یکی از مهم ترین فناوری هایی که امروزه درفناوری اطلاعات کاربرد بسیار زیادی دارد، تکنولوژی مجازی سازی (ویکی پدیا) میباشد.بدون شک همه ی کسانی که با شبکه های کامپیوتری آشنایی دارند و به دنبال یادگیری شبکه هستن بارها نام مجازی سازی را شنیده اند. اما مجازی سازی چیست؟

اگر بخواهیم به ساده ترین زبان مجازی سازی را تعریف کنیم میتوانیم یگوییم که هر فرایندی که یک چیزی را به صورت مجازی به ما تحویل دهد، مجازی سازی نام دارد حال آن چیزی که ما در موردش حرف می زنیم می تواند یک سیستم عامل باشد یا یک نرم افزار.

برای تعریف بهتر و جامع تر از مجازی سازی باید مجازی سازی را با توجه به نوع نیاز و هدفمان دسته کنیم.مجازی سازی به چهار دسته ی زیر تقسیم می شود:

۱٫مجازی سازی سرور یا Server virtualization : یعنی کاری کنیم که بر روی یک سرور فزیکی همزمان از چند سیستم عامل استفاده کنیم.برای این که موضوع را بهتر درک کنید  ما بر روی یک سرور فیزیکی چندین سیستم عامل نصب کرده ایم اما هنگام استفاده از سرور تنها یک سیسم عامل برای ما قابل استفاده خواهد بود و نمیتوانیم در آن واحد از چند سیستم عامل بهره مند شویم.در اینجا برای این که بتوانیم همزمان از همه ی سیستم عامل ها در آن واحد استفاده کنیم باید از فناوری مجازی سازی سرور استفاده کنیم.

۲٫مجازی سازی Desktop : این فناوری به روشی اطلاق می شود که در ان سیستم عاملی که برای کامپیوتر ما بارگذاری میشود ، از سیستم خودمان بوت نشده باشد .در واقع سیستم عامل مورد نظر ما از یک سرور با منابع سخت افزاری قوی برای کاربران مورد نظر بارگذاری شود.نام دیگر این نوع مجازی سازی VDI می باشد.

۳٫مجازی سازی اپلیکیشن یا Application Virtualization : به معنی این است که برنامه یا نرم افزار مورد نظری که ما در کامپیوتر خودمان استفاده میکنیم بر روی سیستم خودمان نصب نشده باشد.در واقع سورس برنامه به دلایل متعدد در یک سرور دیگری نصب شده اما برنامه را از طریق این فناوری می توانیم به کاربران تحویل دهیم.

۴٫مجازی سازی ذخیره سازی یاStorage Virtualization :  در این فناوری ما از فضای ذخبره سازی استفاده میکنیم که بر روی سیستم ما نباشد مانند بسیاری از فناوری هایی که امروزه با آن ها سرو کار داریم .این کار باعث می شود که تجهیزات مورد نظر به خاطر وجود فضای ذخیره سازی کوچک تر و به صرفه تر باشند.

ساده ترین و رایج ترین روش مجازی سازی ،مجازی سازی سرور می باشد.اما همان طور که گفته شد در این روش ،با استفاده از پلتفرم مجازی ساز کاری میکنیم که همزمان از چند سیستم عامل بر روی یک سرور فیزیکی استفاده کنیم.فرض کنید شما بر روی کامپیوتر خودتان یک ویندوز و یک لینوکس نصب کرده اید.فرض میکنیم که شما در حال کار با ویندوز هستید و حالا میخواهید به هر علتی با سیستم عامل لینوکس کار کنید.

در این جا چون نمی توانید همزمان از هر دوی ان ها استفاده کنید ،ناچار هستید که کامپیوتر خودتان را خاموش کرده وهنگام بوت شدن به جای ویندوز لینوکس را انتخاب کنید.به بیان دیگر برای استفاده از یک سیستم عامل شما مجبور هستید که هر بار سیستم خودتان را ری استارت کنید و این کار نیازمند صرف وقت و زمان می باشد.

علت این موضوع بسیار ساده است .چون تنها یک سیستم عامل میتواند کنترل سخت افزار را به دست بگیرد.اما وقتی شما از فناوری مجازی ساز استفاد میکنید ،دیگر نیازی به انجام کار های ذکر شده نیست وبه جای آن میتوانید همزمان و در آن واحد از چند سیستم عامل استفاده کنید.به عبارت دیگر با وجود پلتفرم مجازی ساز منایع سخت افزاری سرور بین سیستم عامل های مختلف به اشتراک گذاشته می شود.

