حقیقت سرورهای مجازی

مجازی سازی سرور یکی از تکنولوژی‌های نادری است که آنقدر خوب است که به نظر واقعی نمی‌آید، اما واقعی است. اولین کاربرد آن، ادغام سخت‌افزار سرور بلااستفاده بر روی تعداد کمتری دستگاه بود. این تکنولوژی، از همان ابتدا به یک راه‌حل چندمنظوره تبدیل گشته که قابلیت اطمینان بیشتر، مدیریت بهتر و سایر مزایایی را فراهم می‌سازد که آن را ابزاری تقریبا حیاتی برای مدیران مراکز اطلاعاتی شرکت ساخته است. خلاصه کردن دانش مجازی سازی که سبب فعالیت آن می‌شود، خود مجازی‌سازی است.

اگر بخواهیم یک تعریف بسیار ساده شده ارائه دهیم، یک سرور مجازی تنها با استفاده از نرم‌افزار، رفتار و قابلیت‌های یک کامپیوتر مستقل را تقلید می‌کند.

سیستم نامگذاری مجازی‌سازی آسان است. انتهای ناحیه نرم‌افزاری توسط یک نمونه واحد از یک سیستم عامل معمولی اشغال می‌شود که به طور مستقیم روی سخت‌افزار سرور نصب می‌گردد. در بالای آن، یک لایه، مجازی سازی، هدایت مجدد و شبیه سازی را کنترل می‌کند که در نتیجه،‌کامپیوتر مجازی را پدید می‌آورد. به ترکیب این دو لایه پایین‌تر، میزبان یا host گفته می‌شود. میزبان نحوه عمل کامل یک کامپیوتر شخصی متداول را یکسره تا BIOS RAM خود فراهم می‌کند و می‌تواند هر تعداد کامپیوتر شخصی مستقل که شما انتخاب می‌کنید را با استفاده از پیکربندی‌های متغییر تعریف شده توسط کاربر سریع اضافه نماید. تا زمانیکه شما یک سیستم عامل روی یک کامپیوتر شخصی مجازی نصب نکنید، همانند سرورهای فیزیکی بدون استفاده می‌باشد. سیستم‌های عاملی که شما روی‌ میزبان‌های مجازی خود نصب می‌کنید، مهمان یا guest خوانده می‌شوند. نصب یک سیستم‌عامل مهمان می‌تواند به سادگی راه‌اندازی از CD نصب سیستم‌عامل باشد. این دقیقا شبیه نصب یک سیستم‌عامل روی یک کامپیوتر شخصی است و به طور کلی اگر از خود می‌پرسید چگونه مجازی سازی عمل خواهد کرد، پاسخ این است: "درست مثل یک کامپیوتر شخصی". در واقع، در یک محیط کاملا ویندوزی، گم کردن مکانتان آسان است: آیا به سیستم‌عامل میزبان ویندوزخود نگاه می‌کنید یا به یکی از چهار سیستم‌عامل مهمان ویندوزی که اندکی قبل نصب نمودید؟ ممکن است گیچ شوید، اما سیستم‌عامل‌های مهمانتان و برنامه‌های کاربردی آنها هیچ‌گاه اینطور نمی‌شوند. هر سیستم‌عامل مهمان تصور می‌کند کل دستگاه تنها در اختیار او است و به عبارتی همینطور هم می‌باشد.

● سخت‌افزار مبتنی بر نرم‌افزار

سیستم‌های عامل و برنامه‌های کاربردی که روی سرورهای مجازی کار می‌کنند بر منابع از قبیل حافظه، هارددرایوها و پورت‌های شبکه کنترل مستقیمی ندارند. در عوض، مدیریت مجازی که زیر سیستم‌عامل و برنامه‌های کاربردی قرار می‌گیرد، در خواست‌ها برای تعامل با سخت‌افزار را متوقف می‌سازد و آنها را همانگونه که مناسب می‌بینید، کنترل می‌نماید. مورد شگفت‌آور واقعی که این تکنولوژی را به چیزی شبیه معجزه تبدیل می‌کند آن است که، یک راه‌حل مجازی سازی در سطح جهانی مثل ESX Server شرکت VMware می‌تواند یک پیکربندی سخت‌افزاری یکپارچه بسازد که شباهت اندکی به سخت‌افزار زیربنایی دارد. برای مثال، میزبان ممکن است فرایند راه‌اندازی اولیه یک کنترلر SCSI را جز به جز شبیه سازی کند و سیستم‌عامل مهمان را متقاعد سازد که این راه ‌اندازی حتی زمانیکه هیچ کنترلر SCSI فیزیکی وجود نداشته باشد، در حال انجام است. این روش می‌تواند درایوهای IDE را نیز شبیه درایوهای SCSI نماید، یک آداپتور اترنت را به چندین آداپتور تبدیل نماید و گیت‌وی‌هایی بین سیستم‌های عامل قدیمی‌تر و سخت‌افزار مدرن بدون پشتیبانی همچون آداپتورهای Fiber Channel ایجاد کند. شما سرورهای خودتان را می‌سازید که دقیقا متناسب با نیازهای برنامه‌های کاربردی‌تان است، اما از یک ماوس به جای یک پیچ‌گوشتی استفاده می‌کنید.

