مجازی سازی
مجازی سازی یک فناوری پیشرفته است که به سازمان‌ها و کسب‌وکارها امکان میدهد از منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری به بهترین شکل ممکن بهره‌برداری کنند. با مجازی‌سازی، می‌توانید سرورها، ذخیره‌سازها و حتی شبکه‌ها را به شکلی مؤثر مدیریت کنید، در حالی که هزینه‌ها و پیچیدگی‌ها را کاهش می‌دهید. این راهکار نوین در دنیای فناوری اطلاعات به عنوان یکی از موثرترین روش‌ها برای افزایش بهرهوری و انعطاف‌پذیری سیستم‌ها شناخته میشود.
با استفاده از مجازی‌سازی، سازمان‌ها می‌توانند چندین سیستم‌عامل و برنامه را به صورت همزمان بر روی یک سرور واحد اجرا کنند، که این موضوع به بهینه‌سازی منابع و کاهش نیاز به خرید تجهیزات جدید کمک می‌کند. در نتیجه، این فناوری به کسب‌وکارها اجازه میدهد تا سرعت ارائه خدمات خود را افزایش داده و قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری در پاسخ به نیازهای متغیر بازار داشته باشند.
کاربرد مجازی سازی و تاثیر آن در مدیریت منابع سازمان
سازمان ها در بازار رقابتی امروز به طور گسترده چالش های بزرگی را در حین تکامل اقتصادی خود تجربه می‌کنند. در این بین فناوری اطلاعات و ارتباطات یکی از نقش های اصلی را برای متعادل سازی و همچنین سرعت در پیشرفت عملکرد سازمان‌ها بازی می‌کند. نرخ رشد فناوری در جهان باعث سردرگمی و آشفتگی کارشناسان فناوری اطلاعات در انتخاب صحیح یک محصول برای بالا بردن راندمان کاری افراد سازمان شده است. و سوالاتی را در ذهن ایجاد می‌کند. به همین دلیل بر آن شدیم تا برای یکی از جدیدترین و برترین فناوری های شناخته شده در جهان به نام مجازی سازی بپردازیم. ممکن است با سوالاتی مانند:
- کدام راهکار را انتخاب کنیم؟
- کدام محصول را برای راهکار مورد نظر انتخاب کنیم؟
- هزینه‌های جانبی این راهکار و محصول چه هستند؟
- آیا ممکن است در آینده بواسطه انتخاب امروزمان دچار محدودیت شویم؟
- خدمات پس از فروش کدام محصول مناسب‌تر است؟
- و ده ها سوال دیگر روبرو شویم.
مفهوم مجازی سازی
دنیای فناوری اطلاعات و ارتباطات، با توجه به تنوع و پیچیدگی نیازمندی‌ها، از مفهوم تکنولوژی مجازی‌سازی برای ایجاد انعطاف‌پذیری و بهرهوری بیشتر استفاده می‌کند. تکنولوژی مجازی‌سازی به عنوان یکی از پایه‌های اصلی این دوران، توانایی ایجاد یک محیط مجازی برای اجرای نرم‌افزارها، سیستم‌عامل‌ها، سرورها و حتی شبکه‌های کامپیوتری را داراست. این تکنولوژی از منابع فیزیکی سخت‌افزاری جداگانه به عنوان ماشین‌های مجازی استفاده می‌کند و این امکان را به کاربران میدهد تا بدون نیاز به تجهیزات سخت‌افزاری پیچیده، از منابع مجازی بهره ببرند.
تکنولوژی مجازی‌سازی در زمینه‌های مختلفی از جمله مدیریت منابع سرور، ذخیره‌سازی داده، تست و توسعه نرمافزار، و حتی ارائه‌ی خدمات ابری، کاربردهای گسترده‌ای دارد. با استفاده از تکنولوژی مجازی‌سازی، سازمان‌ها قادرند تا هزینه‌های سخت‌افزار و نرمافزار را کاهش داده و بهبود قابلیت اطمینان، امنیت، و مقیاس‌پذیری سیستم‌های خود را تجربه کنند. در این مقاله، به بررسی اصول و کاربردهای تکنولوژی مجازی‌سازی پرداخته و به دست‌آوردهای آن در ارتقاء عملکرد و بهرهوری سازمانی می‌پردازیم.
