مجازی سازی سرور چیست؟ با انواع و آموزش گام‌به‌گام نحوه ساخت سرور مجازی آشنا شوید

مجازی‌ سازی سرور چیست؟

مجازی سازی سرور یکی از فناوری‌های نوظهور است که برای هر شرکت، سازمان و… کارایی زیادی دارد. این روز‌ها تکنولوژی دائماً درحال پیشرفت است و فناوری‌های جدید ظهور می‌کنند تا با تحولات، زندگی را برای بشر آسان‌تر کنند. یکی از این فناوری‌ها، مجازی سازی سرور است که در حوزه IT توانسته تحولات چشمگیری را ایجاد کند.

مجازی سازی سرور دارای کاربرد و کارایی متعدد است به همین دلیل ما تصمیم گرفته‌ایم در این مقاله از ابرآراز شما را با Server virtualization، نرم‌افزار‌های مناسب برای این کار، مزایا و معایب و همچنین نحوه ساخت این فناوری به‌صورت کامل آشنا کنیم.

مجازی‌ سازی سرور (Server virtualization) چیست؟

مجازی سازی سرور یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های حوزه IT است که با استفاده از نرم‌افزارهای ویژه، یک سرور فیزیکی را به چندین سرور مجازی مستقل تبدیل می‌کند. این فرآیند با تقسیم منابع سخت‌افزاری نظیر پردازنده، حافظه و ذخیره‌سازی به بخش‌های جداگانه، امکان اجرای مستقل سیستم‌عامل و برنامه‌ها را برای هر سرور مجازی فراهم می‌سازد.

نرم افزار مجازی سازی سرور چیست؟

نرم‌افزار‌های مجازی سازی سرور، ابزار‌هایی هستند که به کاربران اجازه می‌دهند تا یک یا چند سیستم عامل و برنامه‌های کاربردی را روی یک سرور فیزیکی نصب و اجرا کنند. این نرم‌افزار‌ها به صورت مستقل یا به صورت بسته‌هایی از سیستم عامل، محیط‌های مجازی و ابزار‌های مدیریتی ارائه می‌شوند.

نرم‌افزار‌های مجازی سازی سرور معمولاً شامل ویژگی‌هایی همچون مدیریت منابع سخت‌افزاری، مدیریت شبکه، مدیریت امنیت و‌ مانیتورینگ هستند. با استفاده از این نرم‌افزار‌ها، می‌توان سرور‌های مجازی را با تنظیمات مختلفی ایجاد کرد و به نیاز‌های خاص هر سازمان و شرکت پاسخ داد.

کاربردهای مجازی سازی سرور چیست؟

این فناوری با ایجاد محیط‌های مجازی مستقل، به سازمان‌ها کمک می‌کند تا بهره‌وری زیرساخت‌های خود را افزایش دهند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهند. کاربرد‌های اصلی مجازی سازی سرور به سه دسته اصلی (ادغام سرور، توسعه و آزمایش و بهبود دسترسی و اطمینان‌پذیری) تقسیم می‌شوند.

• ادغام سرور 

ادغام سرور به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا تعداد سرورهای فیزیکی خود را به‌طرز چشمگیری کاهش دهند. نتیجه این ادغام، کاهش چشمگیر هزینه‌های مربوط به خرید، نگهداری و مدیریت تجهیزات سخت‌افزاری است که برای بسیاری از سازمان ها اهمیت زیادی دارد.

• توسعه و آزمایش 

مجازی سازی سرور با پشتیبانی از محیط‌های تولید و Workload، شرایطی ایده‌آل برای توسعه و آزمایش طرح‌ها فراهم می‌کند. در واقع مجازی سازی سرورها امکان ایجاد محیط‌های مستقل برای آزمایش و توسعه نرم‌افزار را فراهم می‌کند، به‌گونه‌ای که توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون ایجاد تداخل، به‌صورت جداگانه بر روی پروژه‌های خود کار کنند.

مزایا و ویژگی های مجازی سازی سرور چیست؟

مجازی سازی سرور مزایای زیادی را برای سازمان‌ها و شرکت‌ها به همراه دارد که دانستن آن‌ها خالی از لطف نیست.

• کاهش مصرف انرژی 

با تجمیع سرورهای متعدد در یک سرور فیزیکی، علاوه‌بر کاهش مصرف انرژی، گرمای تولیدی نیز کمتر شده و نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده کاهش می‌یابد. این موضوع به کاهش هزینه‌های تهویه و سرمایش نیز منجر می‌شود.

