مجازی‌سازی سرورها

با این حال این دیدگاه مشکلاتی در پی دارد ؛ اول این که با این روش نمی‌توان از قدرت پردازش سرورهای قدرتمند و مدرن بهره جست و بیشتر سرورها از بخش بسیار کوچکی از توانایی‌های پردازشگر خود استفاده می‌کنند. مشکل بعدی این است که با رشد یک شبکه و پیچیده‌تر شدن آن و افزایش تعداد سرورها، با کمبود فضای فیزیکی مواجه می‌شویم.

با مجازی‌سازی سرورها این دو مشکل در یک چشم بر هم زدن از بین می‌رود. با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص مجازی‌سازی، می‌توان یک سرور فیزیکی را به چند سرور مجازی تبدیل کرد. هر سرور مجازی مانند یک سرور مستقل فیزیکی عمل می‌کند و سیستم عامل خود را دارد. از لحاظ منطقی شما می‌توانید تا جایی که منابع یک سرور فیزیکی به شما اجازه می‌دهند، سرور مجازی داشته باشید ولی در عمل معمولا این‌گونه نیست.

مجازی‌سازی سرورها ایده جدیدی نیست. دانشمندان علم رایانه ده‌ها سال است که ماشین‌های مجازی را روی ابر رایانه‌ها به وجود می‌آورند. ولی فقط در چند سال اخیر است که مجازی‌سازی سرورها امکان‌پذیر شده است و در دنیای فناوری اطلاعات موضوع جدیدی به حساب می‌آید.

انگیزه‌های زیادی برای سرمایه‌گذاری در مجازی‌سازی وجود دارد که بعضی از آنها مالی و بعضی فنی‌اند. با ترکیب چند سرور مجازی در یک سرور فیزیکی، در فضا صرفه‌جویی می‌شود. معمولا هر سرور برای کار خاصی استفاده می‌شود. اگر هر سرور از قسمت کمی از قدرت پردازشگر استفاده کند، با ترکیب چند سرور مجازی در یک سرور فیزیکی قدرتمند می‌توانیم هم در فضا صرفه‌جویی کنیم و هم از قدرت پردازشگر به صورت بهینه بهره‌مند شویم.

با مجازی‌سازی می‌توان بدون خرید سخت‌افزارهای اضافی، افزونگی به وجود آورد. افزونگی به این معنی است که چند سرور یک کار را انجام دهد و در این صورت اگر یک سرور به هر دلیلی از کار بیفتد، سرور دیگری که همان کار را انجام می‌دهد، می‌تواند جایگزین آن شود. این کار باعث جلوگیری از وقفه می‌شود. ایجاد دو سرور مجازی که یک کار انجام می‌دهند، روی یک سرور فیزیکی منطقی نیست، چراکه اگر سرور فیزیکی از کار بیفتد، هر دو سرور مجازی از کار می‌افتند. معمولا سرور مجازی افزونه را روی یک سرور فیزیکی دیگر قرار می‌دهند.

سرورهای مجازی به برنامه نویسان اجازه می‌دهند آزمایش‌های خود را روی سیستم‌های مجزا و مستقل انجام دهند و نیازی به خرید سرور فیزیکی جدید نداشته باشند. مستقل بودن سرور‌های مجازی از یکدیگر باعث می‌شود برنامه‌نویسان، آزمایش‌های خود را بدون نگرانی از تحت تأثیر قرار گرفتن شبکه و سرورهای دیگر انجام دهند.

سخت‌افزار سرورها بتدریج منسوخ می‌شوند و تعویض سخت‌افزار یک شبکه می‌تواند کار سختی باشد. گاهی اوقات لازم است ارائه یک سرویس روی سخت‌افزار منسوخ شده ادامه داشته باشد. مدیر شبکه می‌تواند این سخت افزار را به صورت مجازی روی یک سخت افزار مدرن به وجود آورد. از دید برنامه‌ای که اجرا می‌شود، هیچ تغییری رخ نداده و به‌گونه‌ای اجرا می‌شود که در سخت‌افزار قدیمی اجرا می‌شد. این کار باعث می‌شود انتقال سرور‌ها به سرور فیزیکی جدید بدون نگرانی از تداخل‌های احتمالی صورت گیرد.

در شبکه، مهاجرت به انتقال یک سرور به سروری دیگر گفته می‌شود. با استفاده از سخت افزار و نرم‌افزار مناسب، می‌توان یک سرور مجازی را از یک سرور فیزیکی به سرور دیگری انتقال داد. در اصل اگر سخت‌افزار، سیستم عامل و پردازشگر این دو سرور یکسان باشند این کار امکان‌پذیر است، اما حال امکان مهاجرت یک سرور مجازی از یک سرور فیزیکی به سروری دیگر وجود دارد، حتی اگر پردازشگر آنها یکسان نباشد (اما سازنده پردازشگرها باید یکسان باشد).

