SSD در مقابل HDD کدام یک برای شما بهتر است؟

SSD در مقابل HDD کدام یک برای شما بهتر است؟

تفاوت بین SSD و HDD چیست؟ درایوهای حالت جامد و هارد دیسک در مشخصات فیزیکی آنها مشابه هستند ، اما داده ها را بسیار متفاوت ذخیره می کنند. مزایا و معایب آن برای هر نوع درایو وجود دارد و تصمیم گیری در مورد نوع مناسب برای شما به نحوه استفاده از رایانه شما می رسد. راهنمای ما به شما نشان می دهد که هر نوع درایو ذخیره سازی چگونه کار می کند و معنای آن برای شما چیست.

HDD

فناوری موجود در درایوهای دیسک سخت به خوبی شناخته شده و آزمایش شده است. درایوهای دیسک سخت بیش از 50 سال است که به طور پیوسته باعث افزایش ظرفیت ذخیره سازی آنها و کاهش اندازه بدنی آنها می شود. هارددیسک ها برای خواندن و نوشتن داده ها به دیسک های نخ ریسی یا پلاتر متکی هستند.

هارد دیسک ها چقدر کار می کنند

درایوهای دیسک سخت از یک یا چند پلاتر حساس به مغناطیسی ، یک بازوی محرک با سر خوانده شده / نوشتن روی آن برای هر پلات و یک موتور برای چرخش پلاترها و حرکت بازوها تشکیل شده است. همچنین یک کنترلر و سیستم عامل I / O وجود دارد که به سخت افزار می گوید چه کاری انجام دهید و با بقیه سیستم ارتباط برقرار کنید.

هر بشقاب در دایره های متحدالمرکز موسوم به آهنگ قرار می گیرد. آهنگ ها به واحدهای منطقی به نام بخش ها تقسیم می شوند. هر یک از آهنگ ها و بخش ها به یک آدرس منحصر به فرد منجر می شوند که می تواند برای سازماندهی و یافتن داده ها استفاده شود. داده ها به نزدیکترین منطقه در دسترس نوشته شده است. یک الگوریتم وجود دارد که داده ها را قبل از نوشتن پردازش می کند ، به شرکت اجازه می دهد تا خطاها را تشخیص داده و تصحیح کند.

پلاترها با سرعت از پیش تعیین شده می چرخند (4200 دور در دقیقه به 7200 دور در دقیقه برای رایانه های مصرفی). این سرعتها با نرخ خواندن و نوشتن ارتباط دارد. هرچه سرعت از پیش تعیین شده بالاتر باشد ، هارد دیسک سریعتر قادر به خواندن و نوشتن داده خواهد بود.

خواندن و نوشتن

هر بار که از رایانه خود بخواهید داده ها را بازیابی یا به روزرسانی کند ، کنترلر I / O به بازوی محرک در آن مکان می گوید و سر خواندن / نوشتن اطلاعات با خواندن حضور یا عدم وجود شارژ در هر آدرس ، داده ها را جمع می کند. اگر درخواست به روزرسانی داده ها بود ، سر خواندن / نوشتن شارژ را در مسیر و بخش آسیب دیده تغییر می دهد.

زمان لازم برای چرخش پلاتور و بازوی محرک برای یافتن مسیر درست و بخش به عنوان زمان تاخیر شناخته می شود.

اشکالاتی که در مورد هارددیسک های HDD وجود دارد ، نتیجه بخش های مکانیکی است که برای خواندن و نوشتن داده ها استفاده می شود ، زیرا یافتن و بازیابی اطلاعات فیزیکی زمان بیشتری را نسبت به پیدا کردن و بازیابی الکترونیکی داده ها می گیرد. در صورت برخورد تقریباً قطره یا پایین آمدن قطعات مکانیکی می توانند از جست و خیز خود برآیند و یا از بین بروند. این نگرانی در لپ تاپ ها وجود دارد ، اما به همان اندازه در دسک تاپ نیست. HDD ها نیز سنگین تر هستند و از انرژی بیشتری نسبت به SSD های قابل مقایسه استفاده می کنند.

فواید

مزایای استفاده از درایوهای دیسک سخت این است که آنها یک فناوری اثبات شده هستند و غالباً در مقایسه با درایوهای حالت جامد برای همان میزان ذخیره ، ارزان تر هستند. در حال حاضر ، HDD ها نیز دارای فضای ذخیره سازی بیشتری نسبت به SSD هستند.

SSD (درایو حالت جامد)

درایوهای حالت جامد از حافظه های فلش برای ارائه عملکرد و دوام برتر استفاده می کنند. از آنجا که بسیاری از قسمت های کوچک و متحرک در داخل هارد دیسک شما وجود دارد - سر مغناطیسی ، دوک نخ ریسی و چرخان ریسندگی - کار کردن با آن اشتباه است و می توانید داده های مهم خود را از دست دهید. بدون قطعات متحرک ، SSD ها دوام بیشتری دارند ، خنک تر عمل می کنند و از انرژی کمتری استفاده می کنند ..

درایو حالت جامد بحرانی و مادربرد

چگونه NAND کار می کند

SSD ها را می توان به عنوان درایوهای USB بزرگ تصور کرد. آنها از همان فناوری پایه استفاده می کنند. NAND ، فناوری موجود در درایوهای حالت جامد ، نوعی حافظه فلش است. در پایین ترین سطح ، ترانزیستورهای دروازه شناور شارژ (یا عدم شارژ) برای ذخیره داده ها را ضبط می کنند. دروازه ها در یک الگوی شبکه قرار می گیرند ، که بیشتر به یک بلوک سازماندهی می شود. اندازه بلوک می تواند متفاوت باشد ، اما به هر ردیفی که شبکه را تشکیل می دهد یک صفحه گفته می شود.

یک کنترلر SSD که عملکردهای مختلفی را انجام می دهد ، از جمله پیگیری محل قرارگیری داده ها.

به روزرسانی داده ها برای SSD ها پیچیده تر است. هنگامی که هر بخشی از آن به روز می شود ، همه داده های موجود در یک بلوک باید تازه شوند. داده های موجود در بلوک قدیمی در یک بلوک مختلف کپی می شوند ، این بلاک پاک می شود و با تغییر در یک بلاک جدید ، داده ها بازنویسی می شوند.

هربار که از رایانه خود بخواهید داده ها را بازیابی یا به روز کند ، کنترلر SSD آدرس داده های درخواستی را جستجو کرده و وضعیت شارژ را می خواند.

هنگامی که درایو بیکار است ، فرایندی به نام جمع آوری زباله از بین می رود و اطمینان حاصل می کند که اطلاعات موجود در بلوک قدیمی پاک شده و این بلوک مجانی برای نوشتن مجدد است.

فرآیند دیگری به نام TRIM وجود دارد که به SSD اطلاع می دهد که هنگام پاک کردن بلوک می تواند از نوشتن اطلاعات خاص صرفنظر کند. از آنجا که تعداد محدودی در هر بار بازنویسی تعداد محدودی وجود دارد ، این یک فرایند مهم است که مانع از سایش زودرس در درایو ذخیره سازی می شود.

برای جلوگیری بیشتر از سایش در درایو ، الگوریتمی وجود دارد که مطمئن شوید هر بلوک موجود در درایو مقدار مساوی از فرایندهای خواندن و نوشتن را بدست می آورد. این فرایند را سطح بندی سایش می گویند و در هنگام کار درایو بطور خودکار اتفاق می افتد.

