مجازی سازی شبکه

در علم کامپیوتر، مجازی‌سازی^[۱] به ساخت نمونهٔ مجازی (غیر واقعی) از چیزهایی مثل پلتفرم سخت‌افزاری، سیستم عامل، وسایل ذخیره‌سازی یا منابع شبکه، گفته می‌شود.

مجازی‌سازی از یک نوع تفکر عمیق و اجرا کردن هر آنچه که در فکر و ذهن می‌گذرد و نهایتاً بدون وجود خارجی پیاده‌سازی می‌گردد. در علم کامپیوتر استفاده از تکنولوژی مجازی‌سازی باعث رشد و پیشرفت بسیار شده است. پیاده‌سازی دستگاه‌های سخت‌افزاری به صورت مجازی اما با همان عملکرد مزایای بسیاری را برای ما به به رهاورد کشیده است.

اصولاً نرم‌فزارها مجازی هستند چون ذات آنها فیزیکی نیست. از اینرو می‌توان گفت مجازی‌سازی در اکثر اوقات شکل نرم‌افزاری دارد؛ که البته بر روی یک سخت‌افزار خاص اجرا خواهد شد. طراحی و شبیه‌سازی انواع سوییچ‌ها، روترها، سرورها و ... از این دسته‌اند. شرکت‌هایی نیز در زمینه تولید سیستم‌های مجازی مشغول به کارند نظیر شرکت مایکروسافت با سیستم Hyper-V یا سیستم‌های مبتنی بر هسته لینوکس از جمله ESX.

مزایای مجازی‌سازی

بطور کلی مزایای مجازی‌سازی شامل موارد ذیل است:

1. کاهش هزینه خرید تجهیزات سخت‌افزاری زیاد
2. متمرکز سازی
3. کاهش هزینه‌های جاری نظیر برق، نگهداری، تعمیرات
4. کاهش گرمای تولیدی توسط دستگاه‌ها
5. عدم نیاز به فضای زیاد به نسبت حالت سنتی
6. استفاده از بیشترین ظرفیت تجهیزات سخت‌افزاری
7. جابجایی راحت
8. پشتیبان‌گیری راحت از اطلاعات
9. تسریع امور به خاطر وجود بالقوه دستگاه‌ها و عدم نیاز به صرف زمان برای خرید، نصب و آماده‌سازی
10. امکان تنظیم و نصب سرورها و تجهیزات مجازی با استفاده از الگو و کپی برداری

منبع : ویکی پدیا

مجازی سازی دسکتاپ (desktop virtualization)

امروزه بیشتر سازمان ها از محیط هایی استفاده می کنند که در آنها کامپیوتر های فیزیکی و pc ها مستقر هستند. در این محیط ها که به احتمال زیاد همه ی ما با آن آشنا هستیم، وجود pc  هایی که هر کدام به طور مستقل قطعات تشکیل دهنده ی خود را دارند (مادربرد، رم، پردازنده، پاور و...) و آسیب هایی که این قطعات با آنها درگیر هستند منجر به مصرف انرژی، هزینه ی نگهداری و استهلاک بالا می شوند در حالی که فضای مدیریت مناسبی را هم ارائه نمی دهند. از طرفی در سمت کاربران تجهیزاتی وجود دارد که هر کدام از آن ها فضای فیزیکی زیادی را اشغال می کنند. اما چه راهکاری برای غلبه بر این معضلات در محیط کاری شما وجود دارد؟

مجازی سازی دسکتاپ چیست؟

یکی از کارآمدترین راهکارهای مجازی سازی، مجازی سازی دسکتاپ (VDI) می باشد. در مجازی سازی دسکتاپ به هر کلاینت یک ماشین مجازی اختصاص داده می شود که متناسب با نیاز کلاینت، منابع پردازشی لازم در اختیار ماشین قرار می گیرد و سیستم عامل بر روی آن نصب می شود. در واقع کاربران روی میز کار خود از این سیستم عامل ها استفاده می کنند، در حالی که پردازش های مربوط به آن ها روی سرور انجام می شود. به عبارتی مجازی سازی دسکتاپ جدا سازی مکان قرارگیری سیستم عامل از محیط کاربری و انتقال آن به دیتاسنتر است.