• کاهش فضای مورد نیاز در مراکز داده 

در واقع به جای استفاده از چندین سرور فیزیکی که هرکدام به فضایی خاص نیاز دارند، با مجازی‌سازی می‌توان از تعداد کمتری سرور استفاده کرد و فضا را به شکلی بهینه‌تر تقسیم کرد.

معایب و چالش های مجازی سازی سرور چیست؟

مجازی سازی سرور به‌عنوان یک راهکار پیشرفته و کارآمد در حوزه فناوری اطلاعات، مزایای زیادی دارد اما در کنار این مزایا، معایبی را هم برای سازمان ها و شرکت ها به همراه خواهد داشت که این معایب می‌توانند بر کارایی و امنیت زیرساخت‌های فناوری اطلاعات تاثیرگذار باشند.

• مصرف منابع سخت‌افزاری

در بسیاری از موارد، بهره‌گیری از مجازی سازی سرور به معنای تخصیص منابع سخت‌افزاری به ماشین‌های مجازی متعدد است که هر کدام به میزان مشخصی از پردازنده، حافظه و فضای ذخیره‌سازی نیاز دارند. در صورت پیکربندی نامناسب یا استفاده بیش‌ازحد از منابع موجود، این امر می‌تواند منجر به کاهش کارایی شود.

• پیچیدگی مدیریت

مدیریت سیستم‌های مجازی‌سازی‌شده، برخلاف سرورهای سنتی، نیازمند آگاهی دقیق از ابزارها و فرآیندهای مرتبط است. مدیران فناوری اطلاعات باید توانایی مدیریت چندین ماشین مجازی، تخصیص منابع و نظارت بر عملکرد آن‌ها را داشته باشند.

• افت اجرایی

کندی اجرای برنامه‌ها در بسترهای مجازی‌سازی‌شده، می‌تواند خود به تنهایی یک چالش بزرگ تلقی شود. برای برخی کاربردهای حساس، مجازی‌سازی می‌تواند سرعت عملکرد برنامه‌ها را کاهش دهد.

هزینه‌ های مجازی‌ سازی

یکی از پیامدهایی در مورد مجازی‌سازی، کمتر مورد توجه قرار گرفته شده است، موضوع هزینه آن است. فاکتورهای موثر در هزینه مجازی‌سازی:

• ظرفیت حافظه رم
• پهنای باند شبکه
• نوع پردازنده
• موقعیت دیتاسنتر
• هزینه‌های پیاده‌سازی
• نوع و ظرفیت فضای ذخیره‌سازی
• میزان ترافیک ماهانه
• سیستم‌عامل مورد استفاده

مقایسه مزایا و معایب این فناوری به شما کمک می کند تا به این باور برسید که آیا سیستم مجازی سازی سرور برای شما مناسب یا معایب آن باعث شده تا این فناوری کارایی کامل را برای شما به همراه نداشته باشد.

انواع مجازی‌ سازی سرور

سه رویکرد اساسی در مجازی سازی سرور وجود دارد که براساس نحوه مدیریت منابع و جداسازی سیستم‌ها تعریف می‌شوند، در ادامه انواع مجازی سازی سرور را ذکر خواهیم کرد و هر یک را به صورت مجزا مورد بررسی قرار خواهیم داد.

مدل ماشین مجازی یا مجازی سازی کامل (Full Virtualization)

مدل ماشین مجازی، که به‌عنوان یکی از رایج‌ترین انواع مجازی سازی سرور شناخته می‌شود، به‌گونه‌ای طراحی شده است که تمامی منابع سخت‌افزاری سیستم میزبان را به‌صورت کاملاً مجازی در اختیار ماشین‌های مهمان قرار می‌دهد. در این رویکرد، هایپروایزر (Hypervisor) به‌عنوان واسط اصلی میان سخت‌افزار و سیستم‌های مجازی عمل می‌کند.

ماشین پارا مجازی (Paravirtual Machine)

در شرایطی که نیاز به مدیریت منابع به‌صورت بهینه‌تر و با کمترین تاخیر ممکن وجود دارد، مدل پارا مجازی به‌عنوان جایگزینی کارآمد برای مجازی‌سازی کامل معرفی می‌شود. برخلاف روش پیشین، در این مدل، ماشین‌های مجازی به‌صورت مستقیم‌تر با هایپروایزر تعامل دارند و برای بهبود کارایی، برخی از وظایف مدیریتی بین سیستم‌عامل میزبان و مهمان توزیع می‌شود.

