كمفهوم الحوسبة ، كانت الافتراضية موجودة منذ أكثر من 60 عامًا. من أجل تسهيل مشاركة المؤسسات التي تستخدم الكمبيوتر بالحاسوب الكبير في موارد الحوسبة ، ظهرت لأول مرة في أواخر الستينيات. من خلال منح الأنظمة الفرعية المختلفة الوصول إلى موارد الكمبيوتر الرئيسي ، كان القصد منه تحقيق أقصى استفادة من قدرته الحاسوبية. اقرأ أدناه للحصول على نظرة عامة إضافية حول ماهية شبكات المحاكاة الافتراضية وأنواعها وكيفية عمل خادم المحاكاة الافتراضية.
ما هي الافتراضية
يمكن فصل المعالجات والذاكرة والتخزين ومكونات الأجهزة الأخرى لجهاز كمبيوتر واحد إلى عدة أجهزة كمبيوتر افتراضية ، تُعرف أيضًا باسم الأجهزة الافتراضية ، باستخدام المحاكاة الافتراضية ، والتي تستخدم برنامجًا لإنشاء طبقة تجريد فوق أجهزة الكمبيوتر (VMs).
على الرغم من أنه يتم استخدام جزء فقط من أجهزة الكمبيوتر الأساسية الحقيقية بواسطة كل جهاز افتراضي ، إلا أن كل جهاز يعمل بنظام التشغيل (OS) الخاص به ويعمل مثل جهاز منفصل.
تعتبر الحوسبة السحابية من الأساليب الشائعة في تصميم تكنولوجيا المعلومات الحديثة للشركة. كما أن الجوانب الاقتصادية للحوسبة السحابية مدفوعة أيضًا بهذه التكنولوجيا. أصبح استخدام أجهزة الكمبيوتر المادية الحالية الخاصة بهم لتوفير الخدمات السحابية للمستخدمين ممكنًا من خلال الأجهزة الافتراضية ؛
فوائد المحاكاة الافتراضية
يستفيد مديرو مراكز البيانات ومقدمو الخدمات من الافتراضية بعدة طرق:
- فعالية الموارد: قبل الحوسبة السحابية ، كان كل خادم تطبيق يتطلب وحدة معالجة مركزية فعلية منفصلة ؛ سيتعين على العاملين في مجال تكنولوجيا المعلومات شراء خادم جديد وإعداده لكل برنامج يعتزمون تشغيله.
- من الأسهل استخدام السياسات المكتوبة بالبرمجيات والحفاظ عليها عندما تحل الأجهزة الافتراضية المعرفة بالبرمجيات (VMs) محل أجهزة الكمبيوتر الحقيقية. الاستفادة من هذا ، يمكنك أتمتة سير العمل لإدارة خدمات تكنولوجيا المعلومات.
- انخفاض وقت التوقف عن العمل: يمكن أن تؤدي أعطال النظام والتطبيق إلى مقاطعة إنتاجية المستخدم وتؤدي إلى توقف العمل. يمكن للمسؤولين التعايش مع العديد من الأجهزة الظاهرية الزائدة عن الحاجة والتبديل بينها عند ظهور المشكلات.
- التزويد بسرعة أكبر: يجب شراء أجهزة كل تطبيق وتثبيتها وتهيئتها بشكل فردي. يكون توفير الأجهزة الافتراضية لتشغيل جميع تطبيقاتك أسرع بكثير عندما تكون الأجهزة الضرورية موجودة بالفعل.
أنواع المحاكاة الافتراضية
# 1. الظاهرية لسطح المكتب
على نفس الكمبيوتر ، يمكنك تشغيل أنظمة تشغيل مختلفة لسطح المكتب ، كل منها في الجهاز الظاهري الخاص به (VM). هناك نوعان من المحاكاة الافتراضية لسطح المكتب:
- عندما يقوم مستخدم عميل رفيع بتسجيل الدخول ، تقوم البنية الأساسية لسطح المكتب الافتراضي (VDI) بدفق العديد من أجهزة سطح المكتب من أجهزة ظاهرية على خادم مركزي. يتيح VDI للمؤسسة تزويد المستخدمين بالعديد من أنظمة التشغيل دون تثبيتها على الأجهزة.
- يسمح استخدام الأجهزة الافتراضية لسطح المكتب المحلي للمستخدم بتشغيل واحد أو أكثر من أنظمة التشغيل الإضافية على جهاز كمبيوتر محلي والتبديل بينها حسب الحاجة دون تغيير نظام التشغيل الأساسي بأي شكل من الأشكال.