سرورها برای به کارگیری مجازی سازی دسکتاپ و ساخت ماشین های مجازی که قابلیت های دسکتاپ را به صورت مجازی ارائه می دهند، از Hypervisor استفاده می کنند.

به سناریو زیر توجه کنید:

فرض کنید سازمان شما به 150 کلاینت نیاز دارد، برای رفع این نیاز دو راه در پیش رو دارید. در رویکرد اول که روشی سنتی است، باید دیوایس هایی مانند کیس، all in one و... تهیه شود که برای این تعداد کلاینت می تواند هزینه ی خرید و پیاده سازی بالایی را به همراه داشته باشد. هزینه های نگهداری و پشتیبانی از تجهیزات و مصرف انرژی آن ها از فاکتور های مهم در محاسبه ی مخارج سازمان می باشد. از طرفی با توجه به مشکلات موجود در تامین انرژی، امروزه یکی از مهم ترین کارهایی که هر شخص باید در انجامش کوشا باشد، صرفه جویی در مصرف انرژی است اما در این رویکرد 150 دستگاه وجود دارد که هر کدام استهلاک، هزینه ی نگهداری و مصرف انرژی خود را دارند. بنابراین اتلاف انرژی زیاد و مقرون به صرفه نبودن از نتایج رویکرد اول خواهد بود. رویکرد دوم، همان راهکار مجازی سازی دسکتاپ است که به شما اجازه خواهد داد، منابع پردازشی خود را در دیتاسنتر گردآورید. اگر سازمان شما از رویکرد دوم استفاده کند، ممکن است هزینه ی پیاده سازی آن برابر با رویکرد اول یا حتی بیشتر از آن شود، اما هزینه ی نگداری کمتری را در آینده به شما تحمیل خواهد کرد. برای دستیابی به درکی بهتر از این مسئله به مثال زیر توجه کنید:

اگر سازمان شما نیازمند ارتقای منابع پردازشی کلاینتها باشد، رویکرد اول برای خرید سخت افزار و نصب آن روی کلاینت به هزینه های بیشتری نیاز دارد، در حالی که در مجازی سازی دسکتاپ، با استفاده از فضای مدیریتی که مجازی سازی در اختیارتان قرار می دهد به راحتی می توانید منابع پردازشی و ذخیره سازی یک کلاینت را ارتقا دهید. با استفاده از مجازی سازی دسکتاپ شما می توانید در مصرف انرژی صرفه جویی کنید، هزینه های نگهداری را کاهش دهید، امنیت بیشتر، مدیریت بهتر و بهینه تری را روی سیستم هایتان داشته باشید.

توجه کنید که مجازی سازی دسکتاپ (bare metal) را با نوعی مجازی سازی که توسط نرم افزار هایی مانند VMware Workstation و Virtual Box در دسکتاپ انجام می شود، اشتباه نگیرید.

مزایای مجازی سازی دسکتاپ

مجازی سازی دسکتاپ مزایای زیادی برای فناوری اطلاعات و سازمان ها دارد. برخی از مهم ترین آن ها عبارت اند از:

