تصور کن کامپیوترت یه سرزمین بزرگ و پر از منابعه، اما فقط یه کاربر داره که ازش استفاده می‌کنه. کلی فضای خالی و منابع دست‌ نخورده می‌مونه و تو حسرت این که کاش می‌شد چند نفر همزمان از این همه قدرت بهره‌مند بشن. اینجاست که «هایپروایزر» وارد میشه، یه جادوگر دیجیتالی که این مشکل رو حل می‌کنه و بهت اجازه میده چندین کاربر همزمان از اون سرزمین پر از منابع استفاده کنن. هایپروایزر یه نرم‌افزار جادویی هست که به تو این امکان رو میده که به‌ طور همزمان چندین سیستم عامل و اپلیکیشن رو روی یه کامپیوتر یا سرور اجرا کنی، بدون اینکه اون‌ها تو کار همدیگه دخالت کنن. اگه کنجکاوی بدونی چطور این کار رو می‌کنه و چرا اینقدر مهمه، با ما همراه شو تا تو این مقاله همه چیز رو برات روشن کنیم.

هایپروایزر چیه؟

خب، هایپروایزر یا همون Virtual Machine Monitor (VMM) یه نرم‌افزار خیلی باحال و کاربردیه که مسئولیت مدیریت ماشین‌های مجازی (VMها) رو به عهده داره. این نرم‌افزار میاد و چندین ماشین مجازی رو کنار هم قرار میده، طوری که هر کدومشون مثل یه سیستم مجزای خودشون عمل کنن. هایپروایزر کاری می‌کنه که این ماشین‌ها از همدیگه جدا باشن و به هر کدوم یه مقدار مشخص از قدرت پردازشی، حافظه و فضای ذخیره‌سازی رو اختصاص میده.

قبل از اینکه هایپروایزرها وارد صحنه بشن، بیشتر کامپیوترها فقط می‌تونستن یک سیستم عامل رو به طور همزمان اجرا کنن. این کار باعث می‌شد که کامپیوترها پایدار و قابل اعتماد باشن چون فقط با درخواست‌های یک سیستم عامل سروکار داشتن. ولی مشکل اینجا بود که این روش باعث هدر رفتن کلی از منابع می‌شد، چون همیشه نمی‌شد از تمام توان کامپیوتر به بهترین شکل استفاده کرد.

اینجا بود که هایپروایزرها وارد عمل شدن. هایپروایزر یه لایه نرم‌افزاری کوچیکه که اجازه میده چندین سیستم عامل به صورت همزمان روی یه کامپیوتر اجرا بشن و از منابع فیزیکی کامپیوتر به صورت اشتراکی استفاده کنن. این کار باعث میشه که ماشین‌های مجازی هیچوقت تو کار همدیگه دخالت نکنن؛ مثلا اگر یکی از سیستم‌عامل‌ها کرش کنه یا دچار مشکل امنیتی بشه، بقیه سالم می‌مونن.

این فرآیند رو بهش مجازی‌سازی میگن و اون سیستم‌عامل‌هایی که به این شکل اجرا میشن، ماشین‌های مجازی (VMها) نام دارن که در واقع شبیه‌سازی‌های نرم‌افزاری از کامپیوترهای واقعی هستن.

ویژگی‌های هایپروایزرها

خب، وقتی می‌خوای یه هایپروایزر رو انتخاب کنی، چندتا ویژگی مهم هست که باید بهشون توجه کنی. توی بازار، انواع مختلفی از هایپروایزرها هستن و هر کدوم از اون‌ها هم برندهای متفاوتی دارن. هایپروایزرها الان به یه محصول مهم توی فضای کاری تبدیل شدن، ولی هنوز هم یه سری تفاوت‌های کلیدی دارن که می‌تونه روی انتخابت تأثیر بذاره. اینا چیزایی هستن که باید بهشون دقت کنی:

عملکرد: ببین هایپروایزر توی محیط واقعی چطوری عمل می‌کنه. بهتره که داده‌های مربوط به عملکرد رو بررسی کنی تا بفهمی چقدر این نرم‌افزار سریع و قابل اطمینانه. اگه از هایپروایزرهایی که مستقیماً روی سخت‌افزار نصب میشن (bare-metal) استفاده می‌کنی، باید بدونی که اینا باید عملکرد سیستم عامل مهمانت رو تا حد ممکن به سرعت واقعی نزدیک کنن.

