هایپروایزر چیست؟
هایپروایزر نرم‌افزاری است که می‌توانید از آن برای اجرای چندین ماشین مجازی بر روی یک ماشین فیزیکی استفاده کنید. هر ماشین مجازی سیستم عامل و برنامه‌های کاربردی خود را دارد. هایپروایزر منابع محاسباتی فیزیکی زیربنایی مانند پردازنده و حافظه را به ماشین‌های مجازی جداگانه در صورت نیاز تخصیص می‌دهد. بنابراین، از استفاده بهینه از زیرساخت IT فیزیکی پشتیبانی می‌کند.
چرا هایپروایزر مهم است؟
هایپروایزرها فناوری زیربنایی مجازی‌سازی یا جداسازی سخت‌افزار از نرم‌افزار هستند. مدیران IT می‌توانند چندین ماشین مجازی را بر روی یک ماشین میزبان واحد ایجاد کنند. هر ماشین مجازی سیستم عامل و منابع سخت‌افزاری خود مانند پردازنده، شتاب‌دهنده گرافیکی و فضای ذخیره‌سازی را دارد. می‌توانید برنامه‌های نرم‌افزاری را بر روی یک ماشین مجازی نصب کنید، درست مانند کاری که روی یک کامپیوتر فیزیکی انجام می‌دهید.
اصول ماشین‌های مجازی و سایر فناوری‌های مجازی‌سازی، خدمات رایانش ابری را در برنامه‌های سازمانی فعال کرده است. آن‌ها به شما امکان می‌دهند خدمات محاسباتی را به طور کارآمد بر روی زیرساخت سخت‌افزاری محدود مقیاس‌بندی کنید. به عنوان مثال، بخش‌های مختلف تجاری می‌توانند بارهای کاری مختلف را به طور جداگانه با استفاده از چندین ماشین مجازی بر روی یک سرور اجرا کنند.
مزایای هایپروایزر چیست؟
سازمان‌ها از نرم‌افزار مجازی‌سازی مانند هایپروایزرها استفاده می‌کنند زیرا این نرم‌افزار به آن‌ها کمک می‌کند از منابع به طور کارآمد استفاده کنند و سرمایه‌گذاری سخت‌افزاری را کاهش دهند. مجازی‌سازی مزایای دیگری مانند موارد زیر را به همراه دارد.
- استقلال سخت‌افزاری:
- هایپروایزر سخت‌افزار میزبان را از محیط نرم‌افزاری عامل انتزاع می‌کند. مدیران IT می‌توانند برنامه‌های نرم‌افزاری را بدون محدودیت به یک تنظیمات سخت‌افزاری خاص پیکربندی، استقرار و مدیریت کنند. به عنوان مثال، می‌توانید macOS را بر روی یک ماشین مجازی به جای کامپیوترهای iMac اجرا کنید.
- کارایی:
- هایپروایزرها تنظیم سیستم عامل سرور را کارآمدتر می‌کنند. نصب دستی سیستم عامل و اجزای نرم‌افزاری مرتبط یک فرآیند زمان‌بر است. در عوض، می‌توانید هایپروایزر را پیکربندی کنید تا بلافاصله محیط مجازی خود را ایجاد کنید.
- مقیاس‌پذیری:
- سازمان‌ها از هایپروایزرها برای به حداکثر رساندن استفاده از منابع در رایانه‌های فیزیکی استفاده می‌کنند. به جای استفاده از ماشین‌های جداگانه برای بارهای کاری مختلف، هایپروایزرها چندین کامپیوتر مجازی را برای اجرای چندین بار کاری بر روی یک ماشین واحد ایجاد می‌کنند. این امر منجر به مقیاس‌پذیری سریع‌تر و کاهش هزینه‌های سخت‌افزاری برای سازمان‌ها می‌شود.
- قابلیت حمل:
- تیم‌های IT می‌توانند منابع حافظه، شبکه، پردازش و ذخیره‌سازی را در صورت نیاز بین چندین سرور تخصیص دهند. آن‌ها توانایی جابجایی بارهای کاری بین ماشین‌ها یا پلتفرم‌ها را به راحتی دارند. هنگامی که یک برنامه به قدرت پردازش بیشتری نیاز دارد، هایپروایزر دسترسی یکپارچه به منابع فیزیکی اضافی را فراهم می‌کند.
موارد استفاده از هایپروایزرها چیست؟
نرم‌افزار مجازی‌سازی که توسط هایپروایزرها پشتیبانی می‌شود، موارد استفاده متعددی دارد. در زیر چند نمونه ارائه می‌کنیم.
- مجازی‌سازی دسکتاپ:
- کارمندان از نرم‌افزار مجازی‌سازی دسکتاپ برای شبیه‌سازی نسخه‌ای از محیط محاسباتی ایستگاه کاری خود بر روی سرور استفاده می‌کنند. این به آن‌ها امکان می‌دهد از راه دور به برنامه‌ها و فایل‌های کاری خود دسترسی داشته باشند.