مجازی سازی در سطح سیستم عامل (Virtualization at the OS Level)

در میان انواع روش‌های مجازی‌سازی، رویکردی که در سطح سیستم‌عامل پیاده‌سازی می‌شود، از ساختار متفاوتی برخوردار است. در این روش، به‌جای استفاده از هایپروایزر، هسته سیستم‌عامل اصلی به‌عنوان واسط مدیریت منابع عمل می‌کند و امکان اجرای چندین محیط مجازی در یک سیستم‌عامل واحد را فراهم می‌آورد.

مجازی سازی سرورها مناسب چه سازمان هایی است؟

مجازی سازی سرورها به‌عنوان یک فناوری انعطاف‌پذیر، برای سازمان‌هایی طراحی شده است که به بهینه‌سازی منابع سخت‌افزاری و کاهش هزینه‌های زیرساختی نیاز دارند.

• مراکز داده (Data Centers): مجازی سازی سرورها در مراکز داده امکان بهینه‌سازی مصرف منابع سخت‌افزاری، کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش انعطاف‌پذیری در مدیریت زیرساخت را فراهم می‌کند.
• شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات ابری: مجازی‌سازی به این شرکت‌ها امکان می‌دهد تا منابع سرور را بین مشتریان مختلف به اشتراک بگذارند و خدمات مقیاس‌پذیر ارائه کنند.
• شرکت‌های فناوری اطلاعات و نرم‌افزاری: این شرکت‌ها با بهره‌گیری از مجازی‌سازی، محیط‌های جداگانه‌ای برای توسعه، آزمایش و استقرار نرم‌افزار ایجاد می‌کنند و بهره‌وری تیم‌های خود را افزایش می‌دهند.

آموزش گام به گام نحوه ساخت سرور مجازی با VMware ESXi

اگر تصمیم دارید ساخت سرور مجازی با VMware ESXi را انجام دهید بهتر است بدانید که، VMware ESXi یک هایپروایزر نوع اول است که مستقیماً روی سخت‌افزار میزبان نصب می‌شود و نیازی به سیستم‌عامل واسط ندارد. این فناوری امکان راه‌اندازی سرور‌های مجازی را به‌سادگی و با بهره‌وری بالا فراهم می‌کند. در ادامه تمام مراحل را به صورت گام به گام با استفاده از متن و تصویر به شما آموزش خواهیم داد.

اتصال به ESXi

ابتدا از طریق هاست VMware یا با استفاده از رابط کاربری vSphere Web Client به سرور ESXi متصل شوید.

فایل سیستم عامل ویندوز را در VMFS آپلود کنید

برای آپلود سیستم‌عامل، دو روش قابل استفاده است:

• روش اول ازطریق رابط گرافیکی Datastore Browser انجام می‌شود که با رفتن به مسیر Storage > Datastore Browser در دسترس است. با کلیک روی گزینه Datastore Browser، پنجره‌ای جدید باز می‌شود و می‌توانید با انتخاب گزینه Upload، فایل ISO مورد نظر را از سیستم خود آپلود کنید.

• روش دوم از طریق سرویس SSH امکان‌پذیر است. در ابتدا باید سرویس SSH را از طریق مسیر زیر فعال نمایید.

Host > Actions > Services > Enable Secure Shell (SSH)

در ادامه باید با استفاده از ابزارهای متصل به سرور، به مسیر vmfs > volumes > datastore1 بروید و با اجرای دستور wget، فایل ISO را مستقیماً در سرور آپلود کنید.

ساخت ماشین مجازی

حال که مراحل آپلود سیستم عامل را طی کرده‌اید، باید برای شروع ساخت ماشین مجازی، گزینه Create/Register VM را از بخش Host انتخاب کنید.

پس از ورود به کنسول ساخت ماشین مجازی، در بخش Select creation type گزینه Create a new virtual machine را انتخاب کرده تا به مرحله بعدی منتقل شوید.

مشخصات ماشین مجازی

در این بخش یک پنجره جدید برای شما باز می‌شود. حال زمان آن فرا رسیده است تا برای ماشین مجازی یک نام انتخاب کنید. سپس از فیلدهای Guest OS Family و Guest OS Version، نوع سیستم‌عامل و نسخه آن را مشخص نمایید.

