مهم‌ترین مزایای مجازی سازی

از زمان پیدایش رایانش ابری یا محاسبات ابری تا به امروز، مجازی‌سازی به‌عنوان یک فناوری پرکاربرد و محبوب شناخته می‌شود. در این روش که شامل کپی مجازی اجزای واقعی مانند دستگاه‌های ذخیره‌سازی، پردازنده‌ها و سایر منابع سخت‌افزاری است، کاربران می‌توانند بدون نیاز به افزودن منابع فیزیکی بیشتر، کسب‌وکار خود را به‌صورت منعطف و مقیاس‌پذیر گسترش دهند. به‌عبارت ساده‌تر، کاربر می‌تواند با خرید سرور مناسب و قدرتمند، زیرساخت فیزیکی اولیه را ایجاد کرده و سپس با ساخت چندین ماشین مجازی روی آن، سرویس‌های گوناگون را به‌صورت جداگانه و مستقل راه‌اندازی کند. این انعطاف‌پذیری باعث شده شرکت‌هایی که از مجازی‌سازی استفاده می‌کنند، به بهره‌وری بیشتر، کاهش هزینه‌ها و چابکی در عملیات برسند.

در این مطلب، ماهان شبکه ایرانیان به بررسی مفهوم مجازی‌سازی در رایانه و مزایای آن پرداخته و نکاتی را که باید در این زمینه بدانید، در اختیار شما قرار داده است. اگر قصد راه‌اندازی شبکه، خرید سرور اچ پی یا آشنایی بیشتر با تجهیزات مجازی‌سازی را دارید، می‌توانید با تیم مشاوره تخصصی ما در ارتباط باشید.

مجازی سازی چیست؟

Virtualization یک تکنیک خاص و انقلابی در رایانه ابری و سیستم‌های کامپیوتر است. در این روش نمونه‌های مجازی از روی منابع کامپیوتری مانند سرورها دستگاه‌های ذخیره‌سازی سی پی یو حافظه یا رم و غیر ساخته می‌شود.

هدف از ساختن این منابع این است که منابع مورد نیاز سرور را از سخت افزار اصلی آن جدا کرده و با کمک ماشین مجازی یا کانترهای متعدد سرورهای مختلفی را روی سرور فیزیکی اصلی ایجاد کنیم.

در واقع مجازی سازی یک لایه جداگانه اختصاصی جهت مدیریت و استفاده مؤثر از منابع در اختیار افراد قرار می‌دهد، تا بتوانند استفاده از سخت افزاری که دارند را بهینه کرده و در هزینه راه‌اندازی کنند. همچنین این موضوع روی بهبود عملکرد سرور نیز مؤثر است.

»»» همچنین بخوانید: تفاوت سرور مجازی و سرور ابری چیست؟

تاریخچه مجازی‌سازی

مجازی‌سازی مفهومی نیست که تازه به دنیای فناوری وارد شده باشد. تاریخ آن به دهه ۱۹۶۰ و شرکت IBM بازمی‌گردد؛ زمانی که سیستم‌های Mainframe به‌عنوان پلتفرم‌های قدرتمند اما بسیار گران‌قیمت شناخته می‌شدند. نیاز به بهره‌برداری هم‌زمان از این ماشین‌های عظیم، باعث شد مفهومی به نام LPAR (Logical Partitioning) مطرح شود. این همان چیزی بود که امروز با عنوان «ماشین مجازی» می‌شناسیم.

با پیشرفت تکنولوژی در دهه ۹۰، و مخصوصاً با ظهور سیستم‌های x86، شرکت‌ها به دنبال استفاده از این ایده روی سرورهای شخصی‌تر بودند. اینجا بود که شرکت VMware در سال ۱۹۹۸ وارد میدان شد و اولین نسل از مجازی‌سازی تجاری را برای کامپیوترهای شخصی و سرور معرفی کرد. نسخه اولیه ESX Server در سال ۲۰۰۱ انقلابی در نحوه راه‌اندازی و مدیریت زیرساخت‌ها ایجاد کرد.

از آن زمان تاکنون، با ظهور تکنولوژی‌هایی مانند KVM، Hyper-V، Xen و نهایتاً کانتینرها، مجازی‌سازی به یکی از پایه‌های اصلی زیرساخت‌های رایانش ابری و معماری نرم‌افزارهای مقیاس‌پذیر تبدیل شده است.