- بهینه‌سازی منابع:
- شرکت‌ها از هایپروایزرها برای ادغام چندین کامپیوتر که عملکردهای مختلفی را انجام می‌دهند در یک سرور واحد استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، اگر تیم‌های تولید، بازاریابی و پشتیبانی مشتری بارهای کاری خود را بر روی سرورهای فیزیکی جداگانه اجرا کنند، می‌تواند منجر به منابع بیکار شود. با هایپروایزر، می‌توانید ماشین‌های مجازی را برای واحدهای تجاری مربوطه بر روی یک سرور واحد میزبانی کنید، حتی اگر به سیستم عامل‌ها و اجزای نرم‌افزاری مختلفی نیاز داشته باشند.
- بازیابی خرابی:
- هایپروایزر عکس‌های فوری از وضعیت قبلی ماشین مجازی را در یک تصویر ماشین مجازی ثبت می‌کند—فایلی که حاوی دستورالعمل‌های نصب، پیکربندی‌ها و سایر جزئیات ماشین مجازی است. مدیران سیستم می‌توانند از فایل تصویر برای بازیابی ماشین مجازی در صورت خرابی استفاده کنند. همچنین قابلیت ایجاد نسخه‌های پشتیبان یا انتقال ماشین مجازی به یک میزبان دیگر وجود دارد.
- تداوم سیستم‌های قدیمی:
- برخی از سازمان‌ها سرمایه‌گذاری قابل توجهی در نرم‌افزاری کرده‌اند که از سرور زیربنایی فراتر رفته است. هایپروایزرها گزینه‌ای برای ادامه اجرای نرم‌افزار با مجازی‌سازی محیط سخت‌افزاری مورد نیاز ارائه می‌دهند. این امر به سازمان‌ها امکان می‌دهد تلاش‌های تحول ابری خود را با حداقل اختلال در گردش کار تجاری موجود پشتیبانی کنند.
هایپروایزر چگونه کار می‌کند؟
مدیران سیستم نرم‌افزار هایپروایزر را بر روی سرورهای فیزیکی نصب می‌کنند. هایپروایزر تصاویر ماشین مجازی را برای ایجاد چندین سیستم عامل مجازی بارگذاری می‌کند. ماشین فیزیکی به عنوان میزبان و سیستم عامل‌های مجازی به عنوان مهمان شناخته می‌شوند.
- تخصیص منابع:
- هایپروایزر اطمینان حاصل می‌کند که هر ماشین مجازی منابع اختصاص داده شده را مطابق پیکربندی دریافت می‌کند. این کار را با عمل کردن به عنوان واسطه بین ماشین‌های مهمان و سخت‌افزار فیزیکی زیربنایی انجام می‌دهد. هایپروایزر درخواست‌های قدرت پردازش، حافظه، ذخیره‌سازی و سایر منابع را به روش‌های مختلف از جمله فراخوانی‌های API به ماشین میزبان منتقل می‌کند. API یک روش ارتباطی نرم‌افزاری است که به برنامه‌های مختلف امکان تبادل داده‌ها را می‌دهد.
انواع هایپروایزرها کدامند؟
دو نوع هایپروایزر وجود دارد که هر کدام از نظر معماری و عملکرد متفاوت هستند.
- هایپروایزر نوع ۱:
- هایپروایزر نوع ۱ بر روی سرور فلزی قرار می‌گیرد و دسترسی مستقیم به منابع سخت‌افزاری دارد. به همین دلیل، هایپروایزر نوع ۱ به عنوان هایپروایزر فلز برهنه نیز شناخته می‌شود. ماشین میزبان در تنظیمات هایپروایزر فلز برهنه سیستم عامل نصب شده‌ای ندارد. در عوض، نرم‌افزار هایپروایزر به عنوان یک سیستم عامل سبک وزن عمل می‌کند.
- مزایا و معایب:
- به دلیل معماری آن، هایپروایزر نوع ۱ بسیار کارآمد است. می‌تواند منابع را برای چندین ماشین مجازی به طور مستقیم و بدون عبور از سیستم عامل میزبان مدیریت و تخصیص دهد. این نوع هایپروایزرها نیز امن‌تر هستند، زیرا عدم وجود سیستم عامل میزبان خطرات ناپایداری را کاهش می‌دهد.
- هایپروایزر نوع ۲:
- هایپروایزر نوع ۲ یک برنامه هایپروایزر است که بر روی سیستم عامل میزبان نصب می‌شود. به آن هایپروایزر میزبانی شده یا تعبیه شده نیز می‌گویند. مانند سایر برنامه‌های نرم‌افزاری، هایپروایزرهای میزبانی شده کنترل کاملی بر منابع رایانه ندارند. در عوض، مدیر سیستم منابع را برای هایپروایزر میزبانی شده تخصیص می‌دهد که آن را بین ماشین‌های مجازی توزیع می‌کند.