از آنجا که فرایند خواندن / نوشتن به حرکت داده ها نیاز دارد ، SSD ها معمولاً با ذخیره بیش از حد پیش بینی می شوند. همیشه مقدار مشخصی از درایو وجود دارد که به سیستم عامل گزارش نمی شود و در دسترس کاربر نیست. این امر به اتاق اجازه می دهد تا وسایل را بدون جابجایی در ظرفیت کلی فضای ذخیره و حذف کنید.

SSD ها از فن آوری های جدیدتری هستند و به همین ترتیب از هارددیسک ها گران تر هستند. اگرچه آنها در حال پیشرفت هستند ، اما یافتن درایوهای حالت جامد با ظرفیت بزرگ سخت تر می شود. HDD ها می توانند به اندازه 2.5 برابر بزرگتر باشند.

درایوهای حالت جامد بارهای سریع تری را برای بازی ها ، برنامه ها و فیلم ها ارائه می دهند. به دلیل فناوری استفاده شده ، SSD ها سبک تر بوده و قادر به تحمل حرکت و افتادگی هستند. علاوه بر این ، درایوهای حالت جامد از انرژی کمتری استفاده می کنند و به کامپیوترها امکان خنک سازی را می دهند.

تفاوت دیسک های سخت و درایوهای حالت جامد در فناوری مورد استفاده برای ذخیره و بازیابی اطلاعات است. جدول زیر برخی از تفاوت ها را نشان می دهد.

هارددیسک ارزان تر است و می توانید فضای بیشتری برای ذخیره سازی داشته باشید. اما SSD ها سریعتر ، سبک تر ، بادوام تر هستند و از انرژی کمتری استفاده می کنند. نیازهای شما دیکته می کند که کدام درایو ذخیره سازی بهترین کار را برای شما خواهد کرد.

در مورد مزایای درایوهای حالت جامد اطلاعات کسب کنید.

                هزینه       سرعت     دوام          بالاترین ظرفیت       بهره وری انرژی

HDD       ارزان تر  آرام تر     با دوام کمتری          10 ترابایت              از انرژی بیشتری استفاده کنید

SSD        گرانتر است             سریعتر    با دوام تر 4 ترابایت از انرژی کمتری استفاده کنید

در کامپیوتر من کدام یک SSD یا HDD را باید داشته باشم؟

در کامپیوتر من کدام یک SSD یا HDD را باید داشته باشم؟

بهترین پاسخ: بهترین تنظیم برای اکثر ترکیب ها است که درایو حالت جامد (SSD) برای ویندوز و برنامه های کاربردی بوت می شود و هارد دیسک (HDD) در درجه اول برای ذخیره سازی انبوه استفاده می شود.

چه تفاوتی بین این دو وجود دارد؟

در ساده ترین شکل ، SSD حافظه فلش است و هیچ قسمت متحرکی نیز ندارد. در نتیجه ، آنها کوچکتر هستند و فضای کمتری را در مورد کامپیوتر به خود اختصاص می دهند ، در بعضی موارد حتی به طور مستقیم به مادربرد سوار می شوند. ذخیره سازی SSD بسیار سریعتر از معادل HDD آن است.

ذخیره سازی HDD از نوار مغناطیسی ساخته شده است و دارای قطعات مکانیکی در داخل است. آنها بزرگتر از SSD هستند و بسیار کندتر برای خواندن و نوشتن هستند.

چرا از SSD استفاده می کنیم؟

اگر برای هر منظور در حال ایجاد رایانه شخصی هستید ، سرعت می خواهید . اگر فقط حافظه HDD در دستگاه خود دارید ، سرعت آن چیزی نیست که به نتیجه برسد. برای راه اندازی ویندوز مدت زمان بیشتری طول خواهد کشید ، برنامه ها برای بارگذاری بیشتر طول می کشد ، و پرونده ها برای باز و ذخیره بیشتر زمان می برد.

زیبایی SSD این است که این زمان انتظار به میزان قابل توجهی کاهش می یابد ، حتی درایوهای ارزان تر ، در مقایسه با HDD. هر چیزی که روی آن بارگیری کنید ، خیلی سریعتر عمل می کند.

یکی از بهترین کاربردهای SSD در رایانه شخصی به عنوان درایو بوت است. این به معنای نصب درایو با ظرفیت کوچک است که بر روی آن سیستم عامل ویندوز 10 از هر روز زنده و فعال می شود. با انجام این کار ، رایانه شخصی شما بوت خواهد شد و آماده رفتن به فلاش است. همچنین می توانید بیشترین نرم افزار مورد استفاده خود را برای تأثیر مشابه در آنجا قرار دهید.

Sabrent Rocket SSD

طول عمر SSD به اندازه HDD نیست ، اما مطمئناً می توانید از SSD به عنوان تنها درایو رایانه شخصی استفاده کنید. به عنوان مثال بسیاری از لپ تاپ ها فقط حافظه SSD دارند. شما به دنبال یک زندگی کوتاه مدت نیستید ، اما در مقایسه با ذخیره سازی HDD کاهش می یابد. SSD ها به مرور زمان از نوشتن آن استفاده نمی کنند ، اما یک درایو بوت به این درد نمی خورد.

قیمت های SSD در اواخر اخیر بسیار پایین آمده است و قیمت هر گیگ بسیار پایین تر از حد قبلی است. درایوهای با ظرفیت بزرگ همچنان گران هستند ، همانند بالاترین کارایی ، اما به طور کلی ، آنها مقرون به صرفه تر از همیشه هستند.

چرا از HDD استفاده می کنیم؟

بهترین مورد برای HDD ذخیره سازی انبوه است. این نوع درایو ارزان تر از SSD است و در اندازه های کاملاً گسترده ای موجود است. بازی ها یا رسانه های زیادی برای نگه داشتن رایانه خود دارید؟ مشکلی نیست ، شما می توانید یک یا چند درایو بیش از 1 ترابایت را برای بخشی از هزینه معادل SSD آنها دریافت کنید.

موارد PC معمولاً دارای فضای بیشتری برای بیش از یک درایو هستند ، به این معنی که می توانید به همان اندازه که می توانید انباشت کنید و بودجه خود را ذخیره کنید ، انباشت کنید.

 

قیمت هر گیگابایت هنوز بسیار کمتر از SSD است و درایوهای با ظرفیت زیاد تمام پول شما را نمی گیرند. یک سیستم کارآمد دارای SSD است که می تواند ویندوز را از یک یا چند HDD برای ذخیره انبوه بوت کند.

توصیه نهایی ما این است که برای نصب ویندوز 10 از سیستم ترکیبی با ذخیره انبوه HDD و درایو بوت SSD استفاده کنید. به این ترتیب تعادل قیمت ، کارایی و فضا را بدست می آورید و برای همه مناسبت ها یک ماشین خوب گرد خواهید داشت. اگر نیازهای ذخیره شما کوچکتر باشد ، یک سیستم SSD تمام راه است.

اگر می توانید یک درایو NVMe در رایانه شخصی خود داشته باشید ، این بهترین عملکردها را به همراه خواهد داشت ، و خوشبختانه دیگر گران نیستند. توصیه نهایی ما به لطف قابلیت اطمینان ، عملکرد مجنون ، ضمانت عالی و قیمت مناسب ، سامسونگ 970 EVO Plus سامسونگ است.