در این پنجره، Datastore مربوط به ذخیره‌سازی فایل‌های تنظیمات ماشین مجازی و دیسک‌های مجازی را انتخاب کنید. سپس دوباره روی Next کلیک کرده و مراحل نصب را ادامه دهید.

پیکربندی ماشین مجازی

در این مرحله از فرآیند ساخت ماشین مجازی در VMware ESXi 7.0، لازم است تنظیمات سخت‌افزاری ماشین مجازی را به دلخواه خود تنظیم کنید. این تنظیمات شامل انتخاب تعداد پردازنده‌ها، تعیین میزان حافظه، تنظیم فضای ذخیره‌سازی مورد نیاز و پیکربندی کارت شبکه می‌‎شود. پس از اعمال تغییرات مورد نظر، روی گزینه Next کلیک کنید تا مراحل بعدی ادامه یابد.

در این بخش، ابتدا باید اطمینان حاصل کنید که Datastore iso file که قبلاً آپلود کرده‌اید، انتخاب شده است؛ سپس می‌توانید به مرحله بعدی بروید.

سپس با کلیک روی گزینه Finish، ماشین مجازی برای راه‌اندازی آماده خواهد شد.

در این بخش، فرآیند تنظیمات ساخت ماشین مجازی به پایان می‌رسد و پس از آن، باید مراحل نصب سیستم‌عامل را طبق انتخاب خود انجام دهید.

آموزش گام به گام ساخت سرور مجازی با VMware vSphere

برای ساخت یک سرور مجازی با VMware vSphere، ابتدا باید VMware ESXi را روی سرور فیزیکی نصب کرده و سپس از vCenter برای مدیریت و نظارت بر ماشین‌های مجازی استفاده کرد. این فرآیند شامل مراحل مختلفی از جمله ایجاد ماشین مجازی، تنظیم منابع سخت‌افزاری و نصب سیستم‌عامل بر روی ماشین‌های مجازی است که در نهایت به شما این امکان را می‌دهد تا یک محیط مجازی کارآمد و قابل مدیریت بسازید.

انتخاب گزینه ماشین مجازی جدید

برای راه‌اندازی یک ماشین مجازی جدید در vCenter، ابتدا بر روی کلاستر یا میزبان هدف کلیک راست کرده و گزینه “New Virtual Machine” را از منو انتخاب کنید. سپس در پنجره‌ای که ظاهر می‌شود، گزینه “Create a Virtual Machine” را برگزینید تا مراحل ساخت ماشین مجازی آغاز شود.

انتخاب نام و میزبان ESXi

در بخش Virtual Machine Name یک نام برای ماشین مجازی خود انتخاب کرده و دیتاسنتر و فولدر مربوطه را تعیین نمایید. سپس باید میزبان ESXi که قصد دارید ماشین مجازی روی آن ایجاد شود، انتخاب کنید.

مشخص کردن محل ذخیره سازی

در این بخش، شما باید محل ذخیره‌سازی ماشین مجازی را تعیین کنید. در این سناریو، از Local disk میزبان انتخاب شده برای ذخیره‌سازی داده‌های ماشین مجازی استفاده خواهیم کرد.

انتخاب ورژن ماشین مجازی

در این مرحله، باید نسخه سازگار ماشین مجازی را با توجه به نیاز خود انتخاب کنید. از آنجا که نسخه‌های جدیدتر معمولاً ویژگی‌ها و به‌روزرسانی‌های بهتری را ارائه می‌دهند، توصیه می‌شود در صورت امکان از آخرین نسخه‌های موجود استفاده کنید.

در مرحله بعد، سیستم عاملی که قصد دارید بر روی ماشین مجازی نصب کنید را انتخاب نمایید. توجه داشته باشید که این انتخاب تنها به منظور تنظیمات اولیه برای نصب سیستم عامل انجام می‌شود و خود فرآیند نصب سیستم عامل باید به صورت جداگانه و از طریق فایل ISO صورت گیرد.

تخصیص منابع

در این مرحله، باید منابع مورد نیاز برای ماشین مجازی را تنظیم کنید. به عنوان مثال، در قسمت هارد دیسک، گزینه Disk Provisioning را بر روی Thin قرار داده‌ایم تا فضای 48 گیگابایت به صورت کامل از ابتدا استفاده نشود و به صورت دینامیک مصرف گردد.

در بخش CD/DVD Drive نیز می‌توانید فایل ISO مورد نظر خود را از طریق گزینه Datastore ISO File انتخاب کنید.

