▷ מה זה וירטואליזציה ולמה זה מיועד

אחד ההתקדמות הגדולות בתחום המחשוב היה ללא ספק הווירטואליזציה. זה נותן לנו את האפשרות להחזיק כמה מערכות הפעלה זו בזו וכך לחסוך כסף ומשאבי חומרה.

בזכות הווירטואליזציה, חברות הצליחו לייעל באופן ניכר את המשאבים הטכנולוגיים שלהן ואת הוצאות הכסף ובעיקר את המרחב הפיזי. במאמר זה אנו הולכים לנסות לפרק כמה שיותר על טכניקה זו ואנחנו הולכים ללמוד אילו יתרונות היא מציעה לנו.

מדד התוכן

האפשרות להחזיק מערכת הפעלה של מק או לינוקס בתוך חלונות הייתה משהו שלא דמייננו אפילו לפני מספר שנים. מצד שני, בימינו הדבר המוזר הוא בדיוק ההפך, במיוחד כשמדברים על חברות ייעוץ או שמציעות שירותי אינטרנט דרך שרתים מרוחקים.

מה זה וירטואליזציה

אנו יכולים לומר שטכניקת הווירטואליזציה נוגעת ליצירת גרסה וירטואלית או לא פיזית של מערכת הפעלה או פלטפורמת חומרה בזכות תוכנה. לכן, כשאנחנו מדמיינים וירטואליזציה, מה שאנחנו באמת עושים זה לקחת את המשאבים שהיו למכונה פיזית: מעבד, זיכרון RAM, כונן קשיח, לוח אם, NETWORK וכל מה שמרכיב מחשב ומדמה אותם באמצעות תוכנה המותקנת בתורו. בתוך מערכת הפעלה הפועלת על מכונה פיזית.

משאב או כלי זה המסוגלים להמיר מחשב פיזי לקווי קוד וירטואליים נקרא Hypervisor או VMM (Monitor Machine Monitor). בזכות תוכנה זו אנו מסוגלים לבצע תקציר של המשאבים הפיזיים של המחשב שלנו ושכפול אותם כך שבנוסף לשימוש במערכת ההפעלה האמיתית שלנו, הם יכולים לשמש גם על ידי מערכת הפעלה אחרת בצורה מותאמת. המשמעות היא שיש לנו דיסק קשיח של 500 ג'יגה-בייט, אנו יכולים לומר לתוכנה הזו ליצור ממנו דיסק קשיח וירטואלי של 60 ג'יגה-בייט עבור חלונות אחרים. או ש -4 GB של זיכרון ה- RAM שלנו עוברים ל- Windows וירטואלי זה.

אבל זה לא נגמר כאן, לא רק שנוכל להתקין חלון שני ושלישי ומעלה במחשב שלנו, אלא גם יכול להיות לנו מחשב שרת שנמצא במקום אחר (שרת מרוחק) ולגשת למערכות ההפעלה הווירטואליות שהוא התקין באמצעות רשת האינטרנט. זהו התועלת האמיתית והעוצמה של הווירטואליזציה.

הבדלים בין מערכת הפעלה פיזית ווירטואלית

למטרות מעשיות, אם נתקין מערכת הפעלה וירטואלית באמצעות תוכנה, נקבל כמעט את אותן הפונקציות כמו במערכת ההפעלה הפיזית. החיסרון היחיד הוא שמערכת זו תשתמש במשאבי הציוד הפיזי, כך שביצועיה יצטמצמו.

כאשר אנו מאתחלים מחשב עם מערכת הפעלה פיזית, הדיסק הקשיח מספק כלי איתו לאתחל מערכת זו, ה- MBR. בשום מקרה מערכת ההפעלה הווירטואלית לא תוכל להתחיל מכיוון שזו, למרות שהיא ממוקמת גם באותה מכונה, מקופסת בקובץ שבעיניי המערכת שלנו הוא ספריית נתונים נפוצה ועכשווית.

סוגי וירטואליזציה

ישנם סוגים שונים של וירטואליזציה, או ליתר דיוק נהלים שונים לווירטואליזציה של משאבים מסוימים.

וירטואליזציה של שרת או חומרה

זוהי השיטה הנפוצה והנפוצה ביותר בסביבת השרתים הארגוניים. התהליך הוא ליצור שרתים וירטואליים קטנים יותר. הנוהל הוא יצירת שרתים וירטואליים קטנים שונים או כאלו המשתמשים במעט משאבים בשרת פיזי גדול יותר ועם חומרה חזקה. באופן זה, מכונות אלה, אשר אינן תלויות זו בזו, חולקות את משאבי החומרה כדי לתפקד ביעילות.