مجازی سازی داده

مجازی سازی داده

مجازی سازی داده ها رویکردهای مختلف مجازی سازی را در زمینه تجزیه و تحلیل انبار داده ها ترکیب می کند ، که هدف آنها دسترسی برنامه ها به داده هایی است که از شرایط فیزیکی انتزاع می شوند. یک نسخه به اصطلاح مستر ، یک تصویر مجازی از کل بانک اطلاعاتی ایجاد می شود.

مجازی سازی داده ها بنابراین مفهومی از ادغام اطلاعات است که از روش های کلاسیک مانند فرآیند ETL خارج می شود به این ترتیب که یک لایه انتزاع بین منابع داده های فیزیکی و تصویر مجازی داده ها برقرار می شود.

به عنوان بخشی از ادغام اطلاعات ، ETL ( E xtract ، T ransform ، L oad ) برای استخراج داده ها از منابع ساختاری متفاوت و ترکیب آنها به صورت یکنواخت در یک پایگاه داده هدف استفاده می شود. مجازی سازی داده ها همچنین امکان خواندن و دستکاری داده ها از منابع مختلف را فراهم می کند ، اما (بر خلاف ETL) از نظر جسمی همچنان جای خود را نشان می دهد. بنابراین راه حل های نرم افزاری برای مجازی سازی داده ها فقط داده ها را در سطح مجازی ادغام می کنند و دسترسی به زمان واقعی به منبع داده های فیزیکی را فراهم می کنند .

با استفاده از فن آوری های مجازی سازی داده ها ، داده هایی که در انبارهای دادههای مختلف ، مارتهای داده یا دریاچه های داده توزیع می شوند ، بدون نیاز به ایجاد یک بستر داده فیزیکی جدید ، می توانند به طور مؤثر ترکیب شوند. این امر در درجه اول فضای ذخیره سازی مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی از داده ها را کاهش می دهد . علاوه بر این ، داده های کمتری باید از طریق شبکه منتقل شوند. تصویر مجازی از کل پایگاه داده را می توان در دسترس برنامه های مختلف قرار داد. Intelligence Business (BI) ابزارهای خدمات سلف سرویس را ارائه می دهد که می تواند بدون نیاز به کار با کارمندان خبره فناوری اطلاعات ، برای تولید گزارش و تحلیل مورد استفاده قرار گیرد.

ارائه دهندگان پیشرو فن آوری های مربوطه عبارتند از: Denodo ، TIBCO ، IBM و Informatica.

مزایا و معایب مجازی سازی داده ها:

مزایای	معایب
requirement نیاز حافظه برای نسخه های فیزیکی داده ها کاهش می یابد.	contrast برخلاف رویکرد انبار داده ، مجازی سازی داده ها برای ضبط و نگه داشتن عکس های تاریخی یک پایگاه داده مناسب نیست.
action استخراج داده های وقت گیر (مانند ETL) دیگر لازم نیست.
sources منابع جدید داده ها را می توان از طریق ابزارهای BI مربوط به خدمات شخصی بدون دانش فنی قبلی متصل کرد.
data داده های مجازی را می توان با انواع ابزارهای مدیریت داده پردازش کرد.

مجازی سازی ذخیره سازی مبتنی بر شبکه

مجازی سازی ذخیره سازی مبتنی بر شبکه

مجازی سازی ذخیره سازی به صورت شبکه ای بخصوص هنگامی مفید است که منابع ذخیره سازی سیستم های ناهمگن در یک استخر ذخیره مجازی ترکیب شوند. در زمینه شرکت های بزرگ، این رویکرد معمولا به عنوان بخشی است از یک شبکه های ذخیره سازی (SAN) اجرا شده است.

مؤلفه اصلی مجازی سازی ذخیره سازی مبتنی بر شبکه ، یک دستگاه شبکه مرکزی (به عنوان مثال سوئیچ) است که لایه انتزاع بین رسانه ذخیره سازی فیزیکی سیستم های یکپارچه و شرط ذخیره سازی مجازی را برقرار می کند ، نقشه برداری از ابرداده را انجام می دهد و از I / O استفاده می کند. امروزه دستگاه های مجازی سازی از این نوع مستقیماً در مسیر داده به عنوان بخشی از "فرآیند درون باند" ( مجازی سازی متقارن ) پیاده سازی می شوند . در این حالت ، تمام درخواست های I / O از طریق دستگاه مجازی سازی عبور می کنند. هیچ تعامل مستقیمی بین میزبان درخواست کننده و دستگاه ذخیره فیزیکی وجود ندارد. این بدان معنی است که هیچ درایور مخصوص سخت افزار ذخیره سازی لازم نیست در هاست موجود باشد.

 اشاره

مجازی سازی متقارن با مجازی سازی نامتقارن (همچنین خارج از باند ) از منابع ذخیره تضاد دارد. در این حالت ، دستگاه مجازی سازی فقط به عنوان سرور ابرداده عمل می کند ، و اطلاعاتی را در مورد مکان یک بلوک داده درخواستی در اختیار شما قرار می دهد. سپس درخواست مستقیم I / O به دستگاه ذخیره سازی ارسال می شود.

مزیت اصلی رویکرد مبتنی بر شبکه این است که منابع ذخیره سازی سیستم های ناهمگن را می توان از طریق رابط مرکزی مدیریت کرد . اگر مجازی سازی ذخیره سازی مبتنی بر شبکه به روش خارج از باند اجرا شود ، برای دسترسی به دستگاه های ذخیره سازی موجود در SAN باید نرم افزار ویژه ای در طرف میزبان پیاده سازی شود. فرآیند درون باندی به چنین نرم افزاری احتیاج ندارد ، اما برای پیاده سازی پیچیده تر است و عموماً دارای تاخیر I / O بالاتر است.

ارائه دهندگان شناخته شده راه حل ها برای مجازی سازی ذخیره سازی عبارتند از: EMC ، HP ، IBM ، LSI و Oracle.

مزایا و معایب مجازی سازی ذخیره سازی:

مزایای	معایب
resources منابع حافظه فیزیکی به طور مؤثرتر مورد استفاده قرار می گیرند.	virtual مجازی سازی ذخیره سازی همیشه با سربار همراه است که از این واقعیت ناشی می شود که ابرداده ها باید تولید و پردازش شوند.
✔ استفاده از منابع ذخیره با محدودیت های فیزیکی محیط ذخیره سازی زیرزمینی مرتبط نیست.	✘ پردازش درخواست های I / O می تواند وقتی کار زیاد باشد ، کل سیستم ذخیره سازی را کند می کند و باعث کمبود مشکل می شود.
resources منابع ذخیره سازی فیزیکی که در یک درایو منطقی ترکیب شده اند ، می توانند بصورت مرکزی مدیریت شوند.
resources منابع ذخیره سازی فیزیکی را می توان بطور مستقل از استخر ذخیره مجازی گسترش و بازسازی کرد.

مجازی سازی ذخیره سازی مبتنی بر دستگاه

مجازی سازی ذخیره سازی مبتنی بر دستگاه

همچنین، آرایه های دیسک - دستگاه های ذخیره سازی که با دیسک های سخت در شبکه می تواند ارائه - توانایی ذخیره سازی مجازی سازی ارائه منابع. از طرح های به اصطلاح RAID استفاده می شود. RAID (مختصر: Redundant Array از دیسک های مستقل ) یک مفهوم ذخیره سازی داده است که در آن چندین درایو فیزیکی برای تشکیل یک بستر ذخیره سازی مجازی ترکیب می شوند. هدف از مجازی سازی ذخیره سازی قابلیت اطمینان از افزونگی است. برای انجام این کار ، داده ها در یک آرایه دیسک آینه می شوند و در هارد دیسک های مختلف توزیع می شوند.

