image

کاربر مهمان

ورود / عضویت

مجازی سازی اصولی ترین روش ساخت شبکه های کامپیوتری |تسینا

VIRTIALIZATION
تاریخ انتشار 1398-07-11

مجازی سازی قسمت اول VIRTUALIZATION PART 1


در ابتدای امر باید بدانیم که مجازی سازی چیست ودر راه اندازی شبکه به ما چه کمکی میکند؟ مفهوم مجازی سازی در IT این است که منابع یک سیستم به صورت اختصاصی و تفکیک شده درآید به صورتی که به طور جداگانه محتوای آنها را دید و پیکر سازی  کرد.

VIRTUALIZATION در IT کاربرد های فراوانی دارد. با استفاده از مجازی سازی میتوان یک سیستم فیزیکی را تبدیل به چندین سیستم مجازی کرد. برای بهتر درک کردن این موضوع میتوان یک مثال ساده بیان کرد، در حال حاضر شما از یک سیستم استفاده میکنید و روی سیستم خود از یک OS (سیستم عامل ) استفاده میکنید با استفاده از مجازی سازی شما میتوانید از چند سیستم عامل بر روی سیستم فیزیکی خود استفاده کنید و روی یک سیستم هم سیستم عامل ویندوزی داشته باشید هم از سیستم عامل های  LINUX بهره مند شوید و از هر دو سیستم عامل به صورت همزمان و مجزا استفاده کنید ، به همین صورت شما میتوانید از چندین OS به صورت همزمان  در قالب ماشین مجازی یا VMروی یک سیستم بهره ببرید و هر کدام از این سیستم ها میتوانند به طور جداگانه ایفای نقش کنند. میتوان یک برنامه را به طور جداگانه روی یکی از آنها اجرا کرد آنها را به شبکه ی Join کرد و ... میتوان اینگونه بیان کرد که یک رایانه تبدیل به چند رایانه مجزا شده است ولی این رایانه های مجزا از یک منبع مشترک استفاده میکنند که همزمان به صورت مجزا و ایزوله کار میکنند و تمام این OS ها توسط سیستم میزبان کنترل میشوند. تقریبا تمام سیستم های (مجازی سازی شده)Virtualization  از یک بخش نرم افزای به نام Hypervisor استفاده میکنند که بین VM ها و سخت افزار قرار دارد و کنترل سخت افزار به عهده ی آن است و به VM ها مجوز اجرا شدن روی سیستم فیزیکی را میدهد و میزان مجاز دسترسی آنها به سخت افزار را تعیین میکند.


Host :سیستم عامل میزبان ، سیستم عاملی که مستقیم روی سیستم فیزیکی نصب میشود .

Guest :سیستم عامل میهمان ،سیستم عاملی که روی VM نصب میشود و ارتباط مستقیمی با سخت افزار ندارد .

HYPERVISER : یک لایه ی نرم افزاری است که به آن VMM (VIRTUAL MACHINE MONITOR یا VIRTUAL MACHINE  MANAGER)  نیز میگویند که مجوز اجرا چندین  OS را روی یک سیستم فیزیکی میدهد و ساخت ، اجرا و کنترل VM ها بر روی سخت افزار توسط آنها انجام میگیرد. Hypervisor  منابع را به VM ها اختصاص میدهد و آنها را از هم مجزا میکند و آنها را نسبت به هم ایزوله میسازد دو نوع Hypervisor وجود دارد ؛

BARE METAL HYPERVISER:

به صورت مستقیم بر روی سخت افزار اجرا میشود ،که در ابتدا Hypervisor  برروی سخت افزار نصب میشود و در مرحله ی دوم سیستم عامل نصب میشود و منابع از طریق Hypervisor  به VM ها اختصاص میابد که در این نوع از Hypervisor  امکانات و قابلیت های بیشتری برای ناظر فراهم است.

hosted Hypervisor  :

که در این نوع در ابتدا یک  OS بر روی سخت افزار نصب میشود و در مرحله ی دوم  Hypervisor  برای ساخت VM ها از منابع ای که در اختیار سیستم عامل است بهره مند میشود.

مجازی سازی در سطوح مختلف :

 Full Virtualization ))

در این نوع ازVirtualization  تقریبا تمامی سخت افزار شبیه سازی میشود و VMهای ساخته شده توسط Hypervisor  از نظر عملکرد تفاوتی با ماشین فیزیکی ندارد که میتوان به مواردی همچون :

§       دیسک و تجهیزات شبکه

§       Timer & INTERRAPTS

§       BEOS ; NEC  و ...