تکنولوژی مجازی سازی یک مسیر اجتناب ناپذیر پیش روی مجموعه ها است. چون نه تنها امکان و مزیتی را از دست نمی‌دهید بلکه از مزایای زیر نیز بهره مند می‌شوید:
- صرفه جویی اقتصادی چشمگیر در کوتاه مدت و بلند مدت،
- صرفه جویی در مصرف انرژی،
- افزایش مدیریت و نظارت بر کارها،
- بهبود سرعت و کیفیت سرویس های نرم افزاری،
- افزایش راندمان کاری
- سهولت در پشتیبان گیری از اطلاعات
- نگهداری ساده تر و بهینه تر سرویس‌ها
- استفاده بهینه از ظرفیت سخت افزار موجود
- کاهش نیاز به سخت افزار
- تامین بهتر امنیت اطلاعات
- مدیریت امنیت اطلاعات
- امکان اعمال تغییرات با سرعت بالاتر و صرف انرژی کمتر
- کاهش فضای فیزیکی مصرفی برای سیستم‌های آی تی در دیتاسنترها و حتی میز کاربران کار
- پایداری بی وقفه حتی در صورت خرابی سخت افزار و یا ارتقا سخت افزار
- کاهش چشمگیر مصرف پهنای باند در شبکه
- افزایش پایداری شبکه و زیر ساخت
- آلودگی صوتی و حرارتی پایین تر و …
تاریخچه مجازی سازی
قصد داریم در این مقاله اول شما را با مفهوم مجازی سازی آشنا کنیم. و بعد از آن در مورد انواع آن، کاربردها و مزایای استفاده از این تکنولوژی مطالبی را بیان کنیم. همانطور که می دانید کامپیوترهای نسل جدید از ۴ لایه زیر تشکیل شده‌اند:
- سیستم عامل
- سخت افزار
- دیتا
- نرم افزار
۴ لایه ذکر شده به هم وابسته اند منظور این است که اگر در سخت افزار مشکلی ایجاد شد در سیستم عامل هم اشکال ایجاد می گردد. به طور مثال:با سوختن هارد کامپیوتر اطلاعات و سیستم عامل از بین می‌رود. در این روش سعی می‌کنیم که این مشکلات را بر طرف کنیم.
فرآیند پیونـد دهنـده میـان سـخت افـزار و سیسـتم عامـل اسـت. و بـه شـما اجـازه میدهد چند نرمافزار کاربردی و سیستم عامل را بر روی یک سیستم فیزیکی پیادهسازی کنید. نرم افزار مجازی سازی از لایه نرم افزاری به نام “hypervisor” استفاده می‌کند که از چندین ماشین مجازی (VM) میزبانی کند. ماشین‌های مجازی محفظه‌های نرم‌افزاری هستند که سیستم عامل‌های خود را اجرا و مانند رایانه‌های مستقل عمل می‌کنند.
درسال ۱۹۶۰ توسط شرکت -IBM -International Business Machines آغاز شد. و به عنوان یک روش منطقی برای تقسیم منابع سیستم توسط رایانه‌های بزرگ، بین برنامه های مختلف ارائه شد. از آن زمان اصطلاح مجازی سازی(Virtualization) گسترش یافت. به وسیله این تکنولوژی می‌توانیم به طور همزمان دو یا چند سیستم عامل را روی یک سرور راه‌اندازی کنیم. این تکنولوژی نرم‌افزاری موجبات دگرگونی در چشـم انـداز فناوری اطلاعات (IT) و همچنین تغییرات اساسی در زیرساخت سازمان را فراهم می‌کند.
بهترین نرم‌افزارهای مجازی سازی در سال های اخیر
لازم به ذکر است که شرکت‌های مختلفی در این حوضه فعالیت دارند. و با ارائه راهکارهای مجازی سازی، انواع نرم‌افزارهای کاربردی و… بازار رقابتی این حوضه را رهبری می‌کنند. که در زیر به تعدادی از سرشناس‌ترین آنها اشاره شده است:
انواع مجازی سازی
مجازی سازی دسکتاپ(Desktop Virtualization): فناوری نرم‌افزاری است که محیط دسکتاپ و نرمافزار کاربردی مرتبط را از دستگاه مشتری فیزیکی جدا می‌کند که برای دسترسی به آن استفاده می شود. مجازی سازی دسکتاپ را میتوان در رابطه با برنامه و سیستم‌های مدیریت نمایه کاربر استفاده کرد. تا یک سیستم مدیریت جامع دسکتاپ را ارائه دهد.