בשיטה זו Hypervisor ישלוט על המעבד, ה- RAM, הדיסק הקשיח ושאר הרכיבים כדי לאפשר למערכות הפעלה וירטואליות שונות לפעול בו זמנית באותה מכונה. זה סימן לפני ואחרי בחברות המוקדשות לספק שרתי אירוח וסוגים אחרים לחברות לקוח אחרות.

• חיסכון בחומרה: לא יהיה צורך לקנות חומר פיזי לכל ציוד. אנו מפרישים כסף רק בשרת. מדרגיות: כדי ליצור מכונות חדשות נצטרך רק להגדיל את מספרן ולרכוש אלמנטים פיזיים חדשים.

תוכנה או וירטואליזציה של מערכת ההפעלה

זו השיטה בה אנו משתמשים מחשבי שולחן העבודה ברוב המוחלט של המקרים. השיטה היא להקצות מחשב ראשי ליצירת סביבה וירטואלית אחת או יותר עם מערכות הפעלה המותקנות עליו.

באמצעות מחשב פיזי, אנו יוצרים פלטפורמה המאפשרת, למשל, לבצע מערכת הפעלה לינוקס בתוך מערכת הפעלה Windows 10. למערכת לינוקס יהיו מאפיינים של צוות אמיתי, כאשר המכשירים השונים שלה נלקחים ישירות ממשאבי החומרה הפיזית הזמינים.

וירטואליזציה של רשת

באמצעות שיטה זו אנו יכולים ליצור רשתות פיזיות ברשתות וירטואליות כדי לפקח על מערכת מכונות המחוברות זו לזו. בדרך זו אנו יכולים ליצור מחדש רשת פיזית באמצעות תוכנה אשר תהיה גם אחראית על ניהול התקשורת בין המשאבים המחוברים השונים.

• נגדיל את שיעורי העברת הנתונים: בהיעדר מגבלות פיזיות חיסכון בחומר פיזי: בזכות חיבורים וירטואליים לא יהיה לנו צורך לספק חיווט פיזי ייעודי לכל אחת מהמכונות. עם שימוש בממשק בעל רוחב מספיק כמו סיבים אופטיים, לא תהיה לנו בעיה להעביר את כל הנתונים הווירטואליים דרך חיבור פיזי אחד. מדרגיות: כמו בטכנולוגיות קודמות, הדבר מבטיח מדרגיות טובה יותר של המשאבים.

וירטואליזציה לאחסון

בשיטת וירטואליזציה זו נוצרים משאבי אחסון מרובים, הממוקמים בדרך כלל ומופצים דרך רשת. על ידי מספר יחידות אלה ולא רק אחת, ניתן יהיה לגשת אליהם במקביל או בנפרד. בדרך זו הגישה לנתונים על ידי מכונות מרובות תהיה יעילה ומהירה בהרבה מאשר אם היה לנו כונן קשיח גדול זמין למספר מכונות. בנוסף, יישום כונני הבזק מסוג SSD מאפשר להגדיל את הביצועים הללו בצורה ניכרת. היתרונות לסיכום הם כדלקמן:

עליית המהירות: הגישה לנתונים תהיה מהירה יותר כאשר היחידות מחולקות.

• מדרגיות טובה יותר: כשאנחנו רוצים להגדיל את החלל, נצטרך רק לקנות יחידות חדשות שישאירו את אלה שכבר יש לנו. יעילות מוגברת: לא יהיו זמני המתנה מכיוון שהמידע הזמין מחולק והגישה אליו ישירה וללא המתנה. ניהול משאבים אוטומטי: הסנכרון והניהול של משאבים אלו ישלוטו באמצעות פרוטוקולי תקשורת, TCP / IP או אלה המשתמשים בממשקים השונים כמו SAS או RAID.

וירטואליזציה של זיכרון

הרעיון זהה לזה של וירטואליזציה לאחסון. הרעיון הוא ליצור זיכרון של פונקציות משותפות דרך הפצה ברשת עבור המחשבים השונים להשתמש בהם. הוא מציע את אותם יתרונות כמו אחסון ברשת.

וירטואליזציה של שולחן עבודה

בשיטת וירטואליזציה זו אנו יוצרים מכונה עם מערכת הפעלה בה משתמשים אחרים יכולים להתחבר מרחוק ולקבל את שולחן העבודה של אותו שרת ממקום אחר. יתרונות:

• מיקום ריכוזי: יהיה צורך רק במחשב עם מערכת הפעלה יחידה, בה מספר משתמשים יכולים להתחבר מרחוק. חיסכון ברישיונות תוכנה אבטחה: בדרך זו הקבצים יהיו מוגנים טוב יותר מאשר אם היו במחשבים נפרדים.