• صرفه جویی در هزینه ها : از منظر فناوری اطلاعات، مجازی سازی دسکتاپ هزینه های مدیریت و پشتیبانی و زمان ایجاد یک دسکتاپ جدید را کاهش می دهد. کارشناسان معتقدند که نگهداری و مدیریت منابع در محیط مجازی سازی شده 50 تا 70 درصد از مجموع هزینه مالکیت (TCO) یک محیط فیزیکی را دربر می گیرد. سازمان ها معمولا برای صرفه جویی در این هزینه ها به مجازی سازی دسکتاپ روی می آورند.
• سهولت مدیریت : از آنجایی که در مجازی سازی همه چیز به صورت مرکزی مدیریت، ذخیره و محافظت می شود، مجازی سازی دسکتاپ نیاز به نصب، به روز رسانی، patch کردن برنامه ها، بک آپ گرفتن از اطلاعات و شناسایی ویروس ها در کلاینت های مختلف را از بین می برد. بنابراین مجازی سازی دسکتاپ به ساده سازی مدیریت برنامه های موجود کمک می کند. در مجازی سازی دسکتاپ می توان از کلاینت های قدیمی به عنوان ایستگاه های دریافت کننده سرویس دسکتاپ مجازی (Thin client) استفاده کرد. برخلاف کامپیوتر های شخصی که توان پردازشی، فضای ذخیره سازی و حافظه ی رم مورد نیاز برای اجرای برنامه ها را در داخل خود دارند، thin client ها به عنوان دسکتاپ های مجازی عمل می کنند و در بستر شبکه از توان پردازشی سرور موجود در شبکه بهره می برند.
• امنیت بیشتر : مدیریت بهینه ی موجود در دسکتاپ های مجازی، امکان اتصال دستگاه های ذخیره ساز قابل حمل به سیستم های thin client را نمی دهد مگر اینکه دسترسی این عملکرد به کاربران داده شود. به همین خاطر امکان درز اطلاعات، نفوذ بد افزار ها و باج افزار ها به این سیستم ها کاهش پیدا می کند. مطلب دیگری که امنیت محیط مجازی سازی شده را افزایش می دهد این است که تمامی اطلاعات سازمان حتی اطلاعاتی که کاربران در پروفایل خود ذخیره می کنند در دیتاسنتر ذخیره و نگهداری می شود و از آنجایی که داده های کاربر به صورت مرکزی و منظم پشتیبان گیری می شود، مجازی سازی دسکتاپ مزایای یکپارچگی داده را نیز فراهم می کند.
• بهره وری بیشتر : مجازی سازی دسکتاپ به کابران این امکان را می دهد که از طریق دستگاه های مختلف مانند دسکتاپ های دیگر، لپتاپ ها، تبلت ها و گوشی های هوشمند به برنامه ها و اطلاعات مورد نیاز دسترسی داشته باشند. این امر بهره وری را با ارائه اطلاعات مورد نیاز به کاربران در هر مکانی، افزایش می دهد. از طرفی اگر دستگاه یکی از کاربران آسیب دید از آنجایی که اطلاعات دسکتاپ به صورت locally ذخیره نمی شود، آن کاربر می تواند از دستگاه های دیگر برای دسترسی به دسکتاپ و رسیدگی به ادامه کارش استفاده کند.

منبع : Faradsys.com

Virtualization چیست؟

Virtualization (مجازی سازی) فرایند ایجاد یک نسخه مجازی از چیزی مانند نرم افزار، سرور، استوریج و شبکهاست. این فرایند موثرترین راه برای کاهش  هزینه های دنیای فناوری اطلاعات است در حالی که در تمام سطوح کارایی و بهره وری آن را افزایش می دهد.

مزایای مجازی سازی

مجازی سازی می تواند کارایی، انعطاف پذیری و مقیاس پذیری دنیای فناوری اطلاعات را افزایش دهد در حالی که هزینه ها را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. جابجایی پویاتر بارهای پردازشی، عملکرد و دسترسی به منابع بهبود یافته و عملیات هایی که به صورت خودکار انجام می شوند. این ها همه مزایایی هستند که توسط مجازی سازی، مدیریت فناوری اطلاعات را ساده تر می کنند و هزینه های راه اندازی و نگهداری را کاهش می دهند. مزایای بیشتر مجازی سازی شامل موارد زیر می شود:

• کاهش هزینه های عملیاتی
• Downtime ها را کاهش داده و یا از بین برده
• افزایش بهره وری، کارایی و پاسخگویی دنیای IT
• آماده سازی سریعتر برنامه ها و منابع
• تداوم کسب و کار و بهبود بازیابی اطلاعات
• ساده سازی مدیریت دیتا سنتر

مجازی سازی چگونه کار می کند؟

با توجه به محدودیت های سرور های x86، سازمان ها باید سرورهای متعددی را تهیه کنند تا سرعتشان را در سطح نیازهای پردازشی و ذخیره سازی امروزه نگه دارند، در حالی که این سرورها از تمام ظرفیت های خود استفاده نمی کنند. نتیجه ی آن ناکارآمدی و صرف هزینه های زیاد است.