 اشاره

برای اطلاعات بیشتر در مورد آرایه های دیسک و طرح های RAID ، مقاله ما در شبکه ذخیره شده ضمیمه (NAS) را ببینید.

آرایه های دیسک مدرن همچنین امکان اتصال سایر دستگاه های ذخیره سازی و در نتیجه ترکیب و مدیریت منابع ذخیره چندین آرایه دیسک را در سطح مجازی ارائه می دهند. در این مورد، که کنترل ذخیره سازی تابع را به دستگاه های ذخیره سازی در ارتباط یک کنترل اولیه، که این دسته از مدیریت مرکزی از جدول نگاشت، و مسیریابی از من / درخواست ای.

مجازی سازی ذخیره سازی مبتنی بر دستگاه همچنین به دلیل تأخیر کم در I / O عملکرد خوبی را ارائه می دهد . به غیر از آرایه های دیسک برای ادغام ، دیگر نیازی به قطعات سخت افزاری لازم نیست. برای اینکه بتوانیم فضای ذخیره سازی خارجی را ادغام کنیم ، این دستگاه ها باید دارای رابط های مناسب باشند. انتقال داده یا تکثیر در سیستم های مختلف گاهی اوقات شکست می خورد زیرا بسیاری از تولید کنندگان دستگاه های ذخیره سازی مربوطه به پروتکل های اختصاصی متکی هستند. همچنین لازم به ذکر است که کنترلر ذخیره سازی اولیه می تواند هنگام بار سنگین تبدیل به تنگنا شود.

مجازی سازی ذخیره سازی چیست؟

مجازی سازی ذخیره سازی

در مجازی سازی ذخیره سازی ( مجازی سازی ذخیره سازی ) یک رویکرد مجازی سازی، که هدف آن نماینده یک شرکت مانند هارد دیسک ها، حافظه های فلش، و یا درایو نوار های مختلف منابع ذخیره سازی مجازی، و به هم پیوسته است استخر ذخیره سازی به ارائه. یک راه حل مجازی سازی لایه انتزاعی بین رسانه های مختلف ذخیره سازی فیزیکی و سطح منطقی ایجاد می کند ، که در آن می توان منابع ذخیره ترکیبی را با استفاده از نرم افزار بصورت متمرکز مدیریت کرد .

حافظه مجازی همچنین می تواند به سهمیه تقسیم شود و به برنامه های انتخابی اختصاص یابد. با وجود مجازی سازی ، کاربران همیشه می توانند به داده های ذخیره شده از طریق همان مسیر پرونده دسترسی پیدا کنند ، حتی اگر مکان ذخیره فیزیکی تغییر کند. این توسط یک جدول تخصیصی که توسط نرم افزار مجازی سازی اداره می شود ، تضمین می شود. یکی در مورد نقشه برداری از رسانه ذخیره سازی فیزیکی به یک درایو منطقی (که به آن حجم نیز گفته می شود ) صحبت می کند.

درایوهای منطقی به محدودیت ظرفیت فیزیکی رسانه های ذخیره سازی انفرادی وابسته نیستند. بنابراین مجازی سازی ذخیره سازی انعطاف پذیری بیشتری را در هنگام تخصیص منابع ذخیره ایجاد می کند . سخت افزار موجود برای ذخیره سازی داده ها می تواند به صورت مؤثرتری استفاده شود. برای شرکت ها ، این بدان معنی است که می توان ظرفیت ذخیره سازی را با هزینه کمتری در مرکز داده در دسترس قرار داد.

در زمینه شرکتی ، مجازی سازی ذخیره سازی معمولاً به صورت بلوک انجام می شود . هنگام ذخیره بلوک ، داده ها به بلوک هایی با اندازه مساوی تقسیم می شوند. به هر بلوک داده یک آدرس منحصر به فرد داده می شود. نرم افزار مجازی سازی این را در جدول نقشه یابی مرکزی ذخیره می کند . از این رو جدول نقشه برداری شامل تمام ابرداده های مورد نیاز برای یافتن مکان فیزیکی یک بلوک داده است. این نقشه برداری امکان مدیریت داده ها در سطح مجازی را به طور مستقل از کنترل کننده مربوط به فضای ذخیره سازی فیزیکی امکان پذیر می کند و بنابراین ، به عنوان مثال ، جابجایی ، کپی ، آینه یا تکثیر.

در عمل ، مجازی سازی مبتنی بر بلوک با استفاده از سه روش مختلف قابل اجرا است:

میزبان

دستگاه های مبتنی بر

مبتنی بر شبکه

مجازی سازی مبتنی بر میزبان

مجازی سازی مبتنی بر منابع ذخیره سازی رویکردی برای مجازی سازی ذخیره سازی است که معمولاً در ترکیب با ماشین های مجازی استفاده می شود . با استفاده از این مفهوم ، یک سیستم میزبان یک یا چند سیستم مهمان (به مجازی سازی سخت افزار ) با درایوهای مجازی در سطح انتزاع ارائه می دهد ، که توسط یک مدیر حجم داخلی یا توسط یک نرم افزار جداگانه (یک به اصطلاح hypervisor ذخیره سازی) پیاده سازی می شود . سخت افزار (دیسک سخت و سایر رسانه های ذخیره سازی) توسط درایور دستگاه سیستم میزبان قابل دسترسی است. مدیر حجم یا نماینده ذخیره سازی به عنوان یک لایه نرم افزاری بالاتر از درایور دستگاه استفاده می شود و ورودی و خروجی (ورودی / خروجی ، به طور خلاصه: I / O) ، جداول نقشه برداری I / O و جستجوی ابرداده را مدیریت می کند.

عملکردهای بومی که ایجاد درایوهای مجازی را ممکن می سازند ، تقریباً در تمامی سیستم عامل های مدرن وجود دارد.

ویندوز: مدیر دیسک منطقی (LDM)

macOS: CoreStorage (از سیستم عامل X Lion)

لینوکس: مدیر حجم منطقی (LVM)

Solaris و FreeBSD: zPools از Z File Systems (ZFS)

مجازی سازی ذخیره سازی مستقر در میزبان بدون سخت افزار اضافی کار می کند ، از هر دستگاه ذخیره سازی پشتیبانی می کند و با کمی تلاش قابل اجرا است. علاوه بر این ، این روش در مقایسه با سایر مفاهیم بهترین عملکرد را ارائه می دهد ، زیرا هر وسیله ذخیره به طور مستقیم و بنابراین بدون تأخیر مورد خطاب قرار می گیرد . با این حال ، کاربران باید بپذیرند که مجازی سازی ذخیره سازی - و بنابراین امکان بهینه سازی استفاده از ذخیره سازی - به میزبان مربوطه محدود می شود.