§       LEGACY BOT

§       حافظه

با شبیه سازی این VM ها OS های میهمان بدون اصلاح قابل اجرا هستند. OS های GUEST و برنامه هایی که روی VM ها هستند از محیط مجازی اطلاعی ندارند و به صورت عادی اجرا میشوند برای مثال میتوان به KERNEL-BASED VIRTIAL MACHINE(KVM) که یک ابزار VIRTUALIZATION است اشاره کرد.

Para Virtualization (PV) :

در این نوع از virtualization  سخت افزار شبیه سازی نمیشود و به Guest مجازی سازی شده ، یک مجموعه نرم افزار و ساختمان داده  ارائه میگردد در این روش اصلاحات به صورت نرم افزاری بر روی Guest اجرا میشود تا بتواند از ParaVirtualization  استفاده کند. Para Virtualization  با در بر گیری تمام کرنل میتواند I/O را نیز مجازی سازی کند.

برای مثال یکی از روشهای پیاده سازی ParaVirtualization   برای XEN است ،  که یکی از ابزارهای Virtualization است که از این روش پشتیبانی میکند. این روش ابتدا توسط XEN ارائه شد و پس از آن توسط دیگر ابزار ها پشتیبانی شد.  Para Virtualization   نیازی به Extension پردازنده ی HOST ندارد و VIRTIALIZATION بر روی سخت افزار هایی اجرا میکند که از Virtualization Hardware Assisted پشتیبانی نمیکند.

تمام  Haedware ها برای  VMهای FULLVIRTUAL شبیه سازی شده اند ولی برای ماشینهای PARAVIRTUAL توسط XEN ارتباط میگیرند.

PARTIAL VIRTUELIZATION

در این نوع از مجازی سازی فقط بخشی از سخت افزار شبیه سازی میشود ، برای اینکه بتواند مثل یک سخت افزار حقیقی مورد استفاده قرار بگیرد ؛ بر خلاف FULLVIRTUALIZATION که سخت افزار به اندازه ی مورد نیاز شبیه سازی میشد در این نوع از مجازی سازی زیر ساخت و فضاهای آدرس Hardware شبیه سازی میشوند و به این معنی است که کل یک OS در VM راه اندازی نمیشود بلکه تعداد بسیاری از نرم افزار های کاربردی در آن راه اندازی میشوند ، در این شرایط اشتراک گذاری و ایزوله سازی صورت میگیرد اما سیستم عامل های Guest ایجاد نمیشوند ؛ این تکنیک آسان تر از تکنیک FULL Virtualization  اجرا میشود ولی نقطه ضعف هایی برای سازگاری و قابلیت حمل دارد ،تضمین اینکه کدام ویژگی توسط نرم افزاری کاربردی مورد استفاده قرار میگیرد نیز از دیگر مسائل آن است اگر تعدادی ویژگی خاص سخت افزاری شبیه سازی نشوند در حالی که نرم افزاری به آنها نیاز داشته باشد با شکست رو به رو میشوید .

                             نقل قول از مهندس سجاد مظفری

 

کاربر مهمان 1 هفته پیش

یعنی عالی ترین مقاله تو این زمینه بودش و از خوندنش کیف کردم

parisa 1 هفته پیش

سلام دوست عزیز خیلی ممنونم از شما و حمایتتون

کاربر مهمان 6 روز پیش

مقاله بسیار پر محتوایی بود،با اجازه من با قید منبع تو مقاله دانشگام ازش استفاده می کنم

parisa 6 روز پیش

با عرض سلام و احترام
دوست عزیز باعث افتخار تیم تسیناست که در روند آموزشی بتوانیم به شما عزیزان خدمتی کرده باشیم.
با سپاس

کاربر مهمان 1 هفته پیش

سلام مقاله دوم این قسمت کی آماده میشه ؟

parisa 1 هفته پیش

سلام دوست عزیز انشالله به زودی
ممنون از حمایت هاتون

کاربر مهمان 6 روز پیش

سلام مجازی سازی I/O که در مقاله گفته شده است و لطفا بیشتر توضیح دهید
مرسی از سایت خوبتون

parisa 6 روز پیش

سلام دوست عزیز
ضمن تشکر از حمایت شما باید بگویم که حتما در مقاله های آتی به این موضوع خواهیم پرداخت .لطفا با تیم تسینا همراه باشید.
با سپاس