إذا كنت قد بدأت للتو في استخدام الأنظمة السحابية والظاهرية ، فيجب أن تعرف كيفية استخدام أدوات مثل Hyper-V و vSphere و XenApp. قد يكون بدء العمل على جهاز افتراضي مفيدًا لأنه نسخة سريعة ومنفصلة من جهاز حقيقي. إنه متاح للغاية ويسمح لك بالتعافي بسرعة من الكارثة. ومع ذلك ، سوف نتعلم معنى برنامج Hypervisor و hypervisor في الحوسبة السحابية. بالإضافة إلى ذلك ، سنشرح النوع 1 ، والمعدن المكشوف ، وأنواع برنامج Hypervisor في الحوسبة السحابية.
ما هو برنامج Hypervisor
Hypervisors عبارة عن طبقات برمجية رفيعة تُعرف أيضًا باسم شاشات الآلة الافتراضية (VMM). يمكن لمعظم أجهزة الكمبيوتر تشغيل نظام تشغيل واحد (OS) في كل مرة قبل صنعها. باستخدام برنامج Hypervisor ، يمكنك استخدام جهاز مضيف واحد لتشغيل أكثر من نظام تشغيل واحد. هذا يساعد على تقليل كمية الخوادم المادية المهدرة وموارد الحوسبة.
تمنع Hypervisors نظام التشغيل (OS) وأدوات النظام من التفاعل مع الجهاز نفسه. لقد وضعوا هذه الأدوات المختلفة في ملفات تسمى الأجهزة الافتراضية (VMs) ، حيث يأتي اسم "شاشة الجهاز الظاهري". بعد ذلك ، يمنحون كل واحد قدرًا معينًا من طاقة الكمبيوتر والبيانات ومساحة التخزين. يمنع برنامج Hypervisor هذه الملفات من التفاعل مع بعضها البعض ، مما يحافظ على تشغيل النظام.
ما هو Hypervisor في الحوسبة السحابية
برنامج Hypervisor السحابي هو برنامج يصنع أجهزة افتراضية ويقوم بتشغيلها. تعد Hypervisors عنصرًا مهمًا في التكنولوجيا التي تمكّن المحاكاة الافتراضية للحوسبة السحابية.
لنبدأ من البداية ونتخيل أنك منشئ تطبيق يساعد الأشخاص عبر الإنترنت بأي طريقة. نأمل ألا تخطط لتشغيل تطبيقك على الكمبيوتر المحمول الخاص بك. إذا أجبت بنعم ، فأنت غير صحيح تمامًا. اسمح لي أن أخبرك أن الأجهزة الشخصية ليس لديها تكوين كافٍ للتعامل مع طلبات متعددة من برنامج مستضاف.
هذا هو المكان الذي تدخل فيه أجهزة الكمبيوتر ، المكونة من أجزاء مختلفة من الأجهزة ، إلى المدونة. إذا وضعت تطبيقك على خادم واحد فقط ، فسوف يتعطل مرة أخرى. للسبب نفسه ، وهو أن قطعة واحدة من الأجهزة لا يمكنها التعامل مع آلاف المكالمات ، وبالتالي فإن حركة المرور آخذة في الازدياد. من خلال وضع التطبيق الخاص بك على خوادم مختلفة بأجهزة مختلفة ، يمكنك تجنب مشاكل الخادم وتلقي الكثير من الطلبات بكفاءة.
أنواع Hypervisor في الحوسبة السحابية
أحد أهم أجزاء الأنظمة السحابية هو التقنية الكامنة وراء برامج Hypervisor. من خلال التعرف على الأنواع المختلفة من برامج Hypervisor المستخدمة في الحوسبة السحابية ، يمكنك فهم كيفية عمل الأنظمة السحابية بشكل أفضل. سيعطيك هذا المعلومات التي تحتاجها لاتخاذ خيارات جيدة حول مشاريع السحابة الخاصة بك.
بغض النظر عن برنامج Hypervisor الذي تختاره ، فإنهم جميعًا يقومون بنفس الأشياء الأساسية. تسمح لك جميع برامج Hypervisor ببناء أجهزة افتراضية (VMs). سيكون لكل جهاز افتراضي مجموعة أدوات خاصة به من البنية التحتية الموجودة تحته ، بالإضافة إلى نظام التشغيل الخاص به (OS). يسمى نظام التشغيل الخاص بجهاز افتراضي بنظام التشغيل الضيف. يمكن أن تحتوي أجهزة VM المختلفة على كميات مختلفة من الموارد وأنظمة تشغيل ضيف مختلفة. يجعل المضيف من الممكن لكل جهاز افتراضي أن يمتلك ويفعل كل ما يفعله.