مزایا و معایب مجازی سازی در سطح سیستم عامل:

مزایا و معایب مجازی سازی در سطح سیستم عامل:

مزایای	معایب
concepts مفاهیم مجازی سازی در سطح سیستم عامل نیازی به مشاور عالی ندارند و بنابراین با کمترین ضرر مجازی سازی همراه هستند.	✘ مجازی سازی در سطح سیستم عامل به سمت معماری های میکرو سرویس ارائه می شود. فن آوری ظرف هنگام کار با برنامه های یکپارچه ساخت یافته ، مزایایی را از دست می دهد (به عنوان مثال از نظر مقیاس پذیری).
✔ اگر ظروف در برنامه های کاربردی استفاده می شوند که مبتنی بر پیوند ریز سرویس ها هستند ، کاربران از مقیاس پذیری بالایی بهره مند می شوند.	✘ برخلاف VMs ، ظروف به طور مستقیم در هسته سیستم عامل میزبان اجرا می شوند. این فرضیه شرایط فنی خاصی دارد. این وابستگی ها قابلیت حمل ظروف را محدود می کنند: برای مثال ، ظروف لینوکس نمی توانند بدون سیستم شبیه سازی روی سیستم های ویندوز اجرا شوند.
✔ ظروف را می توان بلافاصله و بدون مراحل نصب پیچیده در دسترس قرار داد.	✘ کانتینرها عایق قابل توجهی کمتری نسبت به VM دارند. بنابراین مجازی سازی کانتینر برای اجرای مفاهیم امنیتی مناسب نیست.
✔ می توانید نرم افزارها را بدون ترک باقیمانده حذف کنید.
✔ تعداد زیادی ظروف آماده به صورت آنلاین برای مهمترین سیستم عامل ها در دسترس هستند.

دسکتاپ مجازی سازی چیست؟

دسکتاپ مجازی سازی

مجازی سازی دسک تاپ مفهومی را توصیف می کند که در آن می توان محیط دسک تاپ را به صورت مرکزی ارائه داد و از طریق یک شبکه به آنها دسترسی پیدا کرد. این رویکرد در درجه اول در زمینه شرکتی استفاده می شود.

شرکت های مدرن معمولاً ایستگاه های کاری خود از جمله رایانه های شخصی را به کارمندان دفتری خود ارائه می دهند. هر یک از این رایانه های تک کاربره باید تنظیم و نگهداری شوند. با این حال ، مدیریت محلی وقت گیر است. به منظور صرفه جویی در منابع پرسنلی ، مفاهیم مختلفی برای مجازی سازی محیط دسکتاپ تهیه شده است.

مجازی سازی رومیزی مبتنی بر ساختار مشتری-سرور است . انتقال داده ها بین سرور و مشتری از طریق پروتکل های به اصطلاح نمایش از راه دور صورت می گیرد. ارائه دهندگان اصلی راه حل های نرم افزاری برای مجازی سازی دسک تاپ مانند مایکروسافت ، VMware یا Citrix به فن آوری های اختصاصی متکی هستند. بسته به جایی که از قدرت محاسباتی برای تهیه یک میزکار مجازی استفاده می شود ، بین روش های میزبان و مشتری محور تمایز قائل می شود.

مجازی سازی میزکار مبتنی بر میزبان: مجازی سازی میزکار مبتنی بر میزبان شامل تمام رویکردهایی است که در آن دسک تاپ های مجازی مستقیماً روی سرور اجرا می شوند. با استفاده از این نوع مجازی سازی دسک تاپ ، تمام توان محاسباتی برای تهیه محیط دسک تاپ و برای عملکرد برنامه ها توسط سخت افزار سرور تأمین می شود. کاربران از طریق شبکه به میزهای مجازی مبتنی بر میزبان دسترسی دارند. رایانه های شخصی و نوت بوک های کاملاً مجهز ( مشتری های ضخیم ) ، دستگاه های نهایی با سخت افزار کاهش یافته ( مشتریهای نازک ) یا رایانه های کاملاً به حداقل رسیده ( صفر مشتری)) و همچنین تبلت و تلفن های هوشمند. به عنوان یک قاعده ، اتصال به شبکه دائمی لازم است. یک مجازی سازی میزکار مستقر در میزبان با استفاده از روشهای زیر قابل اجرا است:
 

دستگاه مجازی مبتنی بر میزبان: با استفاده از این روش مجازی سازی ، هر کاربر از طریق دستگاه مشتری به دستگاه مجازی خود روی سرور متصل می شود. بین مجازی سازی دسک تاپ پایدار ، که کاربر در هر جلسه به همان VM متصل می شود ، و رویکردهای غیر مداوم که در آن ماشینهای مجازی بطور تصادفی تخصیص می یابد ، تمایز قائل می شود . اگر از ماشینهای مجازی مبتنی بر میزبان در زمینه مجازی سازی دسکتاپ استفاده شود ، فرد از زیرساخت های دسک تاپ مجازی صحبت می کند(VDI). VM های مستقر در میزبان ، محدوده بزرگی را برای سفارشی سازی به کاربران ارائه می دهند. دسک تاپ های مجازی مستقر به عنوان بخشی از این رویکرد را می توان مانند دسک تاپ های محلی با برنامه های سفارشی و گزینه های مشاهده سفارشی شخصی سازی کرد.
 

سرویس ترمینال: اگر مشتری فقط به عنوان یک دستگاه نمایشگر برای محیط های میزبان میزبان مرکزی مورد استفاده قرار گیرد ، یکی از خدمات ترمینال یا مجازی سازی ارائه صحبت می کند. اینها از یک سرور به اصطلاح ترمینال استارائه شده این رویکرد مجازی سازی دسک تاپ مبتنی بر میزبان ، تنها محدوده سفارشی سازی را برای کاربران فراهم می کند و بنابراین برای سناریوهایی مناسب است که در آن تعداد زیادی از ایستگاه های کاری بسیار استاندارد با عملکردهای محدود در دسترس قرار بگیرند. به عنوان مثال خدمات ترمینال در خرده فروشی استفاده می شود. در اینجا ، مشتریان نازک این امکان را به کارمندان می دهند که سطح موجودی ها و دسترسی به اطلاعات محصول را بررسی کنند. مشتریان از این نوع ترمینال برای پیکربندی کالاها به صورت جداگانه و سفارشات استفاده می کنند.
 

Blade server: اگر کاربران نهایی باید از راه دور به ماشینهای فیزیکی جداگانه دسترسی داشته باشند ، این کار معمولاً با استفاده از یک سرور تیغه انجام می شود. این یک سرور یا سرور ماژولار است که شامل چندین کامپیوتر تک بورد - به اصطلاح پره ها (آلمانی: "Blatt") است. به عنوان بخشی از مجازی سازی دسک تاپ ، هر محیط دسک تاپ روی یک تیغه جداگانه اجرا می شود. مزیت این روش: پره های سرور ماشین های محاسباتی فیزیکی مستقل هستند ، اما امکانات تأمین مسکن (برق و خنک کننده) را به اشتراک می گذارند و به صورت مرکزی اداره می شوند.
 

مجازی سازی دسکتاپ مبتنی بر مشتری : اگر مجازی سازی دسکتاپ مبتنی بر مشتری است ، باید منابع مربوط به عملکرد محیط دسکتاپ توسط دستگاه مشتری مربوطه تهیه شود.بنابراین این رویکرد نیاز به یک مشتری ضخیم با سخت افزار مناسب دارد. در عمل ، مجازی سازی رومیزی مبتنی بر مشتری با استفاده از دستگاه های مجازی یا به عنوان جریان سیستم عامل انجام می شود.
 