اکوسیستم: برای اینکه بتونی هایپروایزرها رو به درستی نصب و مدیریت کنی، به مستندات خوب و پشتیبانی فنی نیاز داری. همچنین یه جامعه پویا از توسعه‌دهنده‌های جانبی می‌تونه خیلی کمک‌کننده باشه؛ اونا معمولاً پلاگین‌ها و ابزارهای جانبی مثل بکاپ‌گیری و مدیریت ظرفیت رو ارائه میدن که می‌تونه کلی بهت کمک کنه.

ابزارهای مدیریت: فقط اجرای ماشین‌های مجازی کافی نیست. باید بتونی اون‌ها رو به خوبی مدیریت کنی، مثل راه‌اندازی، نگهداری، بررسی و پاکسازی ماشین‌های مجازی که دیگه استفاده نمی‌شن. مطمئن شو که شرکت سازنده یا جامعه توسعه‌دهندگان ابزاری جامع برای مدیریت این کارها دارن.

مهاجرت زنده: این ویژگی بهت اجازه میده ماشین‌های مجازی رو بدون اینکه خاموش بشن، بین هایپروایزرهای مختلف و روی سرورهای فیزیکی متفاوت جابجا کنی. این خیلی به درد می‌خوره، مخصوصاً برای مدیریت بار کاری یا وقتی که یکی از سرورها خراب میشه.

هزینه: حتماً هزینه‌های مربوط به مجوزهای هایپروایزر رو بررسی کن. فقط به قیمت خود هایپروایزر فکر نکن، بلکه به هزینه‌های نرم‌افزارهای مدیریتی که برای پشتیبانی از یه محیط سازمانی بزرگ نیاز داری هم توجه کن. ساختار مجوزدهی شرکت سازنده رو هم بررسی کن، چون ممکنه این هزینه‌ها بسته به اینکه اونو توی فضای ابری یا به صورت محلی استفاده می‌کنی، متفاوت باشن.

چرا باید از هایپروایزر استفاده کنیم؟

یکی از مشکلات اصلی که هایپروایزرها حل کردن، این بود که بیشتر سخت‌افزارهای فیزیکی فقط می‌تونستن یه سیستم عامل رو همزمان اجرا کنن. این محدودیت باعث می‌شد که کلی از منابع سخت‌افزاری هدر بره، چون یه سیستم عامل معمولاً نمی‌تونست به تنهایی از تمام توان سخت‌افزار استفاده کنه.

هایپروایزرها این مشکل رو با جمع‌آوری منابع سخت‌افزارهای فیزیکی مجازی‌شده (مثل حافظه، پهنای باند شبکه و پردازشگر) و تخصیص اون‌ها به محیط‌های مجازی که بهشون ماشین‌های مجازی میگن، حل کردن. هایپروایزر یا همون Virtual Machine Monitor (VMM)، یه نرم‌افزار مدیریت‌کننده‌ است که اجازه میده چندین ماشین مجازی به‌صورت همزمان روی یه سخت‌افزار فیزیکی اجرا بشن. هر ماشین مجازی در واقع یه کامپیوتر نرم‌افزاریه که مثل یه کامپیوتر واقعی به منابع دسترسی داره، از جمله سیستم‌عامل و اپلیکیشن‌ها. هایپروایزر این امکان رو فراهم می‌کنه که چندین سیستم عامل مختلف رو روی یه سرور اجرا کنی و به شکل بهتری از منابع فیزیکی سرور استفاده کنی. هر ماشین مجازی به‌طور منطقی از بقیه جداست، که این به این معنیه که اگه یکی از ماشین‌های مجازی دچار مشکل بشه، بقیه تحت تأثیر قرار نمی‌گیرن.

مزایای هایپروایزرها

چند مورد از مزایای هایپروایزرها به شرح زیر هست:

سرعت، چابکی و مقیاس‌پذیری: با هایپروایزرها، سازمان‌ها دیگه لازم نیست هر بار که مشتری یه درخواستی داره یا توسعه‌دهنده‌ها نیاز به محیط تست دارن، یه محیط جدید فراهم کنن. مجازی‌سازی باعث میشه که بتونی خیلی سریع و ساده ماشین‌های مجازی جدید راه بندازی و هر وقت لازم بود، اونا رو اجرا کنی. از اونجایی که هر سرور می‌تونه چندین ماشین مجازی رو مدیریت کنه، مقیاس‌پذیری هم راحت‌تر میشه.

استفاده بهینه‌تر از سرورها: هایپروایزرها مطمئن میشن که منابع سرور به بهترین شکل ممکن استفاده میشن. قبل از ورود مجازی‌سازی و هایپروایزرها، معمولاً هر سازمان چندین سرور داشت که هرکدوم کمتر از نصف منابعش رو استفاده می‌کرد.