هناك نوعان مختلفان من برامج Hypervisor في الحوسبة السحابية. سنستعرض كل منهم.
# 1. اكتب 1 Hypervisors
يتم تشغيل برامج Hypervisor من النوع 1 على أجهزة مضيفة فعلية. لهذا السبب ، يُطلق عليه أيضًا "برنامج مراقبة الأجهزة المحمولة". عادةً ما يتم تثبيت برنامج Hypervisor من النوع 1 قبل أي برنامج آخر على مضيف فعلي ، لذلك فهو يعمل بشكل أساسي كنظام تشغيل المضيف.
هذا يعني أن برنامج Hypervisor من النوع 1 يمكنه الوصول مباشرة إلى موارد الأجهزة للنظام المضيف ، بما في ذلك وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي والتخزين وواجهة الشبكة. لأسباب سنناقشها قريبًا ، يستخدم غالبية موفري الخدمات السحابية برامج Hypervisor من النوع 1. يستخدم معظم الأشخاص VMware ESXi و Microsoft Hyper-V ، وكلاهما من النوع الأول.
# 2. اكتب 2 Hypervisors
يعمل برنامج Hypervisor من النوع 2 أعلى نظام تشغيل مضيف. ويطلق عليه أيضًا اسم "برنامج Hypervisor المستضاف" لهذا السبب. لذلك ، ستحتاج إلى وضع نظام تشغيل مضيف على مضيفك الفعلي قبل أن تتمكن من وضع جهاز مراقبة من النوع 2 عليه.
يجب أن تستخدم برامج Hypervisor من النوع 2 نظام التشغيل المضيف للتفاعل مع الأجهزة الأساسية والوصول إلى موارد الأجهزة. في معظم الأوقات ، يكون من السهل إعداد برنامج hypervisor من النوع 2 واستخدامه. لهذا السبب ، يميل المستخدمون النهائيون إلى استخدامها أكثر. برامج Hypervisor من النوع 2 هي VirtualBox و Parallels® Desktop ، وهي أكثر الطرق شيوعًا لتشغيل Windows على جهاز Mac.
Hypervisor المعدني العاري
برنامج Hypervisor هو نوع من برامج المحاكاة الافتراضية التي تفصل بين برنامج الكمبيوتر وأجهزته. ويسمى أيضًا شاشة جهاز ظاهري (VMM) أو شاشة جهاز ظاهري (VMM). المحاكاة الافتراضية ممكنة فقط لأن برامج Hypervisor تترجم الطلبات بين الموارد الحقيقية والافتراضية. برنامج Hypervisor المعدني العاري هو برنامج Hypervisor يتم وضعه مباشرة على الأجهزة ونظام التشغيل (OS) لجهاز كمبيوتر حقيقي. تتلاءم بعض أجهزة Hypervisor المعدنية العارية تمامًا مع الأجهزة بنفس مستوى نظام الإدخال / الإخراج الأساسي (BIOS). بالنسبة لبعض الأنظمة الأساسية ، يكون هذا ضروريًا حتى يتمكن نظام تشغيل الكمبيوتر من الوصول إلى برامج المحاكاة الافتراضية واستخدامها.
نظرًا لأن برنامج Hypervisor المعدني العاري يفصل نظام التشغيل عن الأجهزة الموجودة تحته ، لم يعد البرنامج يعتمد على أجهزة أو برامج تشغيل معينة أو يمكنه الوصول إليها. هذا يعني أن برامج Hypervisor المعدنية المكشوفة تجعل من الممكن لأنظمة التشغيل والتطبيقات التي تستخدمها للتشغيل على أنواع مختلفة من الأجهزة. كما أنها تسمح أيضًا بتشغيل أكثر من نظام تشغيل وجهاز افتراضي (يسمى "جهاز الضيف") على نفس الخادم الحقيقي (يسمى "الجهاز المضيف"). نظرًا لأن الأجهزة الافتراضية منفصلة عن الأجهزة الحقيقية ، فيمكنها الانتقال من جهاز إلى آخر أو من منصة إلى أخرى. هذا يجعل أعباء العمل تتغير وتنتشر موارد الشبكات والذاكرة والتخزين والمعالجة عبر خوادم متعددة ، اعتمادًا على ما هو مطلوب. على سبيل المثال ، عندما يحتاج تطبيق ما إلى مزيد من قوة العمل ، يمكنه بسهولة استخدام برنامج المحاكاة الافتراضية للاتصال بمزيد من الأجهزة. يؤدي هذا إلى انخفاض التكاليف وزيادة كفاءة الطاقة وتحسين الأداء مع استخدام عدد أقل من الأجهزة المادية.