نصب سیستم‌عامل و نرم‌افزار روی یک سرور فیزیکی کامپیوتر شخصی هر بار که به آن نیازدارید می‌تواند خسته کننده باشد. خوشبختانه، در مورد مجازی‌سازی مجبور به انجام این کار نیستید. پس از اینکه یک پیکربندی سخت‌افزار مجازی را دقیقا مطابق خواسته‌تان تنظیم نمودید، می‌توانید image دیسک‌ آن سرور را در یک فایل ذخیره سازید و از آن بعنوان الگویی برای سایر سیستمهای مهمان استفاده نمایید. در عمل، این مایه خوشحالی است شما می‌توانید یک سرور مجازی را از طریق کپی کردن image پشتیبانی نمایید. می توانید از راه کپی کردن فایل image، یک سرور جدید بسازید- کپی کردن ویندوز نیازمند فعال‌سازی مجدد و یک مجوز مناسب است- یا یک سرور موجود را به سخت‌افزار فیزیکی متفاوتی انتقال دهید. سرورهای مجازی تمام مزایا و معایب سرورهای عادی را دارند. آنها دوباره راه‌اندازی می‌شوند، خاموش می‌شوند، موقتا متوقف می‌گردند (suspend)، پاسخ نمی‌دهند (not responding error) و حتی خراب می‌شوند. اگر یک سیستم‌عامل مهمان یا یک درایور دستگاه که از آن استفاده می‌کند پر اشکال باشد، کامپیوتر شخصی مجازی از کار می‌افتد. اما نه کامپیوتر فیزیکی ونکته همین جاست.

اگر سیستم‌عامل شما خراب شود یا یک برنامه کاربردی متوقف گردد، یا حتی اگر شما یک برنامه اصلاحی نرم‌افزار نصب کنید که نیازمند راه‌اندازی مجدد باشد، هیچ اتفاقی برای سخت‌افزار نمی‌افتد. فعالیت یک دستگاه مجازی می‌تواند به مفهوم کاملا مجازی یا به روشی که به واقعیت نزدیک‌تر است به دستگاه دیگری منتقل گردد. حتی اگر دستگاه‌های سخت‌افزاری مشخصی بدرستی کار نکنند، تا وقتی که هدف انتقال عملیات با استفاده از یک آداپتور شبکه ثانویه و یک مسیر جایگزین جهت ذخیره‌سازی می‌باشد، انتقال عملیات دقیقا به عمان صورتی عمل خواهد نمود که اگر کامپیوترهای شخصی مجازی، کامپیوترهای فیزیکی بودند عمل می‌کردند. در بسیاری موارد، سیستم مدیریت شرکت بر یک انتقال عملیات مجازی چنان نظارت خواهد کرد و واکنش نشان خواهد داد که انگار چیزی واقعی است. راه‌حل‌هایی از قبیل HP OpenView سرورهای مجازی را همچون سرورهای فیزیکی می‌بینند و با آنها به همان صورت رابطه خواهند داشت. پیکربندی‌های گزارش شده سرورها پس از اینکه مجازی می‌شوند تغییر خواهند یافت، اما بسیار متحمل است که مدیریت روزمره شرکت، تغییر اندکی را تجربه نماید.

بعلاوه، اغلب سیستم‌های مجازی‌سازی نرم‌افزار مدیریت ویژه راه‌حل را همراه دارند، که به یک مدیر امکان می‌دهد در یک کنسول مرکزی بنشیند و تمام سرورهای مجازی در یک شرکت را کنترل نماید. این نکته‌ای جالب است که یک کارت اترنت مجازی رابدون حتی تماس با سخت‌افزار می‌توان تعویض نمود. یک کنسول مدیریت راه‌حل مجازی سازی به شما میزان کنترلی روی کامپیوترهای شخصی مجازی‌تان می‌دهد که از آنچه مدیران می‌توانند با ابزارهای معمول انجام دهند فراتر است. شما می‌توانید از یک مکان مرکزی کامپیوترهای شخصی مجازی را طبق نیاز راه‌اندازی و خاموش کنید. همچنین این امکان وجود دارد که آنها را چند لحظه‌ای متوقف کنید، که بدون ایجاد خسارت آنها را در وضعیت کنونی‌شان ثابت نگه می‌دارد، یا آنها را برای مدت طولانی متوقف می‌سازد و از طریق ذخیره وضعیت آنها در یک فایل روی دیسک آنها را در یک توقف طولانی قرار می‌دهد. شما می‌توانید از راه رونویسی فایل دیسک طی یک دوره ترمینال کامپیوترهای شخصی را از یک وضعیت پشتیبانی شده مجدد راه‌اندازی کنید و تغییراتی که مهمان را غیر فعال نموده‌اند از میان بردارید.