افزایش امنیت: حتی اگه یه سرور فیزیکی چندین ماشین مجازی رو اجرا کنه، هر ماشین مجازی از بقیه جداست. این مزیت وقتی معلوم میشه که اگه یه مهاجم بتونه به یکی از ماشین‌های مجازی نفوذ کنه، نمیتونه از طریق هایپروایزر به بقیه ماشین‌های مجازی هم دسترسی پیدا کنه.

قابلیت حمل و توزیع بار کاری: جدا کردن سیستم‌عامل‌ها و اپلیکیشن‌های ماشین‌های مجازی از میزبان فیزیکی باعث میشه که انتقال ماشین‌های مجازی از یه میزبان به میزبان دیگه خیلی ساده‌تر بشه، بدون اینکه اختلالی ایجاد بشه. همچنین می‌تونی منابع رو در صورت نیاز بین چندین سرور توزیع کنی.

افزایش مقاومت: هایپروایزرها بهت اجازه میدن که در صورت خرابی یه نود (گره)، ماشین‌های مجازی رو سریعاً جابجا کنی و منابع رو دوباره تخصیص بدی، که این کار کمک می‌کنه تا دسترس‌پذیری بالا و زمان آپ‌تایم بیشتری داشته باشی.

صرفه‌جویی در هزینه‌ها: مجازی‌سازی این امکان رو میده که سازمان‌ها هزینه‌های سرمایه‌ای (CapEx) رو با استفاده از چندین ماشین مجازی روی یه سرور فیزیکی کاهش بدن، و نیاز به سخت‌افزار اضافی رو کم کنن. علاوه بر این، کاهش استفاده از فضاهای فیزیکی باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی (OpEx) مثل برق، خنک‌سازی و نگهداری میشه.

بازیابی سریع‌تر داده‌ها: اگه داده‌های یه ماشین مجازی به مشکل بخوره یا توسط بدافزار یا حمله آلوده بشه، بعضی از هایپروایزرها این امکان رو فراهم می‌کنن که داده‌ها رو از یه نسخه‌ی پشتیبان کوچک‌تر و سریع‌تر بازیابی کنی، به جای اینکه کل بکاپ رو دوباره برگردونی.

هایپروایزر نوع ۱ در مقابل نوع ۲

هایپروایزرها به دو دسته کلی تقسیم می‌شن: نوع ۱ و نوع ۲.

هایپروایزر نوع ۱

هایپروایزر نوع ۱ مستقیماً روی سخت‌افزار فیزیکی کامپیوتر اجرا میشه و مستقیماً با پردازنده، حافظه و فضای ذخیره‌سازی دستگاه ارتباط برقرار می‌کنه. به همین دلیل، این نوع هایپروایزر رو به عنوان "bare-metal" یا همون هایپروایزرهای سطح فلز هم می‌شناسن. در واقع، هایپروایزر نوع ۱ جای سیستم عامل میزبان رو می‌گیره.

هایپروایزرهای نوع ۱ خیلی کارآمد هستن چون به‌طور مستقیم به سخت‌افزار دسترسی دارن. این موضوع باعث میشه امنیت بالایی هم داشته باشن، چون هیچ چیزی بین اون‌ها و پردازنده وجود نداره که یه مهاجم بتونه بهش نفوذ کنه. البته، مدیریت این نوع هایپروایزرها معمولاً به یه دستگاه مدیریت جداگانه نیاز داره تا بتونه ماشین‌های مجازی مختلف و سخت‌افزار میزبان رو کنترل کنه.

هایپروایزر نوع ۲

هایپروایزر نوع ۲ مستقیماً روی سخت‌افزار اجرا نمیشه. در عوض، به عنوان یه نرم‌افزار روی یه سیستم عامل نصب میشه. این نوع هایپروایزرها معمولاً در محیط‌های سروری استفاده نمیشن و بیشتر مناسب کاربرانی هستن که روی کامپیوترهای شخصی خودشون نیاز دارن چندین سیستم عامل رو اجرا کنن. مثلاً مهندسان، کارشناسان امنیتی که بدافزارها رو بررسی می‌کنن، یا کاربرانی که نیاز به دسترسی به اپلیکیشن‌هایی دارن که فقط روی سیستم‌عامل‌های دیگه کار می‌کنن، از این نوع هایپروایزر استفاده می‌کنن.