در این حالت تمام اجزای دسکتاپ مجازی می شوند، که اجازه میدهد تا یک مدل تحویل دسکتاپ بسیار قابل انعطاف‌پذیر و بسیار امن‌تر ارائه شود. به این ترتیب، VDI به سازمان ها اجازه می دهد تا دسترسی کاربران خود را به انواع سیستم عامل ها بدون نصب آن روی دستگاه فراهم کند. مجازی سازی دسکتاپ به نرم افزار خاصی به نام Hypervisor نیاز دارد.
مجازی‌سازی استوریج(Storage Virtualization): یک ذخیره‌سازی متکی به نرمافزار است. که در آن دیتاها از چندین دستگاه ذخیره‌سازی باهم ادغام شده و به عنوان یک دستگاه استوریج واحد به نمایش گذاشته میشود. فناوری مجازی سازی فضای ذخیره سازی نرم افزار را از زیرساخت سخت افزاری آن جدا می‌کند که این خود باعث انعطاف پذیری و مقیاس پذیری منابع خواهد شد. در علم کامپیوتر، از مجازی سازی Storage برای استفاده از قابلیت های بهتر و ویژگی‌های پیشرفته‌تر در سیستم های ذخیره سازی دیتاهای کامپیوتری استفاده می‌کند.
به طور کلی، یک “سیستم ذخیره سازی” نیز به عنوان یک آرایه ذخیره سازی یا آرایه دیسک یا فیلترینگ شناخته می شود. سیستم های ذخیره سازی به طور معمول از سخت افزار و نرم افزار خاص همراه با درایوهای دیسک استفاده می‌کنند. تا ذخیره سازی بسیار سریع و قابل اطمینان برای پردازش و پردازش دیتاها فراهم شود.
مجازی سازی سرور(Server Virtualization): مخفی کردن منابع سرور است، از جمله تعداد و هویت سرورهای فیزیکی فردی، پردازنده ها و سیستم عامل ها، از کاربران سرور. سرپرست سرور از یک برنامه نرم افزاری برای تقسیم یک سرور فیزیکی به محیط های مجازی استفاده می کند. محیط مجازی گاهی اوقات به نام سرور مجازی خصوصی شناخته می شود، اما آنها نیز به عنوان مهمان، نمونه، ظروف یا شبیه سازی شناخته می شوند. در این فرایند سرور مادر به چندین سرور تقسیم می شود. با مجازی سازی می‌توانید چندین سیستم عامل را بر روی یک سرور فیزیکی اجرا کنید و از آنها به عنوان ماشین‌های مجازی بسیار کارآمد استفاده نمایید. سرورهای مجازی کاملا مستقل از یکدیگر کار می‌کنند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند. مجازی سازی سرور افزایش عملکرد برنامه‌ها و کارایی بیشتر فناوری اطلاعات را به دنبال دارد.
مجازی سازی شبکه(Network Virtualization): به عنوان مجازی سازی خارجی طبقه بندی شده است. ترکیبی از بسیاری از شبکه ها و یا بخش های شبکه به یک واحد مجازی، یا مجازی سازی داخلی، ارائه قابلیت شبکه مانند اجزای نرم افزار در یک سرور شبکه واحد. در تست نرم افزار، توسعه دهندگان نرم افزار از مجازی سازی شبکه برای تست نرم افزاری استفاده می کنند. که در شبیه سازی محیط های شبکه ای هستند که در آن نرم افزار برای استفاده در نظر گرفته شده است.
پهنای باند در فرایند مجازی سازی شبکه میان کانال‌های مختلف تقسیم بندی میشود. از این طریق هر کانال به دستگاه و یا سرور خاصی مختص میشود. این مجازی سازی پیچیدگی‌های شبکه را کاهش میدهد و آن را کنترل می‌کند. مجازی سازی شبکه با بازتولید کامل یک شبکه فیزیکی، تمام تجهیزات فیزیکی شبکه را در یک منبع واحد و مبتنی بر نرم افزار ترکیب می‌کند. در این حالت برنامه‌ها در یک شبکه مجازی درست مانند یک شبکه فیزیکی اجرا خواهند شد.
مجازی سازی برنامه (Application Virtualization): کاربرد فناوری نرم‌افزاری است که برنامه های کامپیوتری را از سیستم عامل پایه ای که آن را اجرا می کند محاصره می‌کند.