معمولا برای ایجاد سرور مجازی از 3 روش استفاده می‌شود: مجازی‌سازی کامل، مجازی‌سازی بهینه شده و مجازی‌سازی در سطح سیستم عامل. هر سه شباهت‌ها و ویژگی‌های مشترکی دارند. سرور فیزیکی میزبان نام دارد و به سرورهای مجازی مهمان گفته می‌شود. سرورهای مجازی مانند سرورهای فیزیکی رفتار می‌کنند. هر کدام از روش‌های مجازی‌سازی از راه متفاوتی برای تخصیص منابع سرور فیزیکی به سرورهای مجازی دارند.

در مجازی‌سازی کامل از یک نرم‌افزار واسط استفاده می‌شود. واسط روی سیستم عامل سرور فیزیکی نصب می‌شود و مستقیما با پردازشگر و منابع آن رابطه دارد. واسط هر سرور مجازی را از بقیه سرور کاملا مستقل می‌کند و در واقع سرورهای مجازی روی یک سرور فیزیکی از وجود هم بی‌خبرند و هر سرور، سیستم عامل خود را دارد.

واسط، منابع سرور فیزیکی را زیر نظر دارد و با توجه به نیاز سرورهای مجازی این منابع را به هر کدام در حد نیاز تخصیص می‌دهد. بنابراین واسط‌ها نیز به پردازش نیاز دارند و سرور فیزیکی باید مقداری از قدرت‌پردازش و منابع خود را برای راه‌اندازی واسط مصرف کند. این کار بر عملکرد کلی سرور و در نتیجه سرورهای مجازی تأثیر می‌گذارد.

مجازی‌سازی بهینه شده کمی متفاوت است. برخلاف روش مجازی‌سازی کامل، مهمانان یک سیستم مجازی‌سازی بهینه شده از یکدیگر با خبر هستند. در این روش واسط برای مدیریت مهمانان به پردازش زیادی نیاز ندارد، چراکه سیستم عامل از نیازهایی که بقیه سیستم‌های عامل دارند با خبر است. در واقع کل سیستم به عنوان یک واحد یکپارچه عمل می‌کند.

در مجازی‌سازی در سطح سیستم عامل از واسط استفاده نمی‌شود. در عوض سیستم عامل، میزبان توانایی مجازی‌سازی دارد و می‌تواند تمام کارهایی را که به عهده یک واسط است، انجام دهد. بزرگ‌ترین محدودیت این روش این است که همه مهمانان باید یک سیستم عامل داشته باشند. هر سرور مجازی مستقل از بقیه عمل می‌کند، ولی نمی‌توان سیستم‌های عامل را ترکیب کرد. به چنین سیستمی که همه سیستم‌های عامل مهمانان از یک نوع است، محیط همگن گفته می‌شود.

در اینجا سوالی که مطرح می‌شود این که کدام روش بهتر است؟ در واقع به نیازهای مدیر شبکه بستگی دارد. اگر سیستم‌های عامل سرورهای فیزیکی همگی از یک نوع باشند، احتمالا مجازی‌سازی در سطح سیستم عامل بهترین انتخاب است، چراکه این روش سریع‌تر و بهینه‌تر از روش‌های دیگر است. از سوی دیگر اگر مدیر سیستم‌های عامل مختلفی روی سرورها نصب شده است، مجازی‌سازی بهینه شده انتخاب بهتری است. یکی از اشکالات فعلی این روش، جدید بودن آن است و شرکت‌های کمی آن را ارائه می‌کنند. شرکت‌های زیادی مجازی‌سازی کامل را پشتیبانی می‌کنند، اما تقاضا برای مجازی‌سازی بهینه شده رشد بیشتری دارد و ممکن است بتدریج جایگزین مجازی‌سازی کامل شود.

مجازی‌سازی در بسیاری از موارد مفید است، اما محدودیت‌های خود را دارد و مدیر یک شبکه باید قبل از مجازی‌سازی نیازها و معماری شبکه خود را در نظر بگیرد. برای مثال برای سروری که به پردازش زیادی نیاز دارد، مجازی‌سازی انتخاب مناسبی به نظر نمی‌رسد. واسط‌های زیادی برای مجازی‌سازی وجود دارد که قدیمی‌ترین و معروف‌ترین آنها VMware است، اما در سال‌های اخیر واسط‌های قدرتمند دیگری مجازی‌سازی را ارائه می‌کنند که از میان آنها می‌توان به نرم افزارهای زیر اشاره کرد:

FreeVPS، Microsoft Virtual Server، Parallels، Qemu، SWSoft، Virtual Iron، Virtuozzo، Xen.

محمدعلی زارعی‌فر