مزايا أجهزة Hypervisors المعدنية العارية
فيما يلي مزايا برنامج Hypervisor المعدني العاري.
# 1. قابلية أكبر للتوسع
من السهل تطوير برامج Hypervisor من النوع الأول لأن مسؤولي الشبكة يمكنهم إنشاء أجهزة افتراضية بسرعة وسهولة باستخدام وحدة التحكم الإدارية لكل جهاز افتراضي. يمكن أيضًا نقل الأجهزة الافتراضية من قطعة واحدة من الأجهزة إلى أخرى في حالة فشل إحدى القطع. يمكن أيضًا إجراء الاستعادة بأسرع ما يمكن عن طريق أتمتة العملية.
# 2. تحسين الأمن
في برنامج Hypervisor العاري ، يتم تثبيت البرنامج الذي يقوم بتشغيل برنامج Hypervisor مباشرة أعلى الجهاز. كما هو موضح ، يتم تثبيت برامج Hypervisor المستضافة داخل نظام تشغيل النظام (OS). من ناحية الأمان ، يعد هذا أمرًا مهمًا ، نظرًا لأن برامج Hypervisor غير المكشوفة تجعل من الممكن تجنب نقاط الضعف التي يسببها نظام التشغيل.
# 3. تعزيز الأداء
الأداء أفضل لأن أجهزة Hypervisor المعدنية غير المكشوفة تعمل مباشرة على الأجهزة. هذا يجعل نقل المعلومات يحدث بسرعة. هذا يجعل النظام يعمل بشكل أفضل ، لأنه يقلل من حالات التأخير كثيرًا.
# 4. رؤية أكبر
يوفر معظم موفري برامج Hypervisor من النوع 2 للمستخدمين وحدة تحكم مركزية للتحكم في أجهزة VM بشكل أفضل. يمنحهم ذلك رؤية كاملة لإعداد أجهزتهم الافتراضية ويسهل عليهم إدارة أجهزة VM الخاصة بهم.
عيوب استخدام Hypervisor المعدني العاري
فيما يلي عيوب برنامج Hypervisor المعدني.
# 1. تكاليف الترخيص
تأتي تكاليف ترخيص برامج Hypervisor Bare-metal بسعر باهظ عندما يتعلق الأمر بالترخيص ، ويمكن أن يتغير نوع الترخيص المطلوب. تحتاج المنظمات إلى فهم أعمق لظروفها ، وإجراء تقييم للمتطلبات لديها ، واختيار نموذج ترخيص يساعدها في تحقيق أهداف أعمالها مع تقليل نفقاتها التشغيلية في الوقت نفسه.
# 2. عمليات النشر واسعة النطاق
غالبًا ما يتم تصميم برامج Hypervisor من النوع 1 للاستخدام مع عمليات نشر بهذا الحجم. بالمقارنة مع برامج Hypervisor من النوع 2 ، يكون من الصعب إدارتها.
اكتب 1 Hypervisor
يُعرف برنامج Hypervisor من النوع 1 باسم hypervisor "bare-metal". هذا يعني أنه يعمل مباشرة على أجهزة الجهاز المضيف ، دون الحاجة إلى تحميل نظام التشغيل أولاً. تصادف أن برامج Hypervisor من النوع 1 هي الأفضل والأكثر كفاءة لحوسبة الأعمال نظرًا لأنها تتمتع بوصول مباشر إلى الأجهزة الأساسية ولا يتعين عليها التفاعل مع أي أنظمة تشغيل أو برامج تشغيل أخرى.
Citrix / Xen Server و VMware ESXi و Microsoft Hyper-V كلها أمثلة على برامج Hypervisor من النوع 1.
تتميز برامج Hypervisor بكفاءتها وسرعتها وأمانها. هذا لأن برامج Hypervisor من النوع 1 ، غالبًا ما لا تعاني من المشاكل والثغرات الأمنية التي تأتي مع أنظمة التشغيل. تم حذف نظام التشغيل الذي تم استخدامه من قبل. لذلك ، تظل كل آلة افتراضية منفصلة عن غيرها ، مما يحميها من الأشياء السيئة أو المخاطر.