مهم‌ترین مزایای مجازی سازی

مجازی‌سازی مزایای متعددی دارد که دست‌به‌دست هم داده‌اند تا این فناوری به ستون اصلی زیرساخت‌های مدرن تبدیل شود. از نظر اقتصادی، کاهش هزینه‌های سخت‌افزاری به‌واسطه‌ی Consolidation (اجرای چند ماشین مجازی روی یک سرور) و کاهش قابل‌توجه در مصرف انرژی، از جمله مزایای برجسته آن است. به‌ویژه برای سازمان‌هایی که با محدودیت بودجه مواجه هستند، استفاده از سرور استوک با قابلیت مجازی‌سازی می‌تواند راهکاری مقرون‌به‌صرفه برای شروع یا ارتقاء زیرساخت باشد.

از نظر بهره‌وری نیز، امکان Provision سریع ماشین‌های مجازی و انجام عملیات Snapshot برای بازگردانی لحظه‌ای، چرخه توسعه و استقرار سرویس‌ها را بسیار سریع‌تر می‌کند. در بعد مدیریتی، ابزارهای مرکزی مانند vCenter یا System Center، نظارت و کنترل کامل بر منابع، سیاست‌های امنیتی و دسترسی‌ها را فراهم می‌کنند. همچنین، توان بالای این فناوری در دسترس‌پذیری (High Availability) و تحمل خطا (Fault Tolerance) موجب می‌شود سرویس‌ها کمتر دچار قطعی شوند.

علاوه بر این، طرح‌های Disaster Recovery در زیرساخت‌های مجازی (مانند Replication یا بازیابی سریع با تصویر ماشین‌ها) بسیار ساده‌تر و ارزان‌تر از محیط‌های فیزیکی سنتی اجرا می‌شوند. در مجموع، مجازی‌سازی به‌عنوان کلید چابکی سازمانی، کاهش ریسک عملیاتی و افزایش بهره‌وری شناخته می‌شود.

اگر برای نخستین بار تصمیم دارید از تکنیک مجازی‌سازی در راه‌اندازی شبکه استفاده کنید، شناخت دقیق مزایای این روش ضروری است. در ادامه، مهم‌ترین دستاوردهای این فناوری را جهت درک بهتر معرفی کرده‌ایم.

1) صرفه جویی در هزینه

اولین مزیت استفاده از مجازی‌ سازی صرفه‌جویی در هزینه‌ها است. سازمان‌ها با ادغام چندین ماشین مجازی و راه‌اندازی آن‌ها روی یک سرور فیزیکی می‌تواند هزینه‌های سخت‌افزاری هزینه‌های مربوط به مصرف انرژی و فضای مورد نیاز جهت راه‌اندازی مراکز داده را کاهش دهند. یعنی این روش استفاده از منابع موجب می‌شود سازمان‌ها هزینه‌هایشان را بهینه کرده و منافع مالی بیشتری ببرند.

2) استفاده بهینه از منابع سرور

مجازی سازی امکان استفاده مؤثر از منابع سرور را با فعال کردن چندین ماشین مجازی و به اشتراک گذاشتن منابع محاسباتی افزایش می‌دهد. در واقع در این روش منابع مجازی منابعی که استفاده نمی‌شدند به صورت مؤثر استفاده می‌شوند. در نتیجه، این روش به پیشگیری از هدر رفت هزینه سخت افزار و بازگشت سرمایه بهینه کمک می‌کند.

3) قابلیت مقیاس‌پذیری

این روش مقیاس‌پذیری را تسهیل کرده و به کسب و کارها کمک می‌کند، تا با وجود استفاده از ماشین‌های مجازی پاسخگویی بارهای کاری، نوسان بالای تقاضای مشتریان و غیره را تسهیل کنند. در نتیجه عملکرد بهینه سرور افزایش پیدا می‌کند.

