آشنایی با پلتفورم هایپر وی (Hyper-V)

هایپر وی (Hyper-V) یکی از پلتفورم های مجازی سازی سرور است که به کاربران اجازه می دهد تا نسخه ای از سیستم عامل های رایانه ای را ایجاد و اجرا نمایند که به آن ماشین مجازی (Virtual Machine) می گویند. به طور کلی هر ماشین مجازی همانند یک سیستم رایانه ای عمل می کند و دارای سیستم عامل و نرم افزار است. با توجه به این که ماشین های مجازی منابع محاسباتی را فراهم می کنند می توانند انعطاف پذیری بیشتری را ایجاد می کنند و در نتیجه صرفه جویی در زمان و هزینه را ایجاد می کنند. پلتفورم Hyper-V ماشین های مجازی را در فضای ایزوله ایجاد می کند یعنی می توانید به طور همزمان بیش از یک ماشین مجازی را روی یک سرور فیزیکی اجرا کنید.

پلتفورم Hyper-V

شرکت مایکروسافت پلتفورم Hyper-V را ارایه داده است. این ابزار مجازی سازی سرور به کاربران این امکان را می دهد تا سیستم عامل های متعددی را بر روی یک سرور فیزیکی نصب و اجرا کنند. پلتفورم مجازی سازی سرور به یک سرور فیزیکی اجازه می دهد تا ماشین های مجازی به صورت مستقل اجرا شوند. در واقع فناوری مجازی سازی امکان مقایس بندی بدون نیاز به چندین سرور فیزیکی را فراهم می کند و تخصیص مجدد منابع بین ماشین های مجازی سازی را آسان می کند.

به طور معمول اصطلاح مجازی سازی (Virtualization) با رایانش ابری (Cloud Computing) اشتباه گرفته می شود. دقت داشته باشید که این دو مفهوم کاملاً مستقل از یکدیگر هستند و تنها اشتراک آن ها منابع پردازشی و محاسباتی است. منظور از مجازی سازی سرور نصب پلتفورم مجازی ساز بر روی یک سرور فیزیکی است تا امکان نصب چندین سیستم عامل بر روی ماشین های مجازی ایجاد شود. در نقطه مقابل رایانش ابری به اشتراک گذاری منابع محاسباتی اشاره دارد که به صورت یک سرویس از طریق شبکه اینترنت به صورت عمومی یا خصوصی ارایه می شود.

آموزش کامل کار با Hyper-V

ویژگی های پلتفورم Hyper-V

در این بخش به بررسی ویژگی ها و قابلیت های مهم پلتفورم Hyper-V می پردازیم.

1.  فضای محاسباتی: ماشین مجازی که در پلتفورم Hyper-V نصب و راه اندازی می شود شامل بخش های اساسی یک سیستم فیزیکی همانند منابع حافظه ای، پردازشی، ذخیره سازی و شبکه ارتباطی است. این بخش ها به صورت جداگانه و مستقل قابل تنظیم و مدیریت هستند.
2. بازیابی و تهیه Backup: ابزار Hyper-V Replica نسخه های کپی از ماشین های مجازی ایجاد می کند تا در سرور فیزیکی دیگری ذخیره شوند. پلتفورم Hyper-V بک آپ گیری از ماشین های مجازی را به دو صورت انجام می دهد: در روش اول بک آپ ها ذخیره می شوند. در روش دوم از Volume Shadow Copy Service (VSS) استفاده می کند.
3. بهینه سازی: هر سیستم عامل Guest از مجموعه سفارشی شده دارای مجموعه ای از سرویس ها و درایورها به نام سرویس های یکپارچه است که سبب می شود استفاده از سیستم عامل در ماشین های مجازی Hyper-V ساده شود.
4. ابلیت حمل: ویژگی هایی مانند Live Migration، Storage Migration، Import و Export سبب می شود جابجایی ماشین های مجازی ساده تر شود.
5. قابلیت اتصال از راد دور: پلتفورم Hyper-V شامل قابلیت Virtual Machine Connection است که از جمله ابزارهای اتصال از راه دور محسوب می شود و در سیستم عامل های ویندوز و لینوکس قابل به کارگیری است. این ابزار دسترسی به کنسول را فراهم می کند.
6. امنیت: راه اندازی امن و حفاظت از ماشین های مجازی به امنیت ماشین های مجازی در برابر بد افزارها و سایر دسترسی های غیر مجاز کمک می کند.

کاربردهای Hyper-V

به طور معمول پلتفورم های مجازی سازی به عنوان Hypervisor شناخته می شود. در این زمینه پلتفورم های متعددی وجود دارد که معروف ترین آن ها Hyper-V شرکت مایکروسافت، vSphere، ESXi، XenServer، هایپروایزرهای متن باز مانند KVM و RHEV است. هایپوایزر Hyper-V پلتفورمی برای ایجاد و مدیریت ماشین های مجازی است که در ذیل برخی از کاربردهای آن را مورد بررسی قرار می دهیم.