# 2. الشبكة الافتراضية
بمساعدة البرنامج ، يمكن لمسؤول الشبكة التحكم في الشبكة بالكامل من وحدة تحكم واحدة باستخدام "عرض" للشبكة التي تم إنشاؤها عبر الأجهزة الافتراضية للشبكة. فهو يحول وظائف وعناصر الأجهزة - مثل الاتصالات والمفاتيح وأجهزة التوجيه - إلى برامج يتم تشغيلها على برنامج Hypervisor.
# 3. التخزين الافتراضي
تسمح المحاكاة الافتراضية للتخزين بالوصول إلى جميع وحدات تخزين الشبكة ، سواء على الخوادم أو وحدات التخزين المستقلة ، كجهاز واحد. تدمج المحاكاة الافتراضية للتخزين جميع كتل التخزين في تجمع مشترك يمكن إعادة توزيعه على أي جهاز ظاهري للشبكة (VM).
# 4. افتراضية البيانات
في الأعمال التجارية الحالية ، يتم تخزين البيانات في مجموعة متنوعة من الأماكن ، بما في ذلك السحابة وأنظمة الأجهزة والبرامج المحلية ، باستخدام مجموعة متنوعة من أنواع الملفات والتطبيقات.
# 5. تطبيق الافتراضية
تسمح محاكاة التطبيق بتشغيل التطبيقات دون الحاجة إلى تثبيتها بشكل صريح على نظام تشغيل المستخدم. يستمر نظام التشغيل على جهاز المستخدم النهائي في العمل بشكل طبيعي ، على عكس الأجهزة الظاهرية لسطح المكتب الكاملة (التي تمت مناقشتها أعلاه) ، وهذا ما هو هذا.
# 6. افتراضية وحدة المعالجة المركزية
وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية) (وحدة المعالجة المركزية) أصبحت كل من Hypervisors وأجهزة الكمبيوتر الافتراضية وأنظمة التشغيل ممكنة من خلال المفهوم الأساسي المعروف باسم الحوسبة السحابية. يتيح تقسيم وحدة المعالجة المركزية الفعلية إلى العديد من وحدات المعالجة المركزية الافتراضية للاستخدام بواسطة أجهزة افتراضية مختلفة (VMs).
# 7. افتراضية GPU
وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي معالج متخصص متعدد النواة يعزز أداء الحوسبة من خلال التعامل مع العمليات الحسابية الرسومية أو الحسابية الصعبة. تمكّن الأجهزة الافتراضية لوحدة معالجة الرسومات (GPU) العديد من الأجهزة (VM) من الاستفادة من كل أو جزء من سعة معالجة وحدة معالجة الرسومات الواحدة للحصول على فيديو أسرع ، والذكاء الاصطناعي (AI) ، وغيرها من الأنشطة الرسومية أو الحسابية.
# 8. سحابة افتراضية
المحاكاة الافتراضية ضرورية لنموذج الحوسبة السحابية ، كما سبق ذكره. يمكن لموفري الحوسبة السحابية منح المستهلكين إمكانية الوصول إلى مجموعة متنوعة من الخدمات عن طريق محاكاة الخوادم والتخزين والموارد المادية الأخرى لمركز البيانات.
ما هو خادم المحاكاة الافتراضية
من خلال استخدام البرنامج ، تقسم المحاكاة الافتراضية للخادم الخادم المادي إلى عدد من الخوادم الافتراضية المنفصلة والمعزولة. يمكن تشغيل نظام تشغيل مستقل على كل خادم افتراضي.
فوائد المحاكاة الافتراضية للخادم
مزايا الحوسبة السحابية للشركات عديدة. تتجاوز مزايا المحاكاة الافتراضية للخادم تبسيط متطلبات الشبكة.
- الحفاظ على المساحة: إذا قمت بتشغيل عملية واحدة أو برنامج واحد فقط لكل خادم ، فسوف يستولون بسرعة على مركز البيانات الخاص بك. قد تتمكن من توفير الكثير من المساحة المادية من خلال استضافة عدة خوادم افتراضية على عدد أقل من الخوادم الفعلية.
- خفض تكلفة الأجهزة: قد يكون تجميع الخوادم المادية معًا مكلفًا. تكلفة نشر الخوادم الافتراضية أقل بكثير.
- تحسين كفاءة الموارد: العديد من الخوادم أقوى من اللازم لوظائفها ، وبالتالي فإن الشركات تدفع مقابل الموارد الخام. تعمل الأجهزة الافتراضية على تعزيز الكفاءة.
- انخفاض تكاليف الطاقة: تتيح لك الحوسبة السحابية استخدام موارد الخادم بكفاءة بدلاً من الاستثمار في البنية التحتية غير المجدية ، مما يقلل من عدد الخوادم التي تستخدم الطاقة.