برای مثال، اگر پیکربندی ذخیره‌سازی فیزیکی شما از تسهیم دیسک پشتیبانی نماید- بررسی‌های خود ما با یک سوئیچ ذخیره سازی SAN شرکت Emulex و یک آرایه دیسک Xserver RAID شرکت Apple Computer صورت گرفت- گزینه VMotion محصول شرکت VMware به شما امکان می‌دهد یک مهمان در حال اجرا را در چند لحظه‌ای متوقف سازید و آنرا مجدد روی یک سرور فیزیکی دیگر راه‌اندازی نمایید. ظرف چند ثانیه، شما می‌توانید تمام مهمانان در حال کار و برنامه‌های کاربردی‌شان را از یک سرور به سرور دیگر بفرستید تا دستگاهی را جهت تعمیر باز کنید. یا شما می‌توانید از VMotion جهت امتیازات آماده سازی مجدد استفاده نمایید. یک کامپیوتر شخصی مجازی که در حال متوقف ساختن آن بخش شبکه است که اشغال می‌نماید می‌توند به مکانی با ترافیک کمتر منتقل شود.

در محیط‌هایی با تلفیقی از سیستم‌های عامل- وضعیتی عادی که حتی ادغام ساده را به یک امر نامنظم تبدیل می‌نماید-یک راه‌حل میزبانی از هر سیستم‌‌عامل در VM خودش است. برای مثال شما می‌توانید روی یک سرور PC که در حال اجرای یکی از راه‌حل‌های مجازی سازی VMware است، هر ترکیبی از Windows ۲۰۰۳ Server، ویندوز ۲۰۰۰ و Windows NT ۴.۰، صورت‌های مختلفی از لینوکس و Free BSD را اجرا نمایید.شما حتی می‌توانید از VM ها جهت میزبانی نسخه‌های مختلفی از یک سیستم‌‌عامل استفاده کنید. مجازی سازی تنها راه اجرای برنامه‌های کاربردی طراحی شده برای Red Hat ۷.۲ و SuSE ۹.۰ بطور همزمان روی یک سرور واحد است.

● بی‌نقص از هر نظر

مجازی سازی کاری چشمگیر است، اما چاره تمام مشکلات نیست. شما هیچگاه نمی‌توانید یک کامپیوتر شخصی مجازی بسازید که از نظر عملکرد بر سیستم فیزیکی زیرین برتری داشته باشد. شما نیازهای سیستم برنامه‌های کاربردی‌تان را از طریق انتقال آنها به محیطی مجازی تا حد بسیاری در خواهید یافت. احتمالا آنها یا بدلیل اینکه فضای کمی از سرور اصلی را مورد استفاده قرار دادند- این حالت معمول است- و یا اینکه چقدر جاگیر هستند شما را شگفت زده خواهند نمود. در صورت لزوم، شما می‌توانید آنهایی که مناسب نیستند را حذف کنید. و در حالیکه یکی از مزایای عمده مجازی امنیت است- دسترسی غیرمجاز به سیستمی که وجود ندارد نمی‌توان کاری از پیش برد- یک کامپیوتر شخصی مجازی شده هنوز می‌تواند به خطر بیفتد. خوشبختانه، راه چاره، رونویسی کپی‌دیسک کامپیوتر شخصی مجازی با یکی است که معلوم است سالم می‌باشد، اما مدیریت سرورهای مجازی هنوز نیازمند هوشیاری است.

در نهایت، ادغام سخت‌افزار تنها یک دلیل انتخاب مجازی سازی سرور است و جاذبه زیادی دارد. با این همه بسته به نیازهای منحصر به فرد هر بخش، مدیران IT مطمئن هستند راه‌های بیشماری پیدا می‌کنند که مجازی سازی می‌تواند به نفع شرکت شما باشد. باورکردنی نیست؟ شاید. اما آنقدر خوب است که نمی‌توان آنرا از دست داد.