مجازی‌سازی برنامه به نرم افزارها اجازه میدهد تا مستقیما از یک سرور به دستگاه کاربر نهایی تحویل شود. مجازی‌سازی اپلیکیشن درست مانند مجازی‌سازی دسکتاپ است. در این روش، برنامه از یک سرور به صورت مجازی به کاربر نهایی ارائه میشود. و در این فرایند سرور تمام پردازش‌ها را انجام میدهد. که در این حالت کاربر تنها از طریق شبکه با برنامه ارتباط دارد و هیچ پردازشی از سمت او صورت نمی‌پذیرد. علاوه بر این، کاربر از طریق دستگاه‌های مختلف به برنامه دسترسی خواهد داشت.
مرکز داده (Data Center Virtualization) :محلی است که تعداد زیادی سرور فیزیکی، روتر و سوئیچ فیزیکی، تجهیزات و مکانیزم های مانیتورینگ، زیرساخت شبکه فیزیکی و تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات در اختیارتان قرار دارد. حال وقتی صحبت از مجازی سازی مرکز داده می شود یعنی شما تعداد زیادی سرور مجازی غیرقابل لمس، سوئیچ ها و روترهای مجازی، زیرساختارهای شبکه مجازی شده، تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات، مدیریت ترافیک مجازی، مانیتورینگ مجازی دارید. که همه آنها توسط یک مجموعه ای به نام مجازی سازی دیتاسنتر انجام می شود که مثلا مجموعه نرم افزاری VMware VSphere یکی از این پکیج های دیتاسنتر است.
عملکرد مجازی سازی چگونه امنیت را فراهم می‌کند؟
این راهکار مناسب چه سازمانهایی است؟
برخی از افراد به اشـتباه گمـان مـی‌کننـد مجـازی سـازی تنهـا مختص دیتـا سـنترهـای بــزرگ مــی‌باشــد. در صــورتی کــه ایــن تصــوری کــاملا اشــتباه اســت. شــرکت هــای پیشــرو در این زمینــه، ایـن تکنولـوژی را جهـت اسـتفاده بـرای رده‌ی وسـیعی از شـبکه هـا طراحـی کـرده‌انـد. از شبکه های کوچکی با یک سـرور گرفتـه تـا دیتـا سـنتر هـای بـزرگ بـا ده هـا یـا صـدها سـرور و سـرویس دهنده منتظر. همان طور که پیشـتر نیـز اشـاره شـد مجـازی سـازی بـا مزایـای خـود طیـف گسـترده ای از نیازهــای ســازمان هــا و افــراد را در جهــت اســتفاده بهینــه تــر از منــابع ، صــرفه جــویی و پایــداری سرویس ها مرتفع می‌سازد.
برخی از افراد به اشـتباه گمـان مـی‌کننـد مجـازی سـازی تنهـا مختص دیتـا سـنترهـای بــزرگ مــی‌باشــد. در صــورتی کــه ایــن تصــوری کــاملا اشــتباه اســت. شــرکت هــای پیشــرو در این زمینــه، ایـن تکنولـوژی را جهـت اسـتفاده بـرای رده‌ی وسـیعی از شـبکه هـا طراحـی کـرده‌انـد. از شبکه های کوچکی با یک سـرور گرفتـه تـا دیتـا سـنتر هـای بـزرگ بـا ده هـا یـا صـدها سـرور و سـرویس دهنده منتظر. همان طور که پیشـتر نیـز اشـاره شـد مجـازی سـازی بـا مزایـای خـود طیـف گسـترده ای از نیازهــای ســازمان هــا و افــراد را در جهــت اســتفاده بهینــه تــر از منــابع ، صــرفه جــویی و پایــداری سرویس ها مرتفع می‌سازد.
مزایای مجازی سازی
این راهکار یک روش قوی و کارامد برای کمک به رها شدن از مشکلاتی را فراهم می‌کنند که هر روز بر سر راه مدیر قرار می‌گیرند. اگر تنها یک سرور فایل ساده را به تکنولوژی مجازی شده انتقال دهید، به سرعت به مزایای آن پی خواهید برد. و نهایتا می‌خواهید که کل دیتاسنتر خود را به صورت مجازی درآورید. با مطالعه نمونه هایی از مجازی سازی پی خواهید برد که با استفاده از آن در شرکت و سازمان خود بسیاری از مشکلات حل خواهد شد.