4) قابلیت انزوا سرورهای مجازی

در مجازی سازی تمام سرویس‌ها به صورت مستقل عمل می‌کنند و هر کدام از آن‌ها سایر ماشین‌های مجازی و سخت‌افزار زیرین به صورت یک لایه با کمک یک لایه جداسازی شدند. یعنی در صورتی که یک ماشین مجازی دچار مشکل شود، روی ماشین مجازی دیگر یا سیستم کلی تاثیر نخواهد داشت. در نتیجه استفاده از این روش بسیار امن و پایدار محسوب می‌شود.

»»» همچنین بخوانید: چطور به سرور مجازی وصل شویم؟

5) بهبود مدیریت سرور

مجازی سازی به مدیر سرور نیز کمک می‌کند تا وظایفش را بهتر انجام دهد. در این روش به جای فعالیت‌هایی مانند پشتیبان گیری، مهاجرت و بازیابی داده‌ها و غیره ساده‌تر خواهد شد. زیرا مجازی‌ سازی پیچیدگی‌های سخت‌افزارهای فیزیکی را ندارد و به راحتی می‌توان با کمک نرم‌افزارها روش را مدیریت کرد.

6) افزایش انعطاف پذیری سرور

با کمک ماشین‌های مجازی می‌توانیم سیستم عامل‌ها و نرم‌افزارهای مختلفی را روی یک سرور فیزیکی اجرا کرده و ساختار بی‌نظیر و استقلال سناریوهای مهم نرم‌افزاری را تجربه کنید. این موضوع به سازمان این امکان را می‌دهد تا به نیازمندی‌های برنامه‌های متنوع پاسخ دهد و دچار محدودیت نشود.

7) بازیابی داده‌های سرور

مجازی سازی جهت حفظ ایمنی داده‌ها و تهیه نسخه پشتیبان از آن‌ها نیز یک گزینه عالی محسوب می‌شود. سازمان‌ها با فعال کردن پشتیبان تکثیر و بازیابی که توسط ماشین‌های مجازی به راحتی انجام می‌شود می‌تواند از خرابی فاجعه‌هایی که وجود دارد پیشگیری کرده و در عملکرد مستمر و یکپارچه داده‌ها کمک کنند. در نتیجه در صورتی که هرگونه مشکلی در سرور وجود داشته باشد مشکل عدم دسترسی کاربران داده‌ها وجود نخواهد داشت.

8) استفاده از به فناوری‌های نوآورانه

این فناوری به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد که از فناوری‌های نوآورانه مانند مانند ذخیره‌سازی در سطح بلوک‌های مجازی سازی شده یا ذخیره‌سازی در سطح کلان استفاده کند. بنابراین سازمان‌هایی که می‌خواهند از برنامه‌های کاربردی ابری و غیره جهت تعریف جهت مدیریت داده‌های استفاده کرده، یا از نرم افزارهای جدید کمک بگیرند می‌توانند روی تکنیک‌های مجازی سازی حساب باز کنند.

ماشین مجازی امکان امتحان کردن فناوری‌های نوین مخصوصاً فناوری‌های ابری را برای شرکت‌ها ممکن می‌کنند، تا بتوانند بهترین روش را برای استقرار برنامه‌هایشان و مدیریت آن‌ها انتخاب کند.

9) حفظ امنیت، حریم خصوصی و انطباق با قوانین

استفاده از فناوری مجازی سازی به امنیت سرور حفظ حریم خصوصی انطباق آن نیز کمک می‌کند. چون جداسازی و تقسیم بندی ماشین‌های مجازی از یکدیگر مانع توسعه آسیب‌پذیری‌های نقشه‌های امنیتی می‌شود. همچنین این فناوری گسترش بد افزار را محدود کرده و سطح حمله را کاهش می‌دهد.

مجازی سازی شبکه امکان ایجاد فایروال‌های جداگانه برای مدیریت ترافیکی شبکه و اعمال سیاست‌های کنترل دسترسی را نیز ممکن می‌کند. همچنین سازمان‌ها و راه‌اندازی پلتفرم‌های مجازی سازی شده که از مکانیزم های ایمن بوت و تأیید پشتیبانی می‌کنند.