با ادامه فرآیند، گزارشی از تنظیمات انجام شده نمایش داده می‌شود. با کلیک روی گزینه Finish، مراحل ایجاد ماشین مجازی تکمیل خواهد شد. پس از اتمام پیکربندی ماشین مجازی جدید، با روشن کردن آن، امکان نصب سیستم عامل با استفاده از فایل ISO انتخابی فراهم می‌شود.

مجازی سازی سرور چگونه کار می‌ کند؟

مجازی‌ سازی سرور فرآیندی است که در آن با استفاده از نرم‌افزاری به نام هایپروایزر (Hypervisor)، منابع فیزیکی سرور مانند پردازنده، حافظه رم و فضای ذخیره‌سازی به بخش‌های مستقل و جداگانه تقسیم می‌شوند تا چندین سیستم‌عامل یا محیط کاری به‌صورت هم‌زمان و بدون تداخل روی یک سرور فیزیکی اجرا شوند.

هایپروایزر به‌عنوان یک لایه میان‌افزار عمل می‌کند که منابع سخت‌افزاری را مدیریت می‌کند و آن‌ها را به واحدهای مجازی تبدیل می‌کند. این لایه مجازی‌سازی امکان می‌دهد که هر ماشین مجازی به‌طور مستقل از دیگری عمل کند، گویی هرکدام روی یک سخت‌افزار جداگانه اجرا می‌شود.

برخلاف تکنیک‌هایی مانند مولتی‌تسکینگ که صرفاً به اجرای چند برنامه روی یک سیستم‌عامل محدود می‌شود، مجازی سازی سرور توانایی ایجاد چند سیستم‌عامل کاملاً مجزا را روی یک سخت‌افزار فیزیکی فراهم می‌آورد. این فناوری برای بهینه‌سازی استفاده از منابع، افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های عملیاتی به‌طور گسترده در سازمان‌ها و مراکز داده استفاده می‌شود.

جمع‌بندی: مجازی سازی سرور چیست؟

مجازی سازی سرور یکی از پیشرفت‌های مهم در فناوری اطلاعات است که به سازمان‌ها امکان می‌دهد از منابع سخت‌افزاری خود به‌طور بهینه استفاده کنند. با استفاده از این فناوری، منابع یک سرور فیزیکی به چندین سرور مجازی تقسیم می‌شود که این امر باعث کاهش هزینه‌های خرید تجهیزات جدید و همچنین صرفه‌جویی در مصرف انرژی و فضای فیزیکی در دیتاسنترها می‌شود.

درنهایت، مجازی سازی سرور برای شما مناسب است اگر موارد زیر در اولویت‌ و لیست نیازهای شما قرار دارد:

• کاهش مصرف برق و هزینه‌های خنک‌کننده
• کاهش فضای اشغال‌شده در مراکز داده
• ایجاد محیط‌های آزمایشی بدون تاثیر بر سرور اصلی
• کاهش نیاز به سازگاری سخت‌افزار
• کاهش هزینه‌های عملیاتی بلندمدت
• پیاده‌سازی استراتژی‌های امنیتی چند لایه
• کاهش زمان قطعی خدمات

سوالات متداول

• امنیت در محیط‌های مجازی‌سازی چگونه تأمین می‌شود؟ 

امنیت در محیط‌های مجازی‌سازی با استفاده از ابزارهای مدیریت دسترسی، نظارت مستمر، به‌روزرسانی‌های منظم و پیاده‌سازی سیاست‌های امنیتی مناسب تأمین می‌شود. همچنین، جداسازی ماشین‌های مجازی و استفاده از فایروال‌های مجازی می‌تواند به افزایش امنیت کمک کند.

• آیا مجازی سازی سرور بر عملکرد سیستم تاثیر می‌گذارد؟ 

مجازی‌سازی می‌تواند تأثیری بر عملکرد سیستم داشته باشد؛ زیرا لایه‌های اضافی به سیستم افزوده می‌شود. با این حال، با تخصیص مناسب منابع، می‌توان این تأثیر را به حداقل رساند.

• تفاوت بین مجازی سازی سرور و مجازی‌سازی شبکه چیست؟

در مجازی سازی سرور، سخت‌افزار فیزیکی سرور از سیستم‌عامل‌های مهمان جدا می‌شود، در حالی که در مجازی‌سازی شبکه، چندین شبکه مجازی بر روی یک شبکه فیزیکی واحد ایجاد می‌شوند.