תוכנת וירטואליזציה

כמו בכל המקרים, יהיה לנו תוכנות וירטואליזציה בתשלום שגם הן בחינם.

תוכניות תשלום:

• VMware: בבעלות EMC Corporation הוא אחד הכלים החשובים והמתקדמים ביותר בשוק. Hyper-V: זהו ה- Hypervisor שבבעלות מיקרוסופט ויהיה לנו אותו זמין בחינם אם אנו רוכשים רישיון של שרת Windows או Windows 10 Pro Parallels: עוד אחת התוכניות המפורסמות ביותר בתשלום. זה מאפשר גם וירטואליזציה של תוכנה וגם חומרה. וירטואזו: זמין באופן מסורתי ב- Linux, הוא הגיע ל- Windows עוד בשנת 2005.

תוכניות בחינם:

• VirtualBox: זוהי תוכנת הקוד הפתוח המפורסמת ביותר וגם זו עם הכי הרבה כלי עזר. פותח על ידי אורקל, VirtualBox זמין עבור Windows, Mac ו- Linux ומסוגל גם לבצע וירטואליזציה של כל מערכות ההפעלה הווירטואליות הללו: בבעלותם של מיקרוסופט וזמין גם עבור גרסאות Windows XP, Vista ו- 7 Xen: שפותח על ידי אוניברסיטת קיימברידג 'הוא תוכנת קוד פתוח הזמינה עבור מערכת ההפעלה לינוקס ו- Unix OpenVZ: תוכנות קוד פתוח אחרות התואמות רק לגירסאות לינוקס, הן למארחים והן לווירטואליים. KVM: כלי וירטואליזציה נוסף למערכת ההפעלה לינוקס

יתרונות השימוש בוירטואליזציה

היתרונות של שימוש בוירטואליזציה הם רבים. כמה מהחשובים הם הבאים:

• הפחתת עלויות: אחד היתרונות המשמעותיים ביותר הוא חיסכון בעלויות. בזכות הווירטואליזציה נימנע מקניית חומרה או רישיונות למערכות הפעלה נוספות. יעילות רבה יותר בעבודה: בזכות שיתוף ומשאבים של המשאבים באלמנטים שונים המשותפים ברשת, היעילות של הגישה לנתונים או למשאבים היא מהירה הרבה יותר. צריכת אנרגיה נמוכה יותר: זה קשור ישירות למספר הציוד המחובר לרשת חשמל. אם יש לנו ציוד וירטואלי, תהיה רק ​​צריכה של הפלטפורמה התומכת במערכות האחרות שיפור האבטחה: חיבור ציוד פיזי לרשת מגדיל את ההסתברות לקריסות נתונים. באמצעות וירטואליזציה של שרת ואחסון סיכון זה מופחת מאוד. פחות צורך בתחזוקה: למכונה וירטואלית אין רכיבים פיזיים כך שהם לא יכולים להיכשל. אפשרות לשכפול: ברשותנו מחשב וירטואלי, אנו יכולים לשבט זאת פעמים רבות ככל שנרצה או נצטרך להתקין כל דבר נוסף. ניוד: בדומה לנקודה הקודמת, אם אנו שיבטים מכונה, אתה יכול להקצות אותה לשרת אחר אם אתה צריך לחפש חומרה בהתאמה אישית.

חסרונות הווירטואליזציה

לבן לעולם לא היה קיים אם לא היו שחורים. כמו בכל הדברים, ישנם גם כמה חסרונות בשימוש בשיטת הווירטואליזציה:

• שלב למידה: אחד הנושאים שיש להתגבר עליהם הוא בדיוק לדעת להשתמש בתוכנת וירטואליזציה. אנשי צוות המשתמשים בשיטה זו חייבים לדעת בדיוק את האפשרות והשימוש בכלי וירטואליזציה, אחרת הכל ייגמר באסון. עליית עלות ראשונית: כדי לארח מספר מכונות, יהיה צורך להקצות משאבים לכל אחת מהן. לכן, יש להשקיע בתוכנה רבת עוצמה שאולי אין לחברה בהתחלה. עלייה בתקלות השרשרת: אם המחשב המשמש כשרת מכונה וירטואלית נכשל, כולם לא יעבדו, כך שכישלון גורם לירידה ניכרת בביצועים.

באופן כללי, וירטואליזציה היא כלי מצוין שימושי מאוד לחברות וגם למשתמשים שצריכים לבדוק אפליקציות ולתרגל תצורת רשת ללא צורך בציוד פיזי.

אנו ממליצים גם על:

האם רצית ליצור חלון וירטואלי ? נראה בקרוב כיצד לעשות זאת. אנו מקווים שמאמר זה עזר לך להבין טוב יותר מהי וירטואליזציה.