- مزایا و معایب:
- وجود سیستم عامل میزبان تأخیر را به محیط مجازی‌سازی شده وارد می‌کند. هنگامی که ماشین مجازی منابع محاسباتی را درخواست می‌کند، هایپروایزر نمی‌تواند مستقیماً به سخت‌افزار زیربنایی دسترسی پیدا کند، بلکه درخواست را به سیستم عامل میزبان منتقل می‌کند. همچنین، هایپروایزر و ماشین‌های مجازی میزبانی شده آن به پایداری سیستم عامل میزبان وابسته هستند.
- مقایسه هایپروایزرهای نوع ۱ و نوع ۲:
- با وجود تفاوت‌هایشان، هر دو نوع هایپروایزر در برنامه‌های مختلف مفید هستند. به عنوان مثال، مراکز داده ابری سازمانی به دلیل کارایی، مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری در تخصیص منابع به ماشین‌های مجازی، از هایپروایزرهای نوع ۱ یا فلز برهنه استفاده می‌کنند. همچنین، هایپروایزر نوع ۱ به طور کلی امن‌تر و پایدارتر است زیرا بر روی سیستم عامل دیگری اجرا نمی‌شود.
- در مقابل، مدیران از هایپروایزرهای نوع ۲ استفاده می‌کنند زیرا کاربر پسندتر هستند. نصب، پیکربندی و استفاده از هایپروایزرهای نوع ۲ آسان‌تر از هایپروایزرهای فلز برهنه است. شبیه نصب و استفاده از سایر برنامه‌های دسکتاپ است.
هایپروایزر ابری چیست؟
هایپروایزر ابری شامل فناوری‌های مجازی‌سازی است که منابع سخت‌افزاری فیزیکی مرکز داده ارائه‌دهنده ابر را انتزاع می‌کند. آن‌ها به سازمان‌ها امکان می‌دهند بارهای کاری توزیع شده را بر روی معماری ابری اجرا کنند. این امر محیط‌های ابری چند مستاجر را امکان‌پذیر می‌کند، جایی که کاربران یا کسب‌وکارهای فردی می‌توانند بارهای کاری را اجرا کنند یا داده‌ها را در یک محفظه منطقی مستقل ذخیره کنند.
ارائه‌دهندگان ابر معمولاً از هایپروایزرهای فلز برهنه برای تخصیص منابع سخت‌افزاری مجازی‌سازی شده به کاربران استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) به سازمان‌ها امکان می‌دهد ظرفیت‌های رایانش ابری خود را با هایپروایزرهای مبتنی بر Xen مقیاس‌بندی کنند. این یک راه حل ابری مقرون به صرفه ارائه می‌دهد که در آن کسب و کارها فقط برای منابع محاسباتی مورد نیاز برای اجرای بار کاری AWS خود هزینه پرداخت می‌کنند.
تفاوت بین هایپروایزرها و کانتینرها چیست؟
کانتینر یک بسته نرم‌افزاری است که تمام فایل‌ها و پیکربندی‌های لازم را برای اجرای یک برنامه بر روی هر سیستم عامل ذخیره می‌کند. توسعه‌دهندگان از کانتینرها برای کاهش پیچیدگی‌های توسعه نرم‌افزار و بهبود کارایی در هنگام استقرار برنامه‌ها استفاده می‌کنند. یک برنامه کانتینری شده می‌تواند بر روی یک ابر عمومی، ترکیبی یا محلی با عملکرد ثابت اجرا شود زیرا مستقل از سیستم عامل زیربنایی است.
هم هایپروایزرها و هم کانتینرها مجازی‌سازی را ارائه می‌دهند، اما در لایه نرم‌افزاری متفاوتی. هایپروایزر سخت‌افزار را از محیط نرم‌افزاری انتزاع می‌کند. در مقابل، کانتینر در محیطی اجرا می‌شود که موتور کانتینر سیستم عامل را انتزاع می‌کند.
ملاحظات امنیتی برای هایپروایزرها چیست؟
برنامه‌های نرم‌افزاری بر روی یک ماشین مجازی با برنامه‌های کاربردی بر روی سایر سیستم عامل‌های مهمان تداخلی ندارند که درجه‌ای از امنیت را فراهم می‌کند. با این حال، محیط مجازی‌سازی شده برای یک وضعیت امنیتی قوی به هایپروایزر متکی است. هر مشکلی که بر هایپروایزر تأثیر بگذارد، بر تمام ماشین‌های مجازی که بر روی آن اجرا می‌شوند تأثیر می‌گذارد. بنابراین، استفاده از هایپروایزر با اقدامات حفاظتی داخلی برای ایمن‌سازی یکپارچگی بار کاری ضروری است.
- #هایپروایزر
- #مجازی_سازی
- #رایانش_ابری
- #زیرساخت_IT
- #ماشین_مجازی