هایپروایزرهای نوع ۲ معمولاً ابزارهای اضافی برای نصب در سیستم عامل مهمان دارن. این ابزارها به کاربر اجازه میدن تا ارتباط بهتری بین سیستم عامل مهمان و میزبان داشته باشه؛ مثلاً امکان کپی و پیست کردن بین دو سیستم عامل یا دسترسی به فایل‌ها و پوشه‌های سیستم عامل میزبان از داخل ماشین مجازی.

هایپروایزر نوع ۲ دسترسی سریع و راحت به یه سیستم عامل مهمان رو در کنار سیستم عامل اصلی که روی میزبان در حال اجراست، فراهم می‌کنه. این ویژگی برای افزایش کارایی کاربران خیلی خوبه. مثلاً یه کاربر می‌تونه از ابزارهای توسعه مبتنی بر لینوکس استفاده کنه در حالی که همزمان از یه سیستم دیکته صوتی که فقط روی ویندوز هست، بهره ببره.

اما از اونجا که هایپروایزر نوع ۲ باید از طریق سیستم عامل میزبان به منابع پردازشی، حافظه و شبکه دسترسی پیدا کنه، ممکنه مشکلاتی مثل تاخیر در عملکرد به وجود بیاد. همچنین، اگه سیستم عامل میزبان دچار مشکل امنیتی بشه، احتمال اینکه مهاجم بتونه به سیستم عامل‌های مهمان دسترسی پیدا کنه وجود داره.

کاربردهای هایپروایزرها

نرم‌افزارهای مجازی‌سازی که توسط هایپروایزرها قدرت می‌گیرن، کاربردهای متنوعی دارن. در ادامه به چند نمونه اشاره می‌کنیم:

مجازی‌سازی دسکتاپ

کارمندان از نرم‌افزارهای مجازی‌سازی دسکتاپ استفاده می‌کنن تا نسخه‌ای از محیط کاری خودشون رو روی سرور شبیه‌سازی کنن. این کار به اون‌ها اجازه میده که از راه دور به اپلیکیشن‌ها و فایل‌های کاری خودشون دسترسی داشته باشن.

بهینه‌سازی منابع

شرکت‌ها از هایپروایزرها استفاده می‌کنن تا چندین کامپیوتر با عملکردهای مختلف رو روی یه سرور واحد تجمیع کنن. مثلاً اگه تیم‌های تولید، بازاریابی و پشتیبانی مشتری هر کدوم روی سرورهای فیزیکی جداگانه کار کنن، ممکنه منابعی بدون استفاده باقی بمونه. با استفاده از هایپروایزر، می‌تونی ماشین‌های مجازی مربوط به هر واحد تجاری رو روی یه سرور واحد میزبانی کنی، حتی اگه به سیستم‌عامل‌ها و نرم‌افزارهای مختلف نیاز داشته باشن.

بازیابی از خرابی

هایپروایزر از وضعیت قبلی ماشین مجازی یه نسخه پشتیبان به‌صورت تصویر ماشین مجازی (یک فایل شامل دستورات نصب، پیکربندی‌ها و جزئیات دیگه) تهیه می‌کنه. مدیران سیستم می‌تونن از این فایل برای بازیابی ماشین مجازی در صورت خرابی استفاده کنن. همچنین امکان تهیه نسخه پشتیبان یا انتقال ماشین مجازی به یه میزبان دیگه هم وجود داره.

ادامه کار سیستم‌های قدیمی

بعضی از سازمان‌ها سرمایه‌گذاری زیادی روی نرم‌افزارهایی کردن که مدت زیادیه از سرورهاشون استفاده می‌کنن. هایپروایزرها این امکان رو میدن که اون نرم‌افزارها رو با مجازی‌سازی محیط سخت‌افزاری مورد نیازشون همچنان اجرا کنن. این کار به سازمان‌ها کمک می‌کنه که تغییرات مورد نیاز برای انتقال به فضای ابری رو با حداقل اختلال در جریان کاری موجود انجام بدن.

هایپروایزر ابری چیه؟

با توجه به اینکه این روزها اکثر سازمان‌ها به استفاده از رایانش ابری روی آوردن، خیلی مهمه که بفهمیم مجازی‌سازی و هایپروایزرها چه نقش مهمی توی این فضا دارن. یه هایپروایزر ابری مسئول مدیریت و کنترل ماشین‌های مجازی‌ای هست که روی سرورهای فیزیکی توی دیتاسنترهای ارائه‌دهندگان ابر اجرا میشن. این هایپروایزرها مدیریت کارهای پراکنده در معماری ابری رو ساده‌تر می‌کنن؛ معماری‌ای که معمولاً بر پایه مدل چندمستأجری (multi-tenant) عمل می‌کنه و به چندین مشتری اجازه میده از قسمت‌های مختلف یه ساختار مشترک استفاده کنن.