ماشین های مجازی مبتنی بر مشتری: این رویکرد برای مجازی سازی ، محیط دسک تاپ را در یک ماشین مجازی روی دستگاه مشتری اجرا می کند. به عنوان یک قاعده ، از یک فوق تخصص استفاده می شود. هر دسک تاپ مجازی در فواصل منظم خود را با یک تصویر سیستم عامل روی سرور همگام می کند. این امر باعث می شود چرخه های پشتیبان مدیریت مرکزی و مبتنی بر تصویر. مزیت دیگر این روش مجازی سازی این است که برنامه ها حتی اگر اتصال به سرور از بین رفته باشد ، بصورت محلی در دسترس هستند.
 

جریان سیستم عامل: با جریان سیستم عامل ، سیستم عامل محیط دسک تاپ روی سخت افزار محلی اجرا می شود. فقط فرآیند بوت از راه دور از طریق تصویر روی سرور انجام می شود. بنابراین جریان سیستم عامل برای سناریوهایی مناسب است که در آن کل گروههای رومیزی بر اساس تصویر سیستم عامل واحد ارائه می شود. این مزیت را دارد که سرپرست ها فقط باید یک تصویر را روی سرور مدیریت کنند تا در تمام دسک تاپ های جریان دار تنظیماتی را انجام دهند. جریان سیستم عامل نیازی به مشاور ندارد. با این وجود ، به یک اتصال شبکه ثابت بین سرور و دستگاه مشتری نیاز دارد.

مفاهیم نمره مجازی سازی دسکتاپ در درجه اول از طریق مدیریت متمرکز انجام می شود . تلاش برای اداره و نگهداری به ویژه در محیط های کاری استاندارد قابل کاهش است. اما اگر IT شرکتی با این مشکل روبرو شود که باید زیرساخت IT ناهمگن با تعداد زیادی دسک تاپ مختلف اجرا شود ، این مزیت در چشم انداز قرار می گیرد.

شرکت هایی که به مجازی سازی دسک تاپ متکی هستند ، معمولاً انتظار دارند پس انداز کنند. گفته می شود که مشتریان باریک هزینه های سخت افزاری و مصرف برق در دفتر را کاهش می دهند . گاهی اوقات با شرایط کار قابل مقایسه با مجوزهای کمتری نرم افزار می توان به دست آورد. پس انداز نیز در زمینه صدور مجوز امکان پذیر است. از طرف دیگر ، سرورها هنگام جابجایی به دسک تاپ های مجازی ، در ابتدا هزینه هایی ایجاد می کنند.

مجازی سازی دسک تاپ نیاز به سرورهای قدرتمند دارد. بسته به رویکرد مجازی سازی ، پهنای باند بالایی نیز برای انتقال داده در شبکه مورد نیاز است. با توجه به هزینه های مربوط به کسب ، مجازی سازی دسک تاپ فقط در طولانی مدت فقط در عمل پرداخت می کند.

مزایا و معایب مجازی سازی دسک تاپ

مزایای	معایب
virtual مجازی سازی دسک تاپ امکان مدیریت مرکزی محیط های دسک تاپ را فراهم می کند.	virtual مجازی سازی دسک تاپ در درجه اول برای زیرساخت های همگن مناسب است.
✔ کاربران می توانند از طریق دستگاههای مختلف پایان به دسک تاپ مجازی خود دسترسی پیدا کنند.	✘ بعضی از رویکردها نیاز به اتصال ثابت شبکه دارند.
virtual مجازی سازی رومیزی پشتیبان گیری مرکزی را فعال می کند.	demands تقاضای زیاد در مورد عملکرد سرور ، ظرفیت ذخیره سازی و پهنای باند شبکه.
clients مشتریان نازک پس انداز هزینه را در خرید و بهره برداری فعال می کنند.

مجازی سازی در سطح سیستم عامل

مفاهیم مجازی سازی در سطح سیستم عامل به عملکردهای هسته بومی سیستم عاملهای یونیکس مانند متکی هستند ، که امکان اجرای چندین نمونه فضای مجزا کاربر را بطور موازی ممکن می سازد. در مقایسه با مجازی سازی سخت افزاری ، یک سیستم مهمان کامل از جمله هسته شبیه سازی نمی شود. در عوض ، برنامه های مجازی ، هسته سیستم میزبان را در سطح سیستم عامل به اشتراک می گذارند.

 اشاره

به دلایل امنیتی ، سیستم عامل های مدرن بین دو منطقه حافظه مجازی تمایز قائل می شوند: فضای هسته و فضای کاربر . در حالی که فرایندهایی که برای عملکرد هسته و سایر مؤلفه های اصلی در فضای هسته انجام می شوند ، فضای کاربر برای برنامه های کاربر در دسترس است. در سیستم عامل های unixoid می توان چندین نمونه فضای مجازی کاربر را بطور موازی اجرا کرد. این ویژگی اساس مجازی سازی در سطح سیستم عامل است.

هر نمونه فضای کاربر نشان دهنده یک محیط زمان مجاز مجازی است که بسته به فن آوری مورد استفاده ، کانتینر ، پارتیشن ، موتور مجازی سازی (به طور خلاصه:VE) یا به زندان گفته می شود. مجازی سازی مبتنی بر سیستم عامل با استفاده از سیستم عامل های کانتینری مانند Docker ، احیای مجدد را انجام داد . در این میان ، کاربران دارای rtk ، OpenVZ / Virtuozzo و runC گزینه های بالقوه ای برای رهبر بازار دارند .

مجازی سازی موارد فضای کاربر با استفاده از مکانیسم های محلی chroot که همه سیستم عامل های یونیکسید را فراهم می کند صورت می گیرد . در chroot به (مخفف "ریشه تغییر") یک تماس سیستم، که اجازه می دهد تا برای تغییر دایرکتوری ریشه یک فرآیند در حال اجرا است. فرایندهایی که به یک فهرست اصلی ریشه مجازی منتقل می شوند ، تنها در صورت اجرای صحیح فقط می توانند به پرونده های این فهرست دسترسی پیدا کنند. با این حال ، chroot به تنهایی فرآیندهای ناکافی را محصور می کند. فراخوانی سیستم عملکردهای اولیه مجازی سازی را ارائه می دهد ، اما هرگز به عنوان مفهومی برای تأمین امنیت فرآیندها در نظر گرفته نشده بود. بنابراین فن آوری های کانتینر ، chroot را با سایر توابع هسته بومی مانند گروه های مختلف و مکان های نام ترکیب می کندبرای فراهم کردن فرایندهایی با یک محیط زمان انزوا با دسترسی محدود به منابع سخت افزاری. یکی از فرآیندهای کانتینر شده صحبت می کند.

Cgroups: Cgroups گروههای کنترل برای مدیریت منابع هستند که باعث می شوند دسترسی پردازشها به منابع سخت افزاری محدود شود.
 

Namespaces: Namespaces مکانهای نامی برای شناسایی سیستم و فرآیند و همچنین ارتباطات بین پردازشی و منابع شبکه می باشد. با داشتن نام های نام ، یک فرآیند و فرآیندهای کودک آن می توانند به یک بخش مورد نظر از سیستم زمینه ای محدود شوند.

یک ظرف نرم افزاری شامل یک برنامه شامل کلیه وابستگی ها مانند کتابخانه ها ، برنامه های کاربردی یا پرونده های پیکربندی شده است. برنامه های کاربردی قابل تنظیم و انتقال از سیستم به سیستم دیگر بدون تنظیمات بیشتر هستند. بنابراین رویکرد کانتینر نقاط قوت خود را در تهیه برنامه های کاربردی در شبکه ( استقرار ) نشان می دهد.