رمز گذاری داده‌ها می‌توانند از دسترسی هکرها به داده‌ها یا اطلاعات پیشگیری کند. پوشاندن داده‌ها و قرار دادن نام مستعار برای پوشه‌ها و افراد کنترل دسترسی‌های مبتنی‌بر پیشگیری از دست رفتن داده‌ها امکان انطباق با مقررات پیچیده شرکتی قابلیت حسابرسی و ثبت گزارش و امکان اعمال خط مشاع مشخص از دیگر ویژگی‌های مجازی سازی محسوب می‌شود.

انواع مجازی‌سازی

• سرور (Server Virtualization): جداسازی منابع سرور فیزیکی به ماشین‌های مجازی مستقل.
• دسکتاپ (VDI): اجرای دسکتاپ‌های ویندوز یا لینوکس به صورت متمرکز روی دیتاسنتر.
• ذخیره‌سازی (Storage): ترکیب منابع ذخیره‌سازی از چند دیسک یا سرور به یک فضای واحد.
• شبکه (Network): پیاده‌سازی کامل شبکه به‌صورت نرم‌افزاری (روتر، سوییچ، فایروال و…).
• سیستم‌عامل (OS-Level): استفاده از کانتینرها (مثل Docker) به جای VM.
• نرم‌افزار (Application): اجرای برنامه‌ها بدون نصب فیزیکی روی سیستم کاربر.

مجازی‌سازی، در مفهوم کلی، به جداسازی و انتزاع منابع سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری از لایه‌های دیگر گفته می‌شود تا بتوان آن را به‌صورت انعطاف‌پذیر و پویا مدیریت کرد. اما وقتی وارد جزئیات می‌شویم، شاهد شاخه‌های گوناگونی هستیم که هرکدام دنیایی از کاربردها و چالش‌ها دارند. مجازی‌سازی سرور (Server Virtualization) پرکاربردترین نوع است که به کمک hypervisorهای نرم‌افزاری یا سخت‌افزاری، یک سرور فیزیکی را به چند ماشین مجازی تقسیم می‌کند؛ این امر باعث می‌شود هر VM سیستم‌عامل و نرم‌افزارهای خود را مستقل اجرا کند. مجازی‌سازی دسکتاپ (VDI) تجربه‌ی کاربری یک دسکتاپ را به‌صورت متمرکز در دیتاسنتر فراهم می‌آورد، مناسب سازمان‌های بزرگ که می‌خواهند کنترل بیشتری روی محیط کاربری کاربران خود داشته باشند. مجازی‌سازی ذخیره‌سازی (Storage Virtualization) با یکپارچه‌سازی انواع دیسک‌ها و Pool کردن فضای ذخیره‌سازی، مدیریت را ساده می‌سازد و عملکرد را بهینه می‌کند. همچنین مجازی‌سازی شبکه (که مفصل در بخش بعد توضیح می‌دهیم) و مجازی‌سازی اپلیکیشن یا نرم‌افزار (Application Virtualization) از دیگر شاخه‌های مهم‌اند که در مجموع، اکوسیستم زیرساخت‌های مدرن را شکل می‌دهند و به سازمان‌ها امکان می‌دهند به‌سرعت به نیازهای تجاری پاسخ دهند، هزینه‌ها را کم کنند و بهره‌وری را بالا ببرند. مجازی‌سازی شبکه و دسکتاپ در کنار هم می‌توانند امنیت داخلی سازمان‌ها را تا ۵ برابر افزایش دهند. زیرا دسترسی کاربران به منابع، کاملاً قابل ردیابی، ایزوله و مبتنی بر سیاست خواهد بود. به عنوان مثال اگر شما صاحب شرکت X در حوزه مالی باشید با استفاده از ترکیب VDI و سرور مجازی می‌توانید تعداد دستگاه‌های فیزیکی خود را ۷۰٪ کاهش دهید، بدین شکل کارمندان شما از طریق لپ‌تاپ‌های ارزان‌قیمت به دسکتاپ‌های مجازی دسترسی دارند، بدون اینکه نگرانی از خرابی، ویروس یا افت کارایی داشته باشید.

•  جدول مقایسه انواع مجازی‌سازی

مجازی‌سازی VMware

مجازی‌سازی با VMware به‌عنوان پیشرفته‌ترین و پایدارترین راهکار موجود در دنیا شناخته می‌شود. این فناوری با استفاده از hypervisor قدرتمند VMware ESXi، به شما امکان می‌دهد که از منابع فیزیکی یک سرور، ده‌ها یا صدها ماشین مجازی مستقل بسازید که هر کدام سیستم‌عامل و سرویس‌های خاص خود را داشته باشند.