تو فضای ابری، مقیاس‌پذیری تقریباً بی‌نهایت هست و سازمان‌ها فقط برای منابعی که مصرف می‌کنن هزینه میدن. هایپروایزرها به این سازمان‌ها کمک می‌کنن تا از چابکی و سرعت ابر بهره‌مند بشن. کاربران می‌تونن به داده‌ها و اپلیکیشن‌ها توی محیط‌های مجازی دسترسی داشته باشن، اما تیم IT همچنان کنترل برنامه‌ها و داده‌های سازمان رو در دست داره. هایپروایزرها همچنین جابه‌جایی بارهای کاری و اپلیکیشن‌ها به ابر رو راحت‌تر می‌کنن، که این موضوع باعث میشه سازمان‌ها چابک‌تر و کارآمدتر بشن.

هایپروایزرها در مقابل کانتینرها

درسته که هایپروایزرها و کانتینرها شباهت‌هایی دارن، ولی خیلی مهمه که بدونیم این دو تا تکنولوژی با هم متفاوتن. هر دوی این‌ها امکان مجازی‌سازی رو به نوعی فراهم می‌کنن و برای افزایش سرعت و کارایی اپلیکیشن‌های مدرن استفاده میشن، اما هر کدوم این کار رو به روش خودشون انجام میدن.

برای مثال، هایپروایزر این امکان رو میده که ماشین‌های مجازی با سیستم‌عامل‌ها و اپلیکیشن‌های خودشون ایجاد بشن که به‌صورت مستقل از سرورهای فیزیکی میزبانی می‌کنن. از طرف دیگه، کانتینرها بسته‌های نرم‌افزاری هستن که شامل بخش‌هایی از داده‌ها و پیکربندی‌های یه اپلیکیشن هستن. کانتینرها این امکان رو فراهم می‌کنن که اون اپلیکیشن روی هر سیستم‌عاملی اجرا بشه. در حالی که هایپروایزرها محیط نرم‌افزاری رو از سخت‌افزار فیزیکی جدا می‌کنن، کانتینرها اپلیکیشن‌ها رو از سیستم‌عامل‌های خاص جدا می‌کنن.

سازمان‌ها بسته به نیازهاشون از هایپروایزرها و کانتینرها استفاده می‌کنن. هایپروایزرها برای بهینه‌سازی استفاده از سرورهای فیزیکی و ایجاد و مدیریت چندین ماشین مجازی روی هر میزبان به کار میرن. در مقابل، کانتینرها بیشتر برای توسعه و اجرای اپلیکیشن‌های خاص استفاده میشن. کانتینرها بسیار سبک و قابل حمل هستن، که باعث میشه انتقال اون‌ها سریع و راحت باشه.

به خاطر قابلیت‌های هر دو تکنولوژی در جداسازی عناصر ماشین‌های مجازی و اپلیکیشن‌ها از سخت‌افزار فیزیکی و سیستم‌عامل‌ها، هایپروایزرها و کانتینرها هر دو نقش بسیار مهمی توی معماری‌های پیشرفته IT امروزی ایفا می‌کنن.

هایپروایزرها و یکپارچه‌سازی دسکتاپ مجازی (VDI)

هایپروایزرهای نوع ۱ می‌تونن نه تنها سیستم‌عامل‌های سرور، بلکه سیستم‌عامل‌های دسکتاپ رو هم مجازی‌سازی کنن. این ویژگی برای شرکت‌هایی که می‌خوان منابع IT کاربرهای نهایی‌شون رو به‌صورت متمرکز مدیریت کنن، خیلی کاربردیه.

یکپارچه‌سازی دسکتاپ مجازی (VDI) این امکان رو به کاربرا میده که روی دسکتاپ‌هایی که داخل ماشین‌های مجازی روی یه سرور مرکزی اجرا میشن، کار کنن. این کار باعث میشه که تیم IT راحت‌تر بتونه سیستم‌عامل‌ها رو مدیریت و نگهداری کنه.

تو این محیط، یه هایپروایزر چندین دسکتاپ مجازی رو اجرا می‌کنه. هر دسکتاپ داخل یه ماشین مجازی جداگانه قرار داره و توی مجموعه‌هایی به نام "پول‌های دسکتاپ مجازی" نگهداری میشه. هر ماشین مجازی برای یه کاربر خاصه که از طریق شبکه بهش دسترسی پیدا می‌کنه.