اگر ظروف به عنوان بخشی از معماری های خدمات میکروسرویس استفاده شوند ، کاربران همچنین از درجه بالایی از مقیاس پذیری بهره مند می شوند. Microservice یک رویکرد توسعه برای تعدیل نرم افزار است . در معماری های میکرو سرویس ، برنامه های پیچیده از طریق تعامل فرآیندهای مستقل - به عنوان مثال در یک ظرف جداگانه - تحقق می یابد. یکی از یک برنامه چند کانتینری صحبت می کند . چنین ساختار نرم افزاری دارای مزایای مختلفی است: خدمات میکروسکوکی استقرار برنامه ها در خوشه های سرور را تسهیل می کند ، زیرا فرآیندهای کانتینر شده در همان سیستم قابل اجرا هستند یا در صورت لزوم در سیستم های مختلف توزیع می شوند. علاوه بر این ، هر میکروسرویس به صورت جداگانه قابل اندازه گیری استباشد. کاربران به سادگی نمونه دیگری از خدمات خرد مربوط را در یک ظرف جدید شروع می کنند.

اجرای معماری میکروسرویس در خوشه از طریق مدیران خوشه مرکزی و ابزار ارکسترشن انجام می شود . مقاله ما در مورد اکوسیستم داکر گزیده ای از محبوب ترین ابزارهای کانتینر را ارائه می دهد .

در مقایسه با مجازی سازی سخت افزاری ، فن آوری کانتینر با کوچکترین مجازی سازی کاهش می یابد . سربار نرم افزار Hypervisor از بین می رود. در حالی که یک سیستم عامل جداگانه باید برای هر VM مجازی سازی شود ، فن آوری کانتینر چندین هزار سرویس میکروسکوپ را قادر می سازد در محیط های زمان اجرا جدا شده در همان سیستم عامل اجرا شوند.

مزایا و معایب مجازی سازی سخت افزار

مزایا و معایب مجازی سازی سخت افزار:

مزایای	معایب
✔ به عنوان بخشی از ادغام سرور ، منابع سخت افزاری می توانند بصورت دینامیکی اختصاص داده شده و از کارآیی بیشتری استفاده شوند.	✘ شبیه سازی یک محیط سخت افزاری از جمله سیستم عامل منجر به سربار می شود.
hardware سخت افزارهای تلفیقی می توانند با انرژی بیشتری نسبت به رایانه های جداگانه کار کنند.	عملکرد یک ماشین مجازی می تواند توسط سایر VM-ها در همان سیستم میزبان تحت تأثیر قرار گیرد.
✔ VM ها نسبتاً بالایی از انزوا و بنابراین امنیت در ایزوله کردن بار کاری را ارائه می دهند.

مجازی سازی نرم افزار

اگر اجزای نرم افزار به جای اجزای سخت افزاری مجازی سازی شوند ، یکی از مجازی سازی نرم افزار صحبت می کند . رویکردهای رایج برای این مفهوم مجازی سازی عبارتند از:

نرم افزار مجازی سازی

دسکتاپ مجازی سازی

مجازی سازی در سیستم عامل ها

نرم افزار مجازی سازی

با استفاده از مجازی سازی (انگلیسی نرم افزار مجازی سازی ) اشاره به انتزاع از برنامه ها از سیستم عامل. سیستم های مجازی سازی برنامه های کاربردی مانند VMware ThinApp ، Microsoft App-V یا Citrix XenApp اجرای برنامه ها را در محیط های زمان اجرا جدا شده و توزیع آنها در سیستم های مختلف و بدون ایجاد تغییر در سیستم عامل های محلی یا فایل ها و رجیستری مربوطه امکان پذیر می سازد.

به عنوان مثال ، با استفاده از VMware ThinApp ، پرونده های بسته Windows Installer (به عنوان مثال پرونده های MSI) برنامه های پیچیده را می توانید به پرونده های EXE مستقل تبدیل کنید. این شامل کلیه کتابخانه ها و پرونده های پیکربندی مورد نیاز برای اجرای برنامه در هر محیط سیستم عامل ویندوز است.

مجازی سازی برنامه برای استفاده محلی ایده آل است - برای مثال ، برای محافظت از سیستم عامل اصلی در برابر کد های مخرب احتمالی. از طرف دیگر ، برنامه های مجازی سازی شده برای مشتری های مختلف در شبکه می توانند بر روی سرور ارائه شوند. به عنوان مثال ، در این حالت ، کاربران نهایی به برنامه های مجازی از طریق جریان برنامه دسترسی پیدا می کنند . برنامه مورد نظر شامل کلیه وابستگی های سرور به دستگاه مشتری مربوطه کپی می شود و در یک محیط زمان اجرا جدا شده - بدون نیاز به نصب نرم افزار روی سیستم مورد نظر - در آنجا اجرا می شود. کپسوله کردن برنامه های کاربردی از جمله محیط زمان اجرا نیز امکان کپی کردن برنامه ها را در رسانه های قابل حمل مانند USB می دهد و مستقیماً روی آنها اجرا می شود.

هدف از مجازی سازی برنامه ، جدا کردن برنامه ها از سیستم عامل اصلی است تا بتوان آنها را به راحتی بصورت مرکزی منتقل و نگهداری کرد. در زمینه شرکتی ، این مفهوم برای مثال برای تهیه برنامه های اداری مناسب است .

مزایا و معایب مجازی سازی برنامه:

مزایای	معایب
software نرم افزار برنامه را می توان در مرکز ، در دسترس ، مدیریت و نگهداری قرار داد.	✘ برنامه هایی که به سیستم عامل نزدیک هستند و یا نیاز به دسترسی به درایور دستگاه های ویژه دارند ، نمی توانند مجازی شوند.
✔ جدا سازی برنامه سیستم زمینه ای را از کد های مخرب محافظت می کند.	virtual مجازی سازی برنامه در مورد مجوز سؤالاتی را ایجاد می کند.
✔ می توانید نرم افزار را بدون ترک باقیمانده از سیستم حذف کنید.

انواع مجازی سازی

انواع مجازی سازی

اصطلاح "مجازی سازی" در دهه 1960 ابداع شد و در ابتدا به ایجاد ماشینهای مجازی - مفهوم مجازی سازی سخت افزاری اشاره شده بود. امروزه اشکال مختلفی از مجازی سازی در مناظر مدرن IT یافت می شود که مربوط به انتزاع منابع فناوری اطلاعات مانند نرم افزار ، ذخیره سازی ، داده ها یا مؤلفه های شبکه است. بنابراین تمایز بین:

مجازی سازی سخت افزار

مجازی سازی نرم افزار

مجازی سازی ذخیره سازی

مجازی سازی داده

مجازی سازی شبکه

مجازی سازی سخت افزار

اصطلاح مجازی سازی سخت افزاری به فناوری هایی اطلاق می شود که امکان تهیه اجزای سخت افزاری با استفاده از نرم افزار را بدون توجه به مبنای بدنی آنها فراهم می سازند. مثال اصلی مجازی سازی سخت افزار دستگاه مجازی (کوتاه مدت VM) است.

VM یک کامپیوتر مجازی است که نسبت به کاربر نهایی مانند یک کامپیوتر فیزیکی از جمله سخت افزار و سیستم عامل رفتار می کند. ماشین های مجازی به عنوان سیستم های مهمان مجازی بر روی یک یا چند سیستم فیزیکی به نام میزبان اجرا می شوند . لایه انتزاع بین پایه فیزیکی و سیستم مجازی در مجازی سازی سخت افزار توسط یک به اصطلاح hypervisor ایجاد می شود .