- تقليل الطلب على تكنولوجيا المعلومات: قد يكون الحفاظ على شبكة خادم فعلية كبيرة أمرًا صعبًا بالنسبة لقسم تكنولوجيا المعلومات في المؤسسة. من خلال تحرير الموارد ، يمكن للأجهزة الافتراضية تمكين موظفي تكنولوجيا المعلومات من التركيز على متطلبات العمل الأخرى.
عيوب المحاكاة الافتراضية للخادم
افتراضية الخادم لا تشوبه شائبة من كل النواحي. للأجهزة الافتراضية بعض العيوب ، مثل:
- رفع التكاليف المقدمة: قد تؤدي تكلفة أي معدات جديدة بالإضافة إلى رسوم الترخيص إلى زيادة الإنفاق الأولي.
- تقليل الأداء: قد يلاحظ العملاء انخفاضًا طفيفًا في الأداء نتيجة لمشاركة الموارد ، خاصة عند استخدام الأجهزة الافتراضية التي تستخدم برنامج Hypervisor.
- Server Sprawl: يحدث امتداد VM عندما يقوم المسؤولون عن طريق الخطأ ببناء الشبكة بشكل زائد نظرًا لمدى سهولة إنشاء أجهزة افتراضية (VMs).
ثلاثة أنواع من المحاكاة الافتراضية للخادم
# 1. المحاكاة الافتراضية الكاملة
يمكن الوصول إلى وحدة المعالجة المركزية ومساحة القرص للخادم الفعلي على الفور من خلال برنامج Hypervisor ، وهو نوع من البرامج المستخدمة للحوسبة السحابية الكاملة. يتم الاحتفاظ بكل خادم افتراضي منفصلاً عن الآخرين بواسطة برنامج Hypervisor ، والذي يراقب أيضًا موارد الخادم الفعلي.
# 2. شبه افتراضية:
على عكس الحوسبة السحابية الكاملة ، تستلزم المحاكاة الافتراضية أن تعمل الشبكة ككل كنظام واحد متماسك. تسمح المحاكاة الافتراضية الجزئية بإدارة أنظمة التشغيل بواسطة برنامج Hypervisor بقدرة معالجة أقل لأن كل نظام تشغيل على الخوادم الافتراضية على دراية بالآخرين.
# 3. الظاهرية على مستوى نظام التشغيل:
على عكس المحاكاة الافتراضية الكاملة وشبه الافتراضية ، لا يستخدم التصور على مستوى نظام التشغيل برنامج Hypervisor. بدلاً من ذلك ، تتولى إمكانيات المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل الفعلي للخادم جميع وظائف المشرف الفائق. باستخدام تقنية الخادم هذه ، يجب على كل خادم ظاهري ، مع ذلك ، استخدام نفس نظام التشغيل.
لماذا الخادم الافتراضي؟
يمكن توفير خدمات استضافة الويب بتكلفة منخفضة ويمكن استخدام موارد البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الحالية بشكل جيد باستخدام أجهزة الخادم الافتراضية. تستخدم الخوادم جزءًا صغيرًا من قوة الحوسبة الخاصة بها عند التشغيل بدون المحاكاة الافتراضية للخادم.
تجعل المحاكاة الافتراضية للخادم من الممكن لكل خادم افتراضي أن يعمل كجهاز مادي مختلف عن طريق تقسيم كل خادم فعلي إلى العديد من الخوادم الافتراضية. يمكن استقلالية التطبيق ونظام التشغيل على كل خادم ظاهري. يصبح كل خادم ظاهري خادمًا فعليًا في هذه العملية ، مما يزيد من سعة كل نظام فعلي مع زيادة استهلاك الموارد.
ما هي الشبكات الافتراضية
تجريد موارد الشبكة ، المعروف غالبًا باسم المحاكاة الافتراضية للشبكة (NV) ، هو عملية نقل موارد الشبكة من الأجهزة إلى البرامج. يمكن تقسيم الشبكة المادية إلى العديد من الشبكات الافتراضية المستقلة أو دمجها مع شبكات مادية أخرى لإنشاء شبكة افتراضية واحدة قائمة على البرامج باستخدام NV.
يمكن لمديري الشبكات ترحيل أجهزة الكمبيوتر الافتراضية بين المجالات بمساعدة برنامج الجهاز الظاهري للشبكة دون الحاجة إلى تغيير تكوين الشبكة. من أجل تنفيذ طبقات شبكة افتراضية مختلفة فوق نفس نسيج الشبكة الفعلي ، يقوم البرنامج ببناء تراكب شبكة.