شاید برای شما هم این سوال پیش امده که این کار چگونه انجام می شود.همان طور که می دانیم سیستم عاملی که بر روی همه سیستم ها نصب می کنیم وظیفه ی مدیریت و کنترل نرم افزار ها را دارد.یعنی برای اینکه ما در کامپیوتر بتوانیم همزمان از چنیدین اپلیکیشن و نرم افزار استفاده کنیم باید از یک نرم افزار قوی تر به اسم سیستم عامل استفاده کنیم.در اینجا سیستم عامل همان نرم افزار سیستمی و اپلیکشن ها نرم افزار کاربردی هستند.

به عبارت دیگر وجود سیتم عامل باعث شده که چندین نرم افزار کاربردی به طور همزمان و بدون هیچ اختلالی در پردازششان به کار خود ادامه دهند.حال برای این که بتوانیم از چندین سیستم عامل به طور همزمان استفاده کنیم باید از یک پلترم نرم افزاری استفاده کنیم که قدرت بیش تری نسبت به سیستم عامل داشته باشد.به این پلتفرم مجازی سازHyperVisor یا مجازی ساز گفته میشود.

HyperVisor یک پلتفرم مجازی ساز است که بر روی یک سخت افزار نصب می شود و می توان از طریق این پلتفرم چندین سیستم عامل را مدیریت کرده و منابع سخت افزاری سرور را به صورت سازمان یافته و منظم در اختیار سیستم عامل ها قرار دهیم.

برای درک بهتر موضوع شکل های زیر را مشاهده کنید :

 

همان طور که در شکل مشاهده کردید تکنولوژی مجازی سازی سرور در واقع یک لایه ی نرم افزاری بین سخت افزار و سیستم عامل ایجاد می کند و چندین سیستم عامل می توانند بدون هیچ اختلال همزمان به فعالیت خود ادامه دهند.

شرکت های مختلفی در زمینه ی تولید هایپر وایزر فعالیت میکنند که مهم ترین آن ها عبارت اند از :

  • مجازی ساز ESXi که محصول شرکت Vmware میباشد.
  • Hyper V که محصول شرکت مایکروسافت می باشد.

حال به بررسی هایپر وی که یکی از مهم ترین مجازی ساز ها می باشد میپردازیم.

تاریخچه ی Hyper V

شرکت مایکروسافت نخستین در سال ۲۰۰۴ با ارائه ی Virtual Server 2005 به دنیای مجازی سازی وارد شد ،اما این Feature امکاناتی و قابلیت های محدودی داشت و پاسخ گوی نیاز بازار IT نبود،مثلا تنها یک CPU 32 بیتی و مقدار  RAM 3.66 گیگ می توانستیم به یک ماشین مجازی اختصاص دهیم و چنین محدودیت هایی برای کاربران و نیاز های آن ها مورد پذیرش نبود.

سرانجام در نسخه ویندوز سرور ۲۰۰۸ با ارائه ی Hyper V توانست همه ی نواقص و محدودیت های Virtual Server 2005 را برطرف کند و تاکنون با ارائه ی نسخه های جدید ویندوز سرور ،مشخصات و ویژگی های بیش تری به این سرویس افزوده می شود. به عنوان مثال در Hyper V 2016 می توان بدون خاموش کردن ماشین مجازی مورد نظر،RAM آن را افزایش دهیم در صورتی که چنین ویژگی در نسخه های قبلی Hyper V وجود نداشت.

حداقل سخت افزار لازم برای نصب Hyper V :

فارغ از این که از چه ویژگی های Hyper V می خواهید استفاده کنید ،برای نصب این سرویس به حداقل سخت افزار با مشخصات زیر نیاز دارید:

  • پردازنده ی ۶۴ بیتی با داشتن ویژگی SLAT .این ویژگی که مخفف Second-Level Address Translation  می باشد باید در Hyper V 2016 فعال باشد.زیرا در نسخه های قبلی ویندوز سرور مانند ۲۰۱۲ فعال کردن چنین ویژگی اختیاری بود.
  • حداقل RAM کافی که نباید کم تر از ۴ گیگ باشد.البته برای ساخت ماشین مجازی نیازمند داشتن مقدار RAM بیش تر هستیم.
  • داشتن ویژگی vm monitor mode extensions که همان ویژگی VT در پردازنده های اینتل می باشد و باعث بهبود عملکرد ماشین های مجازی می شود.

هم چنین در تنظیمات بایوس یا  uefi سیستم باید گزینه ی virtualization  را فعال کنیم.زیرا ممکن است هنگام نصب مجازی ساز با چنین خطاهایی برخورد کنیم که نشان میدهد ویژگی virtualization  در مادربرد سیستم فعال نشده و وجود ندارد.

