روی سخت افزار اجرا می شوند ، هایپروایزرهای میزبان دارای یک لایه نرم افزار در زیر آن هستند. در این مورد ما داریم:

• یک ماشین فیزیکی
• سیستم عامل نصب شده بر روی سخت افزار (Windows ، Linux ، macOS).
• یک نرم افزار hypervisor نوع 2 در آن سیستم عامل.
• موارد واقعی ماشین های مجازی مهمان.

چیزی که کار با آنها را آسان می کند این است که برای راه اندازی و مدیریت ماشین های مجازی نیازی به کنسول مدیریت در دستگاه دیگر ندارید. همه اینها را می توانید در سروری که hypervisor را در آن نصب کرده اید انجام دهید.

عملکرد هایپر وایزر نوع 2

هایپروایزر میزبان در اصل به عنوان کنسول مدیریت ماشین های مجازی عمل می کنند، شما می توانید هر کاری را با استفاده از قابلیت های داخلی آن انجام دهید.

برای ایجاد و حفظ محیط مجازی خود نیازی به نصب نرم افزار جداگانه بر روی دستگاه دیگر نیست. شما به سادگی یک hypervisor نوع 2 را مانند هر برنامه دیگری در سیستم عامل خود نصب و اجرا می کنید

Bare-metal hypervisors بسته به نیازهای فعلی یک ماشین مجازی خاص می توانند منابع موجود را به صورت پویا تخصیص دهند. هایپروایزر نوع 2 هر چیزی را که به یک ماشین مجازی اختصاص دهید اشغال می کند.

هنگامی که 8 گیگابایت RAM به یک ماشین مجازی اختصاص می دهید، این مقدار حتی اگر ماشین مجازی تنها از بخشی از آن استفاده می کند، مصرف می شود. اگر دستگاه میزبان دارای 32 گیگابایت رم است و شما سه ماشین مجازی با 8 گیگابایت حافظه داخلی ایجاد می کنید، 8 گیگابایت رم برای شما باقی می ماند تا دستگاه فیزیکی را فعال نگه دارید. ایجاد یک ماشین مجازی دیگر با 8 گیگابایت رم سیستم شما را خراب می کند. این را باید در نظر داشته باشید، تا از تخصیص بیش از حد منابع و خراب شدن دستگاه میزبان جلوگیری شود. هایپروایزرهای نوع 2 برای آزمایش نرم افزارهای جدید و پروژه های تحقیقاتی مناسب هستند.

می توان از یک ماشین فیزیکی برای اجرای چندین نمونه با سیستم عامل های مختلف برای آزمایش نحوه رفتار یک برنامه در هر محیط یا ایجاد یک محیط شبکه خاص استفاده کرد. فقط باید مطمئن شوید که منابع فیزیکی کافی برای کارکردن میزبان و ماشین های مجازی وجود دارد.

ابزار هایی با دسترسی هایپروایزر نوع 2

• Oracle VM VirtualBox
• VMware Workstation Pro/VMware Fusion
• Windows Virtual PC
• Parallels Desktop

مقایسه هایپروایزر نوع 1و 2

انتخاب نوع مناسب hypervisor کاملاً به نیازهای فردی شما بستگی دارد.

اولین چیزی که باید به آن توجه داشته باشید اندازه محیط مجازی است که قصد اجرای آن را دارید.

برای استفاده شخصی و استقرار کوچکتر ، می توانید از یکی از هایپرنویس های نوع 2 استفاده کنید. اگر مشکل بودجه نیست ، VMware هر ویژگی را که نیاز دارید ارائه می دهد. در غیر این صورت ، Oracle VM VirtualBox یک hypervisor است که اکثر عملکردهای مورد نیاز را ارائه می دهد.