لماذا الشبكات الافتراضية؟
من المحيط إلى السحابة إلى مركز البيانات المحدد بالبرمجيات (SDDC) ، تعمل المحاكاة الافتراضية للشبكة على تغيير القواعد الخاصة بكيفية تقديم الخدمات. باستخدام هذه الطريقة ، تصبح الشبكات ديناميكية وقابلة للتكيف ومحسّنة بدلاً من كونها ثابتة وصلبة وغير فعالة. لا تقضي أيامًا أو أسابيع في إعداد البنية التحتية لدعم تطبيق جديد. الشبكة الافتراضية يمكن أن تفعل ذلك من أجلك. من أجل تحقيق وقت سريع للتقييم ، يمكن ترقية التطبيقات أو نشرها في دقائق.
كيف تعمل الشبكة الافتراضية؟
تفصل المحاكاة الافتراضية للشبكة خدمات الشبكة عن الأجهزة وتسمح بتوفير الشبكة الافتراضية. وهي تستخدم الشبكة المادية باعتبارها لوحة معززة لإعادة توجيه الحزم وتوفر إنشاء شبكة قائمة على البرامج وتكوينها ومراقبتها.
يتم تسليم خدمات الشبكة والأمان إلى برامج Hypervisor في مركز البيانات و "متصلة" بأحمال عمل محددة ، مثل الأجهزة الافتراضية (VM) أو الحاويات ، بناءً على متطلبات الشبكات والأمان الخاصة بكل تطبيق مرتبط. تنقل خدمات الأمن والشبكات أعباء العمل.
مزايا الشبكة الافتراضية
من خلال أتمتة وتبسيط عدد من الإجراءات المتضمنة في الحفاظ على شبكة مركز البيانات والتحكم في الشبكات والأمن في السحابة ، تساعد الحوسبة السحابية للشبكة المؤسسات في تحقيق تحسينات كبيرة في السرعة وخفة الحركة والأمان. يتم سرد واحد أو أكثر من المزايا الرئيسية للمحاكاة الافتراضية للشبكات أدناه:
- يجب أن يتم توفير الشبكة في دقائق بدلاً من أسابيع.
- زيادة الفعالية التشغيلية عن طريق أتمتة المهام اليدوية
- بغض النظر عن الطوبولوجيا المادية والموضع وتحريك أعباء العمل
- تساعد الحوسبة السحابية للشبكات في تعزيز أمان شبكة مركز البيانات
ما هو الغرض الرئيسي من الافتراضية؟
الغرض الرئيسي من التصور هو أن تعتمد المحاكاة الافتراضية على البرامج لتقليد عمليات الأجهزة وبناء نظام كمبيوتر افتراضي. هذا يجعل من الممكن لشركات تكنولوجيا المعلومات تشغيل العديد من الأنظمة الافتراضية ، بالإضافة إلى العديد من أنظمة التشغيل والتطبيقات ، على خادم واحد. وفورات الحجم وزيادة الفعالية ميزتان نتجت عن ذلك.
لماذا يتم استخدام الافتراضية؟
قد تقلل المحاكاة الافتراضية التكاليف بشكل كبير مع تعزيز سرعة تكنولوجيا المعلومات والمرونة وقابلية التوسع. تشمل مزايا الحوسبة السحابية زيادة تنقل أعباء العمل ، وتحسين الأداء وتوافر الموارد ، والعمليات المؤتمتة ، وانخفاض تكاليف الملكية والتشغيل لتقنية المعلومات.
وفي الختام
من خلال هذا البرنامج التعليمي ، تعلمنا مدى أهمية إدارة البنية التحتية لإدارة وتشغيل الشركة بكفاءة. المحاكاة الافتراضية هي إحدى التقنيات الأساسية التي تعزز فعالية نظام الشبكات في المؤسسة من خلال الاستفادة من عناصرها العديدة. يتم توفير الوقت والطاقة من خلال القيام بذلك. علاوة على ذلك ، ستعمل الخدمات بشكل أسرع ، ويمكن للافتراضية جنبًا إلى جنب مع الحوسبة السحابية توفير وتقديم مجموعة متنوعة من تطبيقات العملاء عند الطلب.
مقالات ذات صلة
- حلول التخيل: نصائح مجانية يجب أن تعرفها في عام 2023
- الحوسبة السحابية: التعريف والأنواع والإيجابيات والسلبيات و PDF (دليل مفصل لعام 2023)
- خدمات استضافة الويب: 23 من أفضل خدمات الاستضافة لعام 2023
- IVR: (الاستجابة الصوتية التفاعلية) ما هي ، الخدمات والفوائد
الرقم المرجعي