در حالی که راهکارهای متن‌باز مثل KVM یا حتی گزینه‌هایی مانند Hyper-V نیز در بازار حضور دارند، اما VMware با پلتفرم vSphere، ابزارهای مدیریتی قدرتمند، قابلیت‌های سازمانی و امنیت بی‌رقیب خود، عملاً انتخاب اول دیتاسنترهای حرفه‌ای به حساب می‌آید.

چرا VMware؟ مزایای کلیدی در یک نگاه

• Hypervisor پایدار و قابل اعتماد: VMware ESXi از نوع Bare-Metal بوده و بدون نیاز به سیستم‌عامل واسط، مستقیماً روی سخت‌افزار نصب می‌شود.
• مدیریت متمرکز با vCenter: قابلیت کنترل همزمان ده‌ها یا صدها هاست ESXi از یک پنل مرکزی، با امکان اعمال سیاست‌های پیچیده روی ماشین‌های مجازی.
• قابلیت‌های High Availability (HA): در صورت خرابی سخت‌افزار، VMها به صورت خودکار روی هاست‌های دیگر اجرا می‌شوند.
• vMotion و Live Migration: انتقال VM در حال اجرا از یک هاست به هاست دیگر بدون وقفه در سرویس.
• DRS (تخصیص هوشمند منابع): بهینه‌سازی بار پردازشی VMها با جابه‌جایی خودکار آن‌ها بر اساس ظرفیت هر هاست.
• امنیت سازمانی: فایروال توزیع‌شده، Micro-Segmentation، و هماهنگی با NSX برای امنیت کامل زیرساخت.

برای مثال یک شرکت بزرگ ارائه‌دهنده خدمات مالی در تهران، با بیش از ۱۲۰ ماشین فیزیکی، به کمک VMware vSphere زیرساخت خود را مجازی‌سازی کرده و تعداد سرورهای فیزیکی را به کمتر از ۳۰ عدد کاهش داده است. این تغییر باعث صرفه‌جویی ۶۵ درصدی در هزینه برق، کاهش فضای دیتاسنتر از ۶ رک به ۲ رک و همچنین کاهش چشمگیر در زمان پاسخ‌دهی به نیازهای دپارتمان‌های مختلف شده است.

•  جدول مقایسه VMware با Hyper-V و KVM

امنیت در مجازی‌سازی VMware

یکی از دلایل محبوبیت VMware در صنایع حساس، امنیت یکپارچه و عمیق آن است. با استفاده از:

• VM Encryption
• Role-based Access Control (RBAC)
• Secure Boot for VMs
• vTPM (Trusted Platform Module)

می‌توانید محیطی کاملاً ایمن بسازید که در برابر حملات داخلی و خارجی مقاوم است.

همچنین با افزودن VMware NSX به معماری شبکه، امکان پیاده‌سازی امنیت مبتنی بر لایه ۷ و Micro-segmentation برای هر VM فراهم می‌شود که تهدیدات داخلی را نیز خنثی می‌کند.

سازمان‌هایی که نیاز به پایداری SLA بالا، قابلیت Disaster Recovery، و امکان مقیاس‌پذیری سریع دارند، باید VMware را به عنوان گزینه اول بررسی کنند. اگرچه هزینه لایسنس آن بالاتر است، اما در مقیاس سازمانی، TCO (هزینه کل مالکیت) بهینه‌تر از سایر گزینه‌ها خواهد بود.