کاربرها می‌تونن از دستگاه‌های ساده و ارزون‌قیمت مثل thin client‌ها یا حتی موبایل‌هاشون استفاده کنن. این ویژگی بهشون این امکان رو میده که همیشه به همون سیستم‌عامل دسکتاپ خودشون دسترسی داشته باشن، بدون اینکه نیاز باشه داده‌های حساس رو از محیط امنشون بیرون ببرن.

کاربرا مستقیماً به هایپروایزر وصل نمیشن، بلکه از طریق یه بروکر اتصال (connection broker) به هایپروایزر دسترسی پیدا می‌کنن. این بروکر هماهنگی‌های لازم رو انجام میده تا یه دسکتاپ مجازی مناسب رو از پول انتخاب کنه و به کاربر ارائه بده.

هایپروایزرهای محبوب

در این بخش با چند مورد از هایپروایزرهای محبوب آشنا می‌شیم:

هایپروایزرهای VMware

VMware هم هایپروایزر نوع ۱ و هم نوع ۲ رو ارائه میده:

• ESXi Hypervisor: VMware ESXi که به اسم Elastic Sky X Integrated هم شناخته میشه، یه هایپروایزر نوع ۱ (bare-metal) هست که برای مجازی‌سازی سرورها توی دیتاسنترها طراحی شده. ESXi مدیریت مجموعه‌های ماشین‌های مجازی VMware رو به عهده داره.
• vSphere Hypervisor: VMware ESXi به‌عنوان بخشی از vSphere Hypervisor رایگان در دسترسه، که یه راهکار پایه‌ای برای مجازی‌سازی سرور ارائه میده. شرکت‌هایی که محیط‌های ابری سازمانی دارن، معمولاً از نسخه کامل‌تر vSphere استفاده می‌کنن، که شامل مجوزی برای VMware vCenter Server هم هست. این یه سرور جداگانه‌ است که برای مدیریت محیط‌های vSphere که روی میزبان‌های فیزیکی اجرا میشن، استفاده میشه. vSphere می‌تونه تو محیط ابری خصوصی یا تو یه پیکربندی ابری میزبانی‌شده اجرا بشه.

VMware همچنین محصولات هایپروایزر نوع ۲ برای کاربران دسکتاپ و لپ‌تاپ ارائه میده:

• VMware Fusion: این محصول برای کاربران macOS طراحی شده و بهشون اجازه میده که طیف وسیعی از سیستم‌عامل‌های مهمان رو روی مک خودشون اجرا کنن.
• Workstation: این پلتفرم برای لینوکس و ویندوز ساخته شده و تو دو نسخه عرضه میشه: نسخه Pro که پولیه و نسخه Player که برای استفاده شخصی رایگانه. نسخه Pro اجازه میده چندین سیستم‌عامل رو روی یه PC اجرا کنی و همچنین به VMware vSphere وصل بشی. Workstation Player فقط از یه سیستم‌عامل مهمان پشتیبانی می‌کنه.
• VirtualBox: یه هایپروایزر نوع ۲ که روی سیستم‌عامل‌های لینوکس، macOS و ویندوز اجرا میشه. این محصول بعد از اینکه Oracle شرکت Sun Microsystems رو تو سال ۲۰۱۰ خرید، به دست Oracle رسید.

هایپروایزر Hyper-V

Hyper-V هایپروایزر مایکروسافت هست که برای استفاده روی سیستم‌های ویندوز طراحی شده. این محصول در سال ۲۰۰۸ به عنوان بخشی از ویندوز سرور عرضه شد، یعنی برای استفاده از اون باید کل سیستم‌عامل ویندوز رو نصب می‌کردی. مایکروسافت بعداً یه نسخه اختصاصی به نام Hyper-V Server عرضه کرد که روی Windows Server Core اجرا می‌شد. این نسخه به مدیران اجازه می‌داد Hyper-V رو بدون نصب کامل ویندوز سرور اجرا کنن. Hyper-V همچنین روی کلاینت‌های ویندوز هم در دسترسه.