چالش‌های پیادهسازی مجازی‌سازی در سازمان‌ها
پیادهسازی مجازی‌سازی در سازمان‌ها با چالش‌های مختلفی همراه است. در ادامه، مهم‌ترین این چالش‌ها و راهکارهای پیشنهادی برای مدیریت آنها را بررسی می‌کنیم:
۱. پیچیدگی در پیادهسازی و مدیریت
- چالش: فرایند راه‌اندازی و مدیریت محیط مجازی‌سازی به تخصص فنی و برنامه‌ریزی دقیق نیاز دارد.
- راهکار: استفاده از کارشناسان متخصص یا مشاوران با تجربه / برگزاری دوره‌های آموزشی برای تیم IT.
۲. هزینه‌های اولیه
- چالش: خرید تجهیزات سخت‌افزاری مناسب، نرم‌افزارهای مجازی‌سازی و لایسنس‌ها هزینه‌بر است.
- راهکار: تحلیل بازگشت سرمایه (ROI) پیش از شروع پروژه. / استفاده از گزینه‌های متن‌باز (Open Source) در صورت محدودیت بودجه.
۳. مسائل امنیتی
- چالش: یک نقطه ضعف در سیستم مجازی‌سازی می‌تواند تمام ماشین‌های مجازی را در معرض خطر قرار دهد.
- راهکار: پیادهسازی سیاست‌های امنیتی سخت‌گیرانه. / به‌روزرسانی مداوم نرم‌افزارهای مجازی‌سازی. / استفاده از ابزارهای مانیتورینگ و مدیریت امنیت.
۴. عملکرد و منابع
- چالش: در صورت پیکربندی نامناسب یا کمبود منابع سخت‌افزاری، ممکن است عملکرد سیستم‌های مجازی کاهش یابد.
- راهکار: ارزیابی دقیق نیازهای منابع سخت‌افزاری. / مانیتورینگ مداوم عملکرد ماشین‌های مجازی.
۵. وابستگی به هایپروایزر
- چالش: قفل شدن در یک پلتفرم خاص (Vendor Lock-in) ممکن است مشکلاتی در ارتقا یا تغییر ایجاد کند.
- راهکار: انتخاب هایپروایزری با قابلیت‌های متن‌باز یا چند‌پلتفرمی./ ارزیابی راه‌حل‌های مختلف قبل از انتخاب نهایی.
۶. نیاز به بازطراحی شبکه
- چالش: پیادهسازی مجازی‌سازی شبکه ممکن است نیازمند بازنگری در زیرساخت‌های شبکه باشد.
- راهکار: برنامه‌ریزی دقیق قبل از پیادهسازی / مشاوره با متخصصان شبکه.
۷. پیچیدگی در بکاپ‌گیری و بازیابی
- چالش: ماشین‌های مجازی نیاز به راه‌حل‌های بکاپ‌گیری خاص دارند و بازیابی آنها می‌تواند زمان‌بر باشد.
- راهکار: استفاده از ابزارهای بکاپ‌گیری تخصصی برای محیط‌های مجازی/ تست منظم فرایند بازیابی.
۸. کمبود تخصص داخلی
- چالش: برخی از سازمان‌ها فاقد کارکنان ماهر در حوزه مجازی‌سازی هستند.
- راهکار: استخدام کارشناسان متخصص / سرمایه‌گذاری در آموزش کارکنان فعلی.
۹. مهاجرت به محیط مجازی
- چالش: انتقال از زیرساخت‌های سنتی به محیط مجازی ممکن است زمان‌بر و پرریسک باشد.
- راهکار: برنامه‌ریزی گام‌به‌گام برای مهاجرت./ انجام آزمایش‌های اولیه قبل از انتقال کامل.
۱۰. عدم پذیرش از سوی کاربران
- چالش: کاربران ممکن است تغییرات ناشی از پیادهسازی مجازی‌سازی را نپذیرند.
- راهکار: اطلاع‌رسانی و آموزش کاربران درباره مزایای مجازی‌سازی./ ارائه پشتیبانی مناسب پس از پیادهسازی.
نتیجه‌گیری
پیادهسازی مجازی‌سازی، اگرچه مزایای زیادی دارد، اما با چالش‌های متعددی همراه است. با برنامه‌ریزی دقیق، استفاده از راهکارهای مناسب و بهره‌گیری از تخصص‌های فنی، میتوان این چالش‌ها را به فرصت تبدیل کرد.