در ادامه مقالات مرتبط با مجازی سازی و پس از ارائه تعریفی از اینکه مجازی سازی چیست به سراغ معرفی روش های پیاده سازی مجازی سازی در سطح سیستم عامل یا به عبارت دیگر روش های ایجاد ماشین مجازی ، می رویم.

همانطور که با در مقاله مجازی سازی چیست اشاره کردیم، در دنیای کامپیوتر و شبکه مفهوم مجازی سازی در ساختار های متفاوتی ممکن است به کار رفته باشد از زیر ساخت شبکه و مفهوم VLAN تا مجازی سازی در سطح سیستم عامل. هدف تمامی این اقدامات جداسازی بخش های مختلف یک ساختار واحد به گونه ای است که کمترین میزان منابع سخت افزار مورد استفاده قرار بگیرد.

خب سوال این است که علت نیاز به جداسازی سیستم عامل ها از یکدیگر چیست که به خاطر آن به سراغ ساختار های مجازی سازی برویم؟

برای پاسخ به این سوال باید با مفهوم اینکه شبکه چیست آشنا باشیم ، خب کامپیوتر ها توسط مسئول شبکه یا مدیر سیستم به یکدیگر متصل میشوند و شبکه ای بین اونها تشکیل میشه تا بشه منابع سخت افزار و اطلاعات رو بین اونها به اشتراک گذاشت. وقتی این شبکه ایجاد میشه، اگر تعداد اعضا شبکه زیاد بشه دیگه نیازمندی های خاصی احساس میشند که با رفع اونها ساختار شبکه ای که داره بزرگ و بزرگ تر میشه حفظ بشه و ارتباط بین اعضا شبکه برقرار بمونه تا هدف اصلی که به اشتراک گذاری منابع هست (منابع سخت افزاری و اطلاعات) تامین بشه، با داشتن سرور میشه زیر ساخت مورد نیاز برای گسترش شبکه را تامین کرد.

هرچه شبکه بزرگتر بشود و هرچه دنیای فناوری اطلاعات پیشرفت میکنه ساختار های بیشتری ارائه می شوند، شما برای پیاده سازی این ساختار ها نیاز به سیستم عامل دارید، سیستم عامل مورد نظر شما می تواند روی سخت افزار سرور که تامین کردید نصب بشود ولی یکسری مشکلات وجود دارند:

اگر سرویس هایی که اضافه می کنید به یک سرور در کنار یکدیگر قابل نصب نباشند و یا خوب کارنکنند چه می شود؟
اگر دسترسی یک سرویس به سرویس های دیگر محدود باشد چه می شود ؟
اگر یکی از سرویس ها با مشکل مواجه شده و نیاز به نصب مجدد باشد و یا نیاز به تغییر سیستم عامل احساس بشود چه می شود؟
اگر سرویس هایی که می خواهید برروی یک سرور و در کنار همدیگر نصب کنید ، نیاز به سیستم عامل های مختلفی داشته باشند چه می شود؟!

خب پس باید سرویس ها را از همدیگر جدا کرد، که یعنی باید سیستم عامل ها از یکدیگر جدا باشند!

در اینجا هست که احساس نیاز به جداسازی سرور ها یه به عبارت دقیق تر جدا سازی سرویس ها از همدیگه معنی پیدا میکند، جدا سازی سرویس ها هم به این صورت هستش که هر سرویس نیاز به یک سیستم عامل داره پس باید سیستم عامل یک سرویس از سرویس دیگه جدا بشوند، راه حل اول این بود که برای هر سرویس یک سرور جداگانه تهیه بشود، برروی اون سرور سخت افزار مورد نیاز برای تامین منابع سخت افزاری سرویس مورد نظر تامین بشه و سیستم عامل مورد نظر برای مدیریت اون سخت افزار و منابع سخت افزار برروی سرور نصب بشه و در نهایت سرویس مورد نظر برروی این سیستم عامل نصب و وارد مدار بشه. با این روش خیلی واضح هستش که به ازای هر سرویس یک سخت افزار سرور مجزا نیاز هستش که این یعنی هزینه زیاد برای خرید تجهیزات سرور جدید، تامین فضای استاندارد برای نگهداری این سرور ها و صرف هزینه زیاد برای برق و هزینه های سربار دیگه برای پشتیبانی و نگهداری و تعمیر سرور که تعدادشون ممکنه مدام بیشتر و بیشتر بشه.