مایکروسافت Hyper-V رو به عنوان یه هایپروایزر نوع ۱ معرفی می‌کنه، حتی اگه روش اجراش با خیلی از رقبا فرق داشته باشه. Hyper-V روی ویندوز نصب میشه ولی مستقیماً روی سخت‌افزار فیزیکی اجرا میشه و بین سیستم‌عامل میزبان و سخت‌افزار قرار می‌گیره. همه سیستم‌عامل‌های مهمان از طریق هایپروایزر اجرا میشن، ولی سیستم‌عامل میزبان دسترسی ویژه‌ای به سخت‌افزار داره که یه مزیت عملکردی بهش میده.

هایپروایزرهای Citrix

XenServer که حالا با نام Citrix Hypervisor شناخته میشه، یه هایپروایزر تجاری نوع ۱ هست که از سیستم‌عامل‌های لینوکس و ویندوز پشتیبانی می‌کنه. XenServer از پروژه متن‌باز Xen به وجود اومده.

هایپروایزرهای متن‌باز

برخی از هایپروایزرها مثل KVM از پروژه‌های متن‌باز میان. ارتباط قوی Red Hat با جامعه متن‌باز باعث شده KVM به هسته اصلی تمام توزیع‌های مجازی‌سازی OpenStack و لینوکس تبدیل بشه.

هایپروایزرهای متن‌باز به صورت رایگان هم در دسترس هستن. KVM رو می‌تونی به صورت مستقل یا به‌عنوان بخشی از راهکار متن‌باز oVirt دانلود کنی، که Red Hat ازش حمایت طولانی‌مدت داره.

یه هایپروایزر دیگه هم Xen هست که یه هایپروایزر متن‌باز نوع ۱ بوده و روی معماری‌های Intel و ARM اجرا میشه. این پروژه از دانشگاه کمبریج شروع شد و بعداً تیمش اونو تجاری‌سازی کردن و شرکت XenSource رو تأسیس کردن که Citrix تو سال ۲۰۰۷ خریدش.

تو سال ۲۰۱۳، این پروژه به عنوان یه پروژه مشترک تحت حمایت بنیاد لینوکس تبدیل شد. خیلی از ارائه‌دهندگان خدمات ابری از Xen برای قدرت دادن به محصولاتشون استفاده می‌کنن.

Xen از چندین نوع مجازی‌سازی پشتیبانی می‌کنه، از جمله محیط‌های مجهز به سخت‌افزار با استفاده از Intel VT و AMD-V. همچنین از پاراویژوالیزیشن (paravirtualization) پشتیبانی می‌کنه که سیستم‌عامل مهمان رو برای کار با هایپروایزر تنظیم می‌کنه و باعث بهبود عملکرد میشه.

هایپروایزر KVM

لینوکس هم قابلیت‌های هایپروایزر رو مستقیماً توی هسته سیستم‌عاملش داره. ماشین مجازی مبتنی بر هسته یا KVM تو سال ۲۰۰۷ به هسته اصلی لینوکس اضافه شد و به خوبی با QEMU هماهنگ میشه، که یه هایپروایزر دیگه هست که پردازنده‌های فیزیکی رو به‌طور کامل توی نرم‌افزار شبیه‌سازی می‌کنه.

KVM از توسعه‌های مجازی‌سازی که اینتل و AMD توی معماری پردازنده‌هاشون ساخته بودن، پشتیبانی می‌کنه تا بهتر از هایپروایزرها پشتیبانی کنه. این توسعه‌ها که به ترتیب Intel VT و AMD-V نام دارن، به پردازنده کمک می‌کنن تا هایپروایزر بتونه ماشین‌های مجازی مختلف رو مدیریت کنه. وقتی این توسعه‌ها در دسترس باشن، هسته لینوکس می‌تونه از KVM استفاده کنه. در غیر این صورت، به QEMU برمی‌گرده.

Red Hat هایپروایزر Red Hat Enterprise Virtualization رو بر پایه KVM ساخته. این راهکار مجازی‌سازی امکانات اضافی‌ای رو اطراف هایپروایزر فراهم می‌کنه. این شامل یه مدیر مجازی‌سازی میشه که یه سیستم مدیریت متمرکز با یه رابط کاربری گرافیکی مبتنی بر جستجو و تکنولوژی‌های مجازی‌سازی امن ارائه میده که هایپروایزر رو در مقابل حملاتی که به میزبان یا ماشین‌های مجازی هدف دارن، تقویت می‌کنه. هایپروایزر Red Hat می‌تونه بسیاری از سیستم‌عامل‌ها از جمله اوبونتو رو اجرا کنه.