دعم الأجهزة (النوع 1)
عندما يتعلق الأمر بدعم الأجهزة ، تستفيد برامج Hypervisor من النوع 1 من البرامج التي تعمل على تسريع الأجهزة ، ولا تستطيع برامج Hypervisor هذه العمل ما لم تتوفر هذه التقنية. في أبسط أشكالها ، تقدم تقنيات تسريع الأجهزة يد المساعدة إلى برنامج Hypervisor في جهوده لإكمال المهام الشاقة اللازمة لإدارة الموارد الافتراضية للكمبيوتر. إذا لم تكن هذه التقنيات متاحة ، فسيكون برنامج Hypervisor مسؤولاً عن القيام بجميع العمليات كثيفة العمالة اللازمة للافتراضية بمفرده. سيؤدي هذا ، في النهاية ، إلى انخفاض في أداء المحاكاة الافتراضية وسيحد أيضًا من عدد الأجهزة الافتراضية للضيوف التي يمكن استضافتها على جهاز كمبيوتر واحد.
لماذا نستخدم Hypervisor في الحوسبة السحابية؟
برنامج Hypervisor هو جزء من البرنامج الذي يسمح بتشغيل العديد من أجهزة الكمبيوتر الافتراضية على جهاز كمبيوتر واحد حقيقي في نفس الوقت. يقوم كل جهاز افتراضي بتشغيل نسخته الخاصة من نظام التشغيل بالإضافة إلى تطبيقاته الخاصة. برنامج Hypervisor مسؤول عن تقسيم موارد الحوسبة المادية الأساسية ، مثل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة ، بين العديد من الأجهزة الظاهرية وفقًا لاحتياجات كل منها.
ما هو الفرق بين Hypervisor و Vmware؟
حتى إذا كان Hyper-V قادرًا على دعم المزيد من الذاكرة على الخادم المضيف ، فإن VMware قادر على دعم تخصيص أكبر للذاكرة لكل جهاز افتراضي. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر برنامج VMware قدرًا أكبر من الحرية فيما يتعلق بتوظيف وحدات المعالجة المركزية ، مما يمكّنك من تخصيص الموارد بطريقة أكثر فاعلية لحالة الاستخدام الخاصة بك.
هل تحتاج الأجهزة الافتراضية إلى Hypervisor؟
يخدم كل من برامج Hypervisor والحاويات وظائف مميزة في أنظمة الكمبيوتر الحديثة. تعد Hypervisors ضرورية لإنشاء وتشغيل أجهزة افتراضية (VMs). كل جهاز افتراضي لديه نظام تشغيل كامل خاص به ويحافظ على نفسه في مأمن من الآخرين من خلال إبقائهم منفصلين.
ما هو برنامج Hypervisor وأمثلة؟
يحل محل نظام التشغيل المضيف ، ويقوم برنامج Hypervisor بجدولة موارد الجهاز الظاهري مباشرة إلى الأجهزة. تستخدم معظم مراكز بيانات الشركات والبيئات الأخرى المستندة إلى الخادم هذا النوع من برنامج Hypervisor. يعد برنامج Hypervisor من النوع الأول شيئًا مثل KVM أو Microsoft Hyper-V أو VMware vSphere.
ما هو Hypervisor من النوع 1 والنوع 2؟
يتم إعداد برامج Hypervisor من النوع 1 على أجهزة الكمبيوتر ، بينما تعمل أجهزة Hypervisor من النوع 2 أعلى نظام تشغيل مضيف (OS). بناءً على هذا الاختلاف ، يمكنك معرفة كيفية عمل كل نوع من برامج Hypervisor والتطبيقات الأفضل له.
ما هي أنواع برامج Hypervisors؟
هناك نوعان رئيسيان من برامج Hypervisor ، "النوع 1" (يُطلق عليه أيضًا "bare metal") و "النوع 2" (يُسمى أيضًا "مستضاف"). يعمل برنامج Hypervisor من النوع 1 مثل نظام تشغيل خفيف الوزن ويعمل مباشرة على أجهزة المضيف. من ناحية أخرى ، يعمل برنامج Hypervisor من النوع 2 مثل برامج الكمبيوتر الأخرى التي تعمل فوق نظام التشغيل.
ماذا يحدث إذا فشل برنامج Hypervisor؟
عندما يفشل برنامج Hypervisor أو الخادم الفعلي الأساسي الخاص به ، فإنه يؤثر على جميع الخوادم الظاهرية المستضافة ، مما يؤدي بدوره إلى فشل موارد تكنولوجيا المعلومات التي يتم استضافتها على تلك الخوادم الظاهرية. يتم توزيع Hypervisors عبر عدد من الخوادم الفعلية بحيث إذا فشل أحدها ، يمكن نقل الخوادم الافتراضية الحية إلى أخرى.
مراجع حسابات
مقالات ذات صلة