در اینجا هستش که تکنولوژی مجازی سازی وارد بازار میشه و در جهت رفع این مشکلات راهکاری ارائه میده. خب همچنان سوال این هستش که مجازی سازی چیست؟ برای حل جداسازی سرویس ها از یکدیگه یا به عبارتی جداسازی سیستم عامل ها از یکدیگه نیاز هست میشه یک سرور قوی داشته و سیستم عامل های مختلف برروی اون یکجا داشت ولی همه اونها از هم جدا باشند، اما راه حل این نیست که روی یک سرور چند سیستم عامل مختلف نصب کرد، بلکه در گام اول اول یک سیستم عامل نصب میشه که کنترل سخت افزار به دست بگیره ، بعد از طریق اون سیستم عامل اقدام به دسته بندی منابع سخت افزاری موجود به صورت ایزوله و جدا از هم می کنیم، این دسته بندی فقط در سطح اون سیستم عامل هست ، یعنی به صورت فیزیکی تغییری روی سرور به وجود نخواهد اومد و فقط کنترل دسترسی به اون مقدار مشخص از منابع سخت افزاری که داخل یک گروه خاص  قرار گرفته از سایر گروه ها محفوظ باقی می مونه ، بعد برروی هر دسته از منابع سخت افزار که ایجاد کردیم یک سیستم عامل مشخص نصب می کنیم.

به هر کدام از این دسته از سخت افزار یک ماشین مجازی گفته میشه، به این معنی که مانند یک ماشین فیزیکی (سرور)، دارای منابع سخت افزار هست ، دارای مقدار مشخصی RAM هست که قابلیت آدرس دهی داره، میزان مشخص CPU با تعداد هسته معین در اختیار داره و همچنین یک میزان مشخص از هارد دیسک که غیر قابل دسترس سایز دسته ها هست در اختیار داره ، منتها این مرز بندی ها برای این ماشین توسط سیستم عامل اول ایجاد شده و چون این مرز بندی ها و تخصیص منابع در سطح اون سیستم عامل هست به این ماشین ایجاد شده ، ماشین مجازی گفته میشه.

بعد از ایجاد ماشین مجازی ، می توان به راحتی برروی هر ماشین مجازی اقدام به نصب سیستم عامل کرد و این سیستم عامل های ثانویه درکی نصب به اینکه سخت افزاری که در اختیار شون قرار گرفته بخشی از منابع سخت افزار یک سرور فیزیکی هستش ندارند و همونطور که اشاره شد ، سیستم عامل ثانویه به طور مجزا منابع سخت افزار که در اختیار ش هست رو مدیریت می کنه و فایل سیستم خودش رو برروی میزان هارد دیسک که براش تعیین شده نصب میکنه، دسترسی به شبکه به صورت مجزا می گیره و به همین ترتیب به صورت کامل از سایر ماشین های مجازی جدا و ایزوله تعریف میشه.

با این روش دیگه نیازی به خرید یک سخت افزار مجزا برای نصب سیستم عامل مجزا و پیاده سازی و نصب سرویس مربوطه برروی آن سرور نیست، کافی هستش یک سرور قوی که بتونه نیازمندی همه سرویس ها مورد نیاز سازمان و مجموعه ما رو در خودش داره ، تامین بشه و برروی اون یک سیستم عامل که قابلیت ایجاد ماشین مجازی داره، نصب بشه و تعداد مورد نیاز ماشین مجازی(به ازای هر سرویس یک ماشین مجازی مجزا) برروی اون تعریف و گام به گام پیاده سازی سرویس ها برروی هر ماشین مجازی انجام بشه.

اما نکته ای که در این مقاله به طور خاص می خواهیم به اون اشاره کنیم ، انواع روش های پیاده سازی مجازی سازی هستش.

همانطور که اشاره شد برای مجازی سازی باید ماشین مجازی تعریف بشه و برای ایجاد ماشین مجازی هم نیاز به یک سیستم عامل هست تا بتونه سخت افزار اصلی و فیزیکی ما رو مدیریت بکنه. پس انواع مختلف مجازی سازی با نوعی که سیستم عامل اولیه در اون قرار میگیره از هم تفکیک میشوند.

تا به اینجا مشخص شد که ماشین مجازی به خودی خود دسترسی به سخت افزار فیزیکی سرور اصلی ندارد و ارتباط ماشین مجازی و سخت افزار فیزیکی توسط یک لایه واسط برقرار می شود. به لایه ای که در آن بشود دسته بندی های سخت افزار ایجاد کرد و به عبارتی ماشین مجازی را پیاده سازی کرد Hypervisor گفته میشود و به طور کلی دو روش برای ارائه Hypervisor روی سرور فیزیکی وجود دارد.

مدل اول مجازی سازی: نصب یک سیستم عامل برروی سرور فیزیکی و راه اندازی لایه Hypervisor برروی آن سیستم عامل

مدل دوم مجازی سازی: نصب Hypervisor به صورت مستقیم روی سرور فیزیکی