برای فعال کردن چنین ویژگی لازم است که به تنظیمات بایوس یا uefi رفته و این گزینه را فعال کنید.البته لازم به ذکر است که چنین ویژگی در پردازنده های AMD به طور پیشفرض فعال می باشد،اما در پردازنده های اینتل حتما باید به صور دستی فعال گردد.در تصاویر زیر نمونه هایی از این ویژگی نمایش داده شده است:

 

 

همان طور که مشاهده کردید در مادربرد های مختلف این ویژگی ممکن است اسم های مختلفی داشته باشد.برای اینکه بدانیم مادربرد ما از چنین ویژگی پشتیبانی میکند یا خیر با توجه به نوع مادربرد به وبسایت سازنده ی آن مراجعه کرده و مشخصات مادربرد را بررسی می کنیم.

نصب سرویس Hyper V و پیکربندی آن:

برای این که بتوانید از سرویس Hyper V استفاده کنید باید بر روی سخت افزار مورد نظر یکی از نسخه های ویندوز سرور را نصب کنید،زیرا همان طور که بیان کردیم این سرویس ،یکی از سرویس ها مهم در ویندوز سرور مایکروسافت می باشد.لازم به ذکر است که این سرویس در ویندوز های ۸ و ۱۰ هم به نام Client Hyper-V وجود دارد و کاربران میتوانند به ساخت ماشین مجازی در محیط ویندوز اقدام نمایند. برای این که در ویندوز ۱۰ یا ۸٫۱  بتوانید از سرویس Hyper V استفاده کنید ،باید cpu سیستم ۶۴ بیتی بوده و از نسخه های Pro  و Enterprise استفاده کنید.

در این مقاله ما Hyper V 2016 را بررسی میکنیم. برای نصب سرویس در ویندوز سرور ۲۰۱۶ ،هم میتوان از طریق PowerShell و به صورت CLI اقدام به نصب سرویس کرد و هم میتوانیم از طریق پنجره ی Server Manager و به صورت گرافیکی به نصب سرویس اقدام کنیم.برای نصب از طریق Server Managerمطابق شکل زیر عمل کنید:

ابتدا به قسمت استارت ویندوز رفته و بر روی Server Manager کلیک میکنیم.

سپس در تصویر زیر گزینه ی ADD Roles And Features را انتخاب میکنیم.

در تصویر زیرزیر گزینه ی Skip this page را انتخاب کرده و به مرحله بعد بروید و مطابق تصاویر زیر به مراحل بعدی بروید.

مجازی سازی

 

مجازی سازی

 

در تصویر زیر سروری که میخواهیم بر روی آن Hyper V را نصب کنیم،انتخاب میکنیم.یکی از ویژگی های خوب کنسول Server Manager کنترل و مدیریت سرور ها از طریق یک سرور می باشد،به طوری که میتوان سرور های دیگر را بدون نیاز به حصور فیزیکی از طریق این کنسول مدیریت کرد.

مجازی سازی

در مرحله ی بعد لیست همه ی سرویس های موجود در ویندوز سرور برای ما نمایش داده می شود.با انتخاب گزینه Hyper V و کلیک کردن دکمه ی Next به مرحله ی بعد میرویم.

در مرحله ی بعد ویندوز سرور به طور خودکار از ما می خواهد که Feature های لازم جهت مدیریت و کنترل Hyper V را همراه با خود سرویس نصب کنیم.این Feature ها در واقع ابزارهایی هستند که به وسیله ی آن ها میتوان اقدام به ساخت ماشین مجازی کرد یا ماشین های مجازی را مدیریت نمود.

مجازی سازی

سپس تا پایان مراحل نصب مانند تصاویر زیر عمل می کنیم.

مجازی سازی

در تصویر زیر از ما میخواهد که مشخص کنیم کدام کارت شبکه به سوییچ مجازی ما متصل شود.زیرا با نصب این سرویس و ساخت ماشین مجازی ،جهت ارتباط VM ها با یکدیگر ویا با شبکه ی خارجی نیاز به یک سوییچ خواهیم داشت که این سوییچ به صورت مجازی توسط سرویس Hyper V ساخته خواهد شد.حال برای اتصال ماشین های مجازی (VM) با شبکه ی خارجی،نیاز به اتصال سوییچ مجازی به کارت شبکه فیزیکی داریم.حال در این تصویر ما باید مشخص کنیم که سوییچ های مجازی ساخته شده با کدام کارت شبکه ما ارتباط داشته باشد.

مجازی سازی

مجازی سازی

در این مرحله از ما میخواهد که محل ذخیره ی اطلاعات vm ها را مشخص کنیم.

 

در این مرحله با کلیک بر روی گزینه ی install سیستم شروع به نصب سرویس میکند.پس از نصب Hyper V سیستم به صورت خودکار ری استارت می شود و ما می توانیم به ساخت ماشین های مجازی اقدام کنیم.

مجازی سازی