1. توسعه و تست برنامه ها: با توجه به این که در پلتفورم Hyper-V به راحتی می توانید ماشین مجازی ایجاد کنید، به راحتی می توانید از ماشین مجازی برای تست سیستم عامل ها و برنامه های مختلف استفاده کنید و پس از اتمام تست به سادگی ماشین مجازی را حذف کنید.
2. بررسی زیرساخت ها: مدیریت ماشین های مجازی راحت تر از سخت افزارهای فیزیکی است و همچنین هزینه بسیار کمتری دارد. علاوه بر این با تخصیص منابع می توانید به صورت هوشمندانه تر از سرورهای فیزیکی استفاده کنید.
3. بهبود تداوم کسب و کار: ماشین های مجازی می توانند زمان خرابی و از دست رفتن سرورهای فیزیکی را کاهش دهند چرا که به راحتی می توانید از آن ها بک آپ تهیه کنید و به سرعت به سرور دیگری منتقل نمایید.

مزیت های پلتفورم Hyper-V

یکی از دلایلی که سازمان ها از پلتفورم Hyper-V استفاده می کنند این است که مقرون به صرفه است و ابزارهای اساسی این پلتفورم رایگان است و تهیه ابزارهای پیشرفته آن نیازمند هزینه است. برخی از مهم ترین مزیت های این پلتفورم در ذیل ارایه شده است:

1. ایجاد سوئیچ مجازی: سوئیچ مجازی (Virtual Switch) این امکان را فراهم می آورد تا تمامی ماشین های مجازی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این سوئیچ های مجازی هوشمند هستند یعنی می توانند مسیر ارسال پکت های داده را پیش از ارسال بررسی کنند.
2. پشتیبانی از چندین سیستم عامل: پلتفورم Hyper-V از سیستم عامل های مختلفی پشتیبانی می کند.
3. قابلیت Live Migration: با استفاده از این ویژگی می توانید ماشین های مجازی در حال کار را بدون ایجاد مشکل از یک هاست Hyper-V به هاست دیگر Hyper-V منتقل کنید. این کار سبب افزایش عملکرد زیرساخت مجازی می شود.
4. ادغام یکپارچه با سایر محصولات مایکروسافت: پلتفورم Hyper-V به راحتی می تواند با سایر محصولات شرکت مایکروسافت ادغام شود.

اصطلاحات اساسی در پلتفورم Hyper-V

در این بخش با اصطلاحات اساسی پلتفورم مجازی سازی Hyper-V آشنا می شویم.

1. ماشین هاست (Host Machine): ماشین هاست یک سرور فیزیکی است که منابع پردازشی، حافظه ای و ذخیره سازی را برای ماشین های مجازی فراهم می کند.
2. هارد دیسک مجازی (VHDX): هارد دیسک مجازی Hyper-V مایکروسافت (VHDX) نسل جدید فرمت هارد دیسک های مجازی (VHD) است. هارد های VHDX دارای ظرفیت ذخیره سازی 64 ترا بایت هستند و تطبیق خوبی با سخت افزارهای جدید دارند.
3. ماشین مجازی مهمان (Guest VM): ماشین مجازی مهمان در واقع سیستم عاملی است که بر روی ماشین مجازی نصب و راه اندازی می شود.
4. شبکه مجازی (Virtual Network): این شبکه ماشین های مجازی و ماشین های هست را به یکدیگر متصل می کند و دسترسی به آن ها را فراهم می کند.
5. هارد دیسک مجازی (Virtual Hard Disk): پلتفورم Hyper-V فایل های بزرگی به نام Container ایجاد می کند که به عنوان دیسک های معمولی به ماشین های مجازی ارایه می شوند.
6. سوئیچ مجازی (Virtual Switch): ابزاری است که ارتباط بین ماشین های مجازی را برقرار می کند. این سوئیچ ها هوشمند هستند چرا که قابل از ارسال بسته، آن ها را بررسی می کنند.
7. مانیتورینگ ماشین مجازی: این ابزار وظیفه نظارت بر ماشین های مجازی را بر عهده دارد.
8. چک پوینت (Checkpoint): چک پوینت وضعیت هارد دیسک مجازی و تمام محتویات آن را در یک زمان خاص نگهداری می کند.
9. قالب ماشین مجازی (VM Template): در واقع VM template کپی اصلی از ماشین مجازی است که برای ایجاد ماشین مجازی جدید با همان ویژگی ها مورد استفاده قرار می گیرد.
10. مهاجرت زنده (Live Migration): قابلیت Live Migration یکی از ویژگی های اصلی Hyper-V است که اجازه می دهد ماشین های مجازی در حال اجرا را از یک هاست Hyper-V به هاست دیگر منتقل نمایید بدون این که وقفه ای در سرویس دهی ایجاد شود.