 اشاره

یک Hypervisor (که به عنوان مانیتور ماشین مجازی نیز شناخته می شود ، VMM) نرم افزاری است که عملکرد چندین سیستم میهمان را در یک سیستم میزبان امکان پذیر می کند. دو نوع hypervisors وجود دارد: یک hypervisor نوع 1 مستقیم بر روی سخت افزار سیستم میزبان قرار می گیرد. هایپرایزورهای این نوع hypervisors فلز لخت هستند. از طرف دیگر hypervisors نوع 2 در سیستم عامل میزبان اجرا شده و از درایور دستگاه ارائه شده توسط این سیستم برای دسترسی به سخت افزار استفاده می کنید. یکی از معاونان میزبان صحبت می کند.

Hypervisors منابع سخت افزاری را که توسط سیستم میزبان از قبیل CPU ، RAM ، فضای هارد دیسک و لوازم جانبی در دسترس است ، مدیریت می کند و آنها را در هر سیستم مهمان توزیع می کند. از نظر فنی ، این کار از طریق مجازی سازی کامل یا مجازی سازی پارا مجازی انجام می شود.

مجازی سازی کامل: در صورت مجازی سازی کامل ، hypervisor یک محیط سخت افزاری کامل برای هر دستگاه مجازی ایفا می کند. بنابراین هر VM دارای سهمیه خاص خود از منابع سخت افزاری مجازی است که توسط Hypervisor اختصاص داده شده است و می تواند بر این اساس برنامه های کاربردی را اجرا کند. از طرف دیگر سخت افزار فیزیکی سیستم میزبان از سیستم عامل مهمان پنهان مانده است. این روش عملکرد سیستم های میهمان اصلاح نشده را امکان پذیر می کند. راه حل های نرم افزاری محبوب برای مجازی سازی کامل عبارتند از Oracle VM VirtualBox ، Parallels Workstation ، VMware Workstation ، Microsoft Hyper-V و Microsoft Virtual Server.
 

Paravirtualisierung: در حالی که مجازی سازی کامل ، یک سخت افزار مجازی مجزا برای هر VM فراهم می کند ، hypervisor فقط یک رابط برنامه نویسی (API) را برای پارا-مجازی سازی فراهم می کند ، که از طریق آن سیستم عامل های مهمان می توانند به طور مستقیم به سخت افزار فیزیکی سیستم میزبان دسترسی داشته باشند. Paravirtualization بنابراین یک مزیت عملکرد نسبت به مجازی سازی کامل دارد. با این حال پیش شرط این امر اینست که هسته سیستم عامل مهمان برای API منتقل شده است. این بدان معناست که فقط سیستم های مهمان اصلاح شده قابل پیش بینی شدن هستند. ارائه دهندگان سیستم های اختصاصی - به عنوان مثال مایکروسافت ویندوز - به طور کلی اجازه چنین تغییری را نمی دهند. Hypervisors که قابلیت مجازی سازی را فراهم می کند شامل Xen و Oracle VM Server برای SPARC.برای استفاده

برای کاربر نهایی ، ماشین مجازی از یک کامپیوتر فیزیکی قابل تشخیص نیست. مجازی سازی سخت افزار مفهوم انتخاب هنگامی است که می آید تعداد زیادی سرور مجازی را برای کاربران مختلف بر اساس یک پلتفرم محاسبات قدرتمند فراهم کند - اساس مدل میزبانی مشترک مشترک.

 اشاره

با ارائه میزبانی مشترک ، یک ارائه دهنده هاستینگ ماشین فیزیکی را در یک مرکز داده بهینه کار کرده و نگهداری می کند و منابع سخت افزاری مجازی شده را به عنوان سیستم های مهمان بسته در اختیار مشتریان خود قرار می دهد.

یکی دیگر از زمینه های کاربرد مجازی سازی سخت افزار ، ادغام سرور در محیط شرکت ها است . مجازی سازی با هدف افزایش استفاده از سخت افزار سرور استفاده می شود. اجزای سخت افزاری مانند پردازنده ها برای خرید گران هستند. برای جلوگیری از هدر رفتن منابع گران قیمت CPU ، شرکت ها از معماری IT که در آن از ماشین های محاسباتی جداگانه برای برنامه های مختلف سرور استفاده می شود ، جلوگیری می کنند. در عوض ، سرورهای مختلف به عنوان سیستم های مهمان جداگانه در همان سکوی سخت افزاری کار می کنند. این سه مزیت اصلی دارد:

استفاده از پردازنده بهبود یافته از سرورها

تقسیم موثر رسانه های ذخیره سازی

مصرف انرژی کمتر برای بهره برداری و خنک کننده

این رویکرد به ویژه کارآمد است که سرورهای تلفیقی با قله های عملکرد مبهم کار کنند. اما اگر سخت افزار سیستم میزبان توسط همه سیستم های مهمان به طور همزمان مورد استفاده قرار گیرد ، باید اطمینان حاصل شود که منابع کافی برای کلیه بارهای کار در دسترس است. در غیر اینصورت این خطر وجود دارد که یک برنامه با فشرده سازی منابع در یک ماشین مجازی تأثیر منفی بر عملکرد سایر برنامه های دیگر در VM ها در همان سیستم میزبان داشته باشد.

 واقعیت

زمینه اصلی کاربرد مجازی سازی سخت افزار در زمینه شرکتی ادغام سرور است. در هنگام کار با ماشین های مجازی ، به این کار مجازی سازی سرور نیز گفته می شود .

مجازی سازی سخت افزار یک مفهوم مجازی سازی نسبتاً ایمن در نظر گرفته شده است، هر سیستم مهمان در یک محیط سخت افزاری مجازی به صورت جداگانه اجرا می شود. اگر یکی از سیستم های مهمان توسط هکرها نفوذ کرده و یا عملکردهای آن توسط بدافزارها مختل شده باشد ، این معمولاً هیچ تاثیری در سایر سیستم های مهمان در همان سیستم میزبان ندارد. حمله هایی که هکرها در آنها از آسیب پذیری های موجود در نرم افزار hypervisor برای دسترسی به سیستم میزبان اصلی استفاده می کنند یک استثنا هستند. در این حالت ، یکی از شکست از ماشین مجازی صحبت می کند. چگونگی اطمینان کارکرد ماشینهای مجازی همیشه به نرم افزار مربوطه مجازی سازی بستگی دارد و اینکه چگونه سریعاً و از طرف ارائه دهنده مربوطه شکافهای امنیتی شناسایی و بسته می شود.

مجازی سازی سخت افزار اخیراً از دیگر مفاهیم مجازی سازی در معرض رقابت شدید قرار گرفته است. یکی از دلایل این امر به اصطلاح سربار ماشینهای مجازی است . به عنوان مثال ، فن آوری کانتینر - نوعی مجازی سازی نرم افزار - به یک مشاور عالی احتیاج ندارد. مجازی سازی در سطح سیستم عامل ، که در آن برنامه ها در ظروف جدا شده اجرا می شوند ، از این رو به طور قابل توجهی از نظر منابع کارآمد تر است. با این حال ، ظروف در مقایسه با VMs ، ایزولاسیون قابل توجهی کمتری را ارائه می دهند. بنابراین بعید است که یک فناوری کاملاً جایگزین دیگری شود. در عوض ، این موضوع برای یافتن مفهوم مجازی سازی بهینه برای زمینه مورد نظر کاربردی است.