Virtualization از نرم افزار استفاده می کند تا عملکرد سخت افزار را شبیه سازی کند و یک سیستم کامپیوتر مجازی بسازد. این موضوع سازمان ها را قادر می سازد که در یک سرور بیش از یک سیستم کامپیوتر مجازی بسازند (که هر کدام می توانند سیستم عامل و نرم افزار های مختلفی را داشته باشند). مزایای آن عبارت اند از مقرون به صرفه بودن و بهره وری بهتر.

Virtual Machine

سیستم کامپیوتری مجازی که به نام ماشین مجازی (VM) شناخته می شود، یک محفظه ی نگهدارنده ی نرم افزار است که می تواند یک سیستم عامل و یا برنامه هایی را داخل خود داشته باشند. ماشین های مجازی کاملا از یک دیگر مستقل هستند. قرار دادن چندین VM در یک سیستم این اجازه را می دهد که سیستم عامل ها و برنامه های مختلفی را فقط در یک سرور فیزیکی و یا یک هاست اجرا کنیم.

یک لایه نازک از نرم افزار به نام “hypervisor” ماشین های مجازی را از هاستی که روی آن نصب شده اند جدا می کند. hypervisor متناسب با نیاز هر ماشین و به صورت پویا، منابع پردازشی را به ماشین ها اختصاص می دهد.

کلمات کلیدی مربوط به مجازی سازی

ماشین های مجازی مشخصات زیر  را دارند که هر کدام فواید مختلفی را ارائه می کنند.

Partitioning

• اجرا کردن سیستم عامل های مختلف روی یک سرور
• تقسیم کردن منابع سیستم بین ماشین های مجازی

Isolation

• امنیت و بروز خطا برای هر ماشین مجازی در سطح سخت افزار ایزوله است
• حفظ عملکرد ماشین ها با کنترل پیشرفته ی منابع پردازشی

Encapsulation

• حالت کلی هر ماشین مجازی در فایل هایی ذخیره می شود
• ماشین های مجازی به سادگی جابجایی فایل ها، انتقال می یابند

Hardware Independence

• آماده سازی و جابجایی ماشین های مجازی به هر سروری

Virtualization چیست؟

Virtualization (مجازی سازی) فرایند ایجاد یک نسخه مجازی از چیزی مانند نرم افزار، سرور، استوریج و شبکهاست. این فرایند موثرترین راه برای کاهش  هزینه های دنیای فناوری اطلاعات است در حالی که در تمام سطوح کارایی و بهره وری آن را افزایش می دهد.

مزایای مجازی سازی

مجازی سازی می تواند کارایی، انعطاف پذیری و مقیاس پذیری دنیای فناوری اطلاعات را افزایش دهد در حالی که هزینه ها را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. جابجایی پویاتر بارهای پردازشی، عملکرد و دسترسی به منابع بهبود یافته و عملیات هایی که به صورت خودکار انجام می شوند. این ها همه مزایایی هستند که توسط مجازی سازی، مدیریت فناوری اطلاعات را ساده تر می کنند و هزینه های راه اندازی و نگهداری را کاهش می دهند. مزایای بیشتر مجازی سازی شامل موارد زیر می شود:

• کاهش هزینه های عملیاتی
• Downtime ها را کاهش داده و یا از بین برده
• افزایش بهره وری، کارایی و پاسخگویی دنیای IT
• آماده سازی سریعتر برنامه ها و منابع
• تداوم کسب و کار و بهبود بازیابی اطلاعات
• ساده سازی مدیریت دیتا سنتر

مجازی سازی چگونه کار می کند؟

با توجه به محدودیت های سرور های x86، سازمان ها باید سرورهای متعددی را تهیه کنند تا سرعتشان را در سطح نیازهای پردازشی و ذخیره سازی امروزه نگه دارند، در حالی که این سرورها از تمام ظرفیت های خود استفاده نمی کنند. نتیجه ی آن ناکارآمدی و صرف هزینه های زیاد است.