در چه پروژه‌هایی VMware مناسب‌تر است؟

• دیتاسنترهای سازمانی و Tier-1
• محیط‌هایی با بار کاری حساس و دائمی (بانک، بیمه، سلامت، صنعت)
• پروژه‌های ابری خصوصی و ترکیبی (Private/Hybrid Cloud)
• معماری‌هایی که نیاز به DR و HA واقعی دارند
• نیاز به Migration بدون قطعی در سطح گسترده

وقتی صحبت از مجازی‌سازی می‌شود، VMware اولین نامی است که اغلب مدیران IT به یاد می‌آورند. پلتفرم ESXi این شرکت یک hypervisor از نوع bare-metal است؛ یعنی مستقیماً روی سخت‌افزار نصب می‌شود و بدون نیاز به سیستم‌عامل میزبان، منابع CPU و حافظه را به ماشین‌های مجازی تخصیص می‌دهد. این مدل، کارایی و ثبات بسیار بالاتری نسبت به مجازی‌سازی Hosted (مثل VirtualBox) ارائه می‌کند. در لایه‌ی مدیریت، vCenter Server امکان کنترل صدها یا هزاران هاست ESXi را فراهم می‌سازد. امکاناتی مثل vMotion (انتقال زنده VMها بدون قطعی سرویس)، Distributed Resource Scheduler (توزیع خودکار بار کاری بین هاست‌ها بر اساس توان)، High Availability (راه‌اندازی مجدد خودکار VMها در صورت خرابی سرور فیزیکی) و Distributed Switches برای یکپارچگی شبکه، باعث شده VMware به استاندارد طلایی در دیتاسنترهای سازمانی بدل شود. افزون بر این، قابلیت‌های محافظت پیشرفته مانند VMware Fault Tolerance و Site Recovery Manager تضمین می‌کنند که حتی در سناریوهای فاجعه‌آمیز، اپلیکیشن‌های حیاتی شما به سرعت بازیابی شوند. با توجه به این مزایا و جامعه‌ی بزرگ کاربران و آموزش‌ها، VMware گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های سنگین و مقیاس‌پذیر است.

مجازی‌سازی شبکه

مجازی‌سازی شبکه (Network Virtualization) به معنای تفکیک لایه منطقی شبکه از لایه فیزیکی است. در معماری سنتی، هر سوییچ، روتر یا فایروال بخشی از سخت‌افزار مستقل محسوب می‌شد؛ اما در دنیای مدرن، نرم‌افزار می‌تواند این عملکردها را شبیه‌سازی کند و به شما این امکان را بدهد که صدها شبکه مجازی با تنظیمات امنیتی و سیاست‌های متفاوت روی همان زیرساخت فیزیکی پیاده کنید. برای مثال VMware NSX به شما اجازه می‌دهد که یک فابریک شبکه کامل بسازید که شامل سوییچینگ، روتینگ، فایروال توزیع‌شده و سرویس‌های لایه ۴ تا ۷ باشد. از مزایای کلیدی این معماری می‌توان به افزایش امنیت (micro-segmentation)، کاهش پیچیدگی مدیریت و سرعت بالای نوآوری اشاره کرد؛ چرا که برای راه‌اندازی یک شبکه جدید نیازی به کابل‌کشی یا نصب تجهیزات فیزیکی ندارید و همه چیز با چند کلیک نرم‌افزاری اتفاق می‌افتد. Cisco ACI و Juniper Contrail نیز نمونه‌های مطرح دیگری هستند، اما به‌طور کلی مزیت اصلی شبکه نرم‌افزارمحور، سرعت و انعطاف‌پذیری در اعمال سیاست‌ها و ایزولاسیون ترافیک است.

مهم‌ترین مزایای مجازی‌سازی شبکه

• تعریف و تغییر شبکه‌ها بدون دستکاری فیزیکی
• پیاده‌سازی Micro-Segmentation برای امنیت داخلی VMها
• مقیاس‌پذیری بالا و آماده‌سازی سریع سرویس‌ها
• جداسازی ترافیک کاربران، تیم‌ها یا مشتریان مختلف
• کاهش هزینه‌های زیرساخت و نگهداری

مجازی‌سازی شبکه به‌معنای جدا کردن عملکردهای شبکه (مثل مسیریابی، سوییچینگ، فایروال و بارگذاری) از سخت‌افزار فیزیکی و پیاده‌سازی آن‌ها در لایه‌ی نرم‌افزار است. به‌جای مدیریت کابل‌ها، رک‌ها و پورت‌های فیزیکی، اکنون می‌توان صدها شبکه مجازی را به‌صورت ایزوله، درون یک زیرساخت ایجاد، مدیریت و حذف کرد.