Virtualization از نرم افزار استفاده می کند تا عملکرد سخت افزار را شبیه سازی کند و یک سیستم کامپیوتر مجازی بسازد. این موضوع سازمان ها را قادر می سازد که در یک سرور بیش از یک سیستم کامپیوتر مجازی بسازند (که هر کدام می توانند سیستم عامل و نرم افزار های مختلفی را داشته باشند). مزایای آن عبارت اند از مقرون به صرفه بودن و بهره وری بهتر.

Virtual Machine

سیستم کامپیوتری مجازی که به نام ماشین مجازی (VM) شناخته می شود، یک محفظه ی نگهدارنده ی نرم افزار است که می تواند یک سیستم عامل و یا برنامه هایی را داخل خود داشته باشند. ماشین های مجازی کاملا از یک دیگر مستقل هستند. قرار دادن چندین VM در یک سیستم این اجازه را می دهد که سیستم عامل ها و برنامه های مختلفی را فقط در یک سرور فیزیکی و یا یک هاست اجرا کنیم.

یک لایه نازک از نرم افزار به نام “hypervisor” ماشین های مجازی را از هاستی که روی آن نصب شده اند جدا می کند. hypervisor متناسب با نیاز هر ماشین و به صورت پویا، منابع پردازشی را به ماشین ها اختصاص می دهد.

کلمات کلیدی مربوط به مجازی سازی

ماشین های مجازی مشخصات زیر  را دارند که هر کدام فواید مختلفی را ارائه می کنند.

Partitioning

• اجرا کردن سیستم عامل های مختلف روی یک سرور
• تقسیم کردن منابع سیستم بین ماشین های مجازی

Isolation

• امنیت و بروز خطا برای هر ماشین مجازی در سطح سخت افزار ایزوله است
• حفظ عملکرد ماشین ها با کنترل پیشرفته ی منابع پردازشی

Encapsulation

• حالت کلی هر ماشین مجازی در فایل هایی ذخیره می شود
• ماشین های مجازی به سادگی جابجایی فایل ها، انتقال می یابند

Hardware Independence

• آماده سازی و جابجایی ماشین های مجازی به هر سروری

معرفی پردازنده های EPYC که بر روی سرور های HPE DL385 G10 استفاده می شود.

این پردازنده ها نسبت به پردازنده های قدیمی تر 122 برابر پهنای باند بیشتری را برای Memory پوشش می دهند و 60 برابر I/O بیشتری را Support می کنند و تا 45 برابر هسته های بیشتری نسبت به محصولات مشابه رقبای خود دارند. این پردازنده های طراحی شده و بهینه شده برای مجازی سازی و Cloud می باشند. این پردازنده ها می توانند تا 32 هسته داشته باشند، تا 2 ترابایت RAM را در 8 کانال مجزا پوشش می دهند و برای اسلات های PCIe هم 128 لاین دارند. همچنین از مزیت های دیگر آنها این است که دارای یک سیستم امنیتی یکپارچه هستند که باعث محافظت از پردازش ها خواهد شد.
این پردازنده های دارای مدل های زیر می باشند:
7601
7551
7501
7451
7401
7351
7301
7281
7251
که پایین ترین مدل آن یعنی 7251 دارای 8 هسته می باشد و مدل 7601 دارای 32 هسته می باشد .تمامی این پردازنده ها 2 ترابایت Memory را پوشش می دهند و توان مصرفی آنها نیز بسته به مدل بین 120 تا 180 وات می باشد. همچنین Cache آنها نیز بین 32 تا 64 مگا بایت می باشد. از مهمترین مزیت های این پردازنده این این است که فاقد Chipset هستند و در واقع تمامی موارد درون Chipset بصورت یکپارچه درآمده است که همان معنی SOC را می دهد. روی سرور DL385 G10 می توان 2 پردازنده قرار داد. این پردازنده ها همانطور که در بالا ذکر شد بسیار مناسب برای مجازی سازی سرور می باشد و باعث می شود50 درصد کاهش هزینه به ازای هر ماشین مجازی داشته باشیم.