فناوری‌هایی مثل VMware NSX، Cisco ACI و Juniper Contrail با بهره‌گیری از مفاهیم Software-Defined Networking (SDN)، امکان ساخت شبکه‌هایی پویا، امن، مقیاس‌پذیر و مستقل از تجهیزات سخت‌افزاری را فراهم کرده‌اند. یک شرکت خدمات ابری با بیش از ۱۰۰ مشتری سازمانی، به‌جای راه‌اندازی روتر و فایروال فیزیکی برای هر مشتری، از VMware NSX برای ایجاد بیش از ۳۰۰ شبکه مجازی با سیاست‌های امنیتی متفاوت استفاده کرده. نتیجه: صرفه‌جویی ۷۰٪ در هزینه تجهیزات، کاهش زمان پیاده‌سازی از ۵ روز به کمتر از ۱ ساعت.

 مجازی‌سازی سیستم‌عامل

• اجرای چند اپلیکیشن ایزوله روی یک کرنل واحد
• سرعت بالا در راه‌اندازی (ثانیه‌ای)
• مصرف بسیار پایین‌تر از VM
• سازگاری با DevOps، CI/CD و زیرساخت ابری

مجازی‌سازی سیستم‌عامل یا Containerization به شما امکان می‌دهد چندین محیط کاربری (کانتینر) را روی یک هسته لینوکس یا ویندوز اجرا کنید. هر کانتینر، مجموعه‌ای جدا از کتابخانه‌ها، باینری‌ها و وابستگی‌های اپلیکیشن دارد، بدون آنکه نیاز به بارگذاری یک کرنل جداگانه باشد. Docker محبوب‌ترین ابزار در این حوزه است که با استفاده از فایل‌های Dockerfile، مراحل ساخت تصویر کانتینر را تعریف می‌کند. کانتینرها سبک‌تر از ماشین‌های مجازی هستند، چرا که کمترین سربار ممکن را دارند و سرعت بالا در استقرار و مقیاس‌پذیری فراهم می‌کنند. Kubernetes به‌عنوان اورکستراتور استاندارد، مدیریت چندصد یا چندهزار کانتینر را اتوماتیک می‌سازد: از زمان‌بندی Pod‌ها روی نودها تا Load Balancing و خودترمیمی. این مدل برای محیط‌های میکروسرویس، CI/CD و اپلیکیشن‌های ابری بومی عملاً یک ضرورت است و کمک می‌کند تیم‌ها با چابکی بیشتری قابلیت‌های جدید را به بازار عرضه کنند.

مجازی‌سازی نرم‌افزار

مجازی‌سازی نرم‌افزار یا Application Virtualization این امکان را می‌دهد که هر برنامه‌ای بدون نیاز به نصب مستقیم بر روی سیستم‌عامل پایه اجرا شود. در این مدل، نرم‌افزار داخل یک بسته (Package) قرار می‌گیرد که تمام DLL‌ها، رجیستری و تنظیمات مورد نیازش را در خود دارد. زمانی که این پکیج اجرا می‌شود، لایه‌ای نرم‌افزاری ترافیک برنامه را به سیستم‌عامل اصلی ترجمه می‌کند. این روش باعث می‌شود تداخل بین نسخه‌های مختلف نرم‌افزار و وابستگی‌ها از بین برود و نصب/حذف برنامه‌ها به ساده‌ترین شکل ممکن انجام شود. Microsoft App-V و VMware ThinApp جزو ابزارهای مطرح هستند. در سازمان‌های بزرگ که با چالش‌های پشتیبانی چندصد اپلیکیشن و اختلاف نسخه‌ها مواجه‌اند، این فناوری می‌تواند هزینه‌های تست، نصب و نگهداری را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد و تجربه کاربری یکپارچه‌ای فراهم کند.

چرا مجازی سازی نرم افزار مهم است؟

• اجرای نرم‌افزار بدون نصب مستقیم
• جلوگیری از تداخل نسخه‌ها
• سازگاری با سیاست BYOD
• آسان‌سازی تست و حذف برنامه‌ها

مجازی‌سازی نرم‌افزار در کنار دسکتاپ مجازی (VDI) می‌تواند تجربه‌ای بدون نصب، بدون خطا و بسیار قابل‌کنترل برای کاربران فراهم کند. بانک مرکزی با استفاده از App-V، بیش از ۷۰ اپلیکیشن تخصصی را به صورت مجازی در اختیار کارمندان گذاشته بدون نصب هیچ برنامه‌ای روی سیستم کاربری. این کار باعث کاهش ۵۰٪ در زمان استقرار نرم‌افزار و جلوگیری از ناسازگاری سیستم‌ها شده است.

اصطلاحات مجازی‌سازی

اصطلاحات کلیدی که باید بشناسید:

• Hypervisor: نرم‌افزار/لایه‌ای که بین سخت‌افزار و ماشین‌های مجازی قرار دارد.
• نوع ۱: مستقیم روی سخت‌افزار (ESXi, Hyper-V Bare-metal)
• نوع ۲: روی سیستم‌عامل میزبان (VirtualBox, VMware Workstation)
• VM (Virtual Machine): محیط مجازی‌شده‌ای که سیستم‌عامل مهمان در آن نصب می‌شود.
• Guest OS: سیستم‌عاملی که داخل VM نصب می‌شود (مثلاً Ubuntu، Windows Server)
• Host Machine: سرور یا سیستمی که Hypervisor روی آن اجرا می‌شود.
• vCPU: هسته پردازنده مجازی که به هر VM اختصاص داده می‌شود.
• Snapshot: تصویری از وضعیت فعلی یک VM که امکان بازگشت به آن فراهم است.
• Thin Provisioning: تخصیص منابع ذخیره‌سازی به‌صورت تدریجی، نه کامل.
• Live Migration / vMotion: انتقال یک VM فعال بین هاست‌ها بدون قطعی.
• HA (High Availability): قابلیت ادامه‌ی کار سرویس‌ها در صورت خرابی سخت‌افزار.

برای حرکت در دنیای مجازی‌سازی باید با چند واژه کلیدی آشنا باشید. Hypervisor لایه‌ی واسط بین سخت‌افزار فیزیکی و ماشین‌های مجازی است؛ نوع ۱ (bare-metal) مثل ESXi یا Hyper-V مستقیماً روی سخت‌افزار نصب می‌شود و نوع ۲ مثل VirtualBox روی یک سیستم‌عامل میزبان کار می‌کند. Host Machine سخت‌افزاری است که hypervisor روی آن اجرا می‌شود و Guest OS سیستم‌عاملی است که داخل VM نصب می‌شود. vCPU واحد پردازش مجازی است که از هسته‌های فیزیکی میزبان تخصیص می‌یابد؛ Snapshot نقطه بازگشت یک VM را ثبت می‌کند تا در صورت نیاز بتوان به وضعیت قبلی بازگشت. Live Migration یا vMotion انتقال بی‌وقفه یک VM بین هاست‌ها را ممکن می‌سازد و Thin Provisioning اجازه می‌دهد فضای ذخیره‌سازی را پیش از پر شدن واقعی رزرو کنید. آشنایی با این اصطلاحات کمک می‌کند تا مستندات فنی را بهتر درک کنید و در معماری زیرساخت تصمیمات هوشمندانه‌تری بگیرید.

سخن پایانی

زیرساخت‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری برای سازمان‌ها اهمیت دو چندان دارند. مخصوصاً وقتی این زیرساخت‌ها با هدف استفاده از سرویس‌هایی جدید راه اندازی می‌شوند، نیاز است به صورت تفکیک شده و جداگانه فعالیت کنند.

با کمک فناوری مجازی‌ سازی می‌توانید سرورهای سخت افزاری قدرتمندی را که دارید به سرورهای مجازی کوچک‌تر تقسیم کرده و علاوه بر کاهش مصرف انرژی شاهد مواردی مانند افزایش سرعت سرورها، کاهش وابستگی به سخت افزار و مواردی مانند بالا رفتن آپتایم، بهبود زمان دسترسی و بهینه سازی نرم افزارهای را که روی این سرویس میزبانی می‌شوند باشید.

اغلب شرکت‌های هاستینگ و شرکت‌هایی که نیاز به سرویس‌های با کیفیت دارند و می‌خواهند هزینه‌های سخت افزاری خودشان را کاهش دهند معمولاً از این روش استفاده می‌کنند.