عیب‌یابی

چون هایپروایزرها مدل‌ها و برندهای مختلفی دارن، برای حل مشکل هر کدوم معمولاً باید به صفحه‌های پشتیبانی همون شرکت مراجعه کنی و راه‌حل خاص اون محصول رو پیدا کنی. با این حال، یه سری مشکلات رایج هست که ممکنه برات پیش بیاد. مثلاً شاید نتونی همه ماشین‌های مجازی (VM) خودت رو اجرا کنی. این مشکل وقتی پیش میاد که منابع سخت‌افزاری میزبانت تموم شده باشه. برای حل این مشکل، یا باید منابع بیشتری به کامپیوتر میزبان اضافه کنی یا نیازمندی‌های منابع رو برای VMها کم کنی، که این کار رو می‌تونی از طریق نرم‌افزار مدیریت هایپروایزر انجام بدی.

یه مشکل دیگه که ممکنه مانع از اجرای VMها بشه، خراب شدن یک نقطه بازیابی (checkpoint) یا اسنپ‌شات ماشین مجازی هست. به همین خاطر، بکاپ‌گیری منظم از VMها بخش اساسی هر راهکار هایپروایزر سازمانی هست. با این حال، ممکنه نرم‌افزار مدیریت هایپروایزر بهت اجازه بده که فایل رو به آخرین نقطه بازیابی معتبر برگردونی و از اونجا استارت کنی. البته، این کار ممکنه باعث بشه مقداری از کارهات رو از دست بدی.

بهترین روش‌ها برای امنیت هایپروایزر

امنیت هایپروایزر برای حفظ امنیت کلی محیط‌های مجازی خیلی مهمه. اینجا چندتا از بهترین روش‌ها برای تأمین امنیت هایپروایزر آورده شده:

• نرم‌افزار هایپروایزر رو به‌روز نگه دار: مرتباً هایپروایزر رو آپدیت و پچ کن تا از وجود هرگونه آسیب‌پذیری جلوگیری کنی.
• تنظیمات هایپروایزر رو ایمن کن: هایپروایزر رو طوری پیکربندی کن که با بهترین روش‌های امنیتی سازگار باشه، خدمات غیرضروری رو غیرفعال کن و کنترل‌های دسترسی مناسب رو اعمال کن.
• رابط‌های مدیریت رو ایزوله کن: رابط‌های مدیریت رو از سایر شبکه‌ها جدا کن تا از دسترسی غیرمجاز جلوگیری بشه.
• از احراز هویت امن استفاده کن: از پسوردهای قوی، احراز هویت دو مرحله‌ای و روش‌های دیگه برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به هایپروایزر استفاده کن.
• امنیت شبکه رو پیاده کن: از فایروال‌ها، سیستم‌های تشخیص و جلوگیری از نفوذ و اقدامات امنیتی دیگه برای تأمین امنیت ترافیک شبکه به و از هایپروایزر استفاده کن.
• فعالیت‌های هایپروایزر رو نظارت کن: فعالیت‌های هایپروایزر رو مانیتور و لاگ کن تا بتونی به موقع به حوادث امنیتی واکنش نشون بدی.
• امنیت ماشین‌های مجازی رو پیاده کن: از ویژگی‌های امنیتی مثل رمزنگاری، کنترل دسترسی و فایروال‌ها برای ایمن کردن ماشین‌های مجازی استفاده کن.
• دسترسی به هایپروایزر رو محدود کن: دسترسی به هایپروایزر رو فقط به افراد مجاز بده.
• بازرسی‌های امنیتی منظم انجام بده: به‌طور منظم بازرسی‌های امنیتی انجام بده تا آسیب‌پذیری‌های احتمالی رو شناسایی کنی و مطمئن بشی که کنترل‌های امنیتی مؤثر هستن.

نکات مهم در انتخاب هایپروایزر

• عملکرد و مقیاس‌پذیری: عملکرد هایپروایزر و قابلیت مقیاس‌پذیری اون رو بررسی کن تا مطمئن بشی که می‌تونه از برنامه‌های حساس و حیاتی پشتیبانی کنه. به داده‌های عملکردی که تحت شرایط واقعی انجام شده، دقت کن.
• مدیریت و سهولت استفاده: در نظر بگیر که چقدر پیاده‌سازی، پیکربندی و مدیریت هایپروایزر راحت هست. آیا نصب و مدیریت اون راحته؟ آیا محصولی جداگانه با کنسول جدا داره که نیاز به متخصصین تمام‌وقت برای نگهداری، عملیات و عیب‌یابی داره؟
• مجوز و هزینه‌ها: مدل مجوزدهی و هزینه‌های مرتبط رو بفهم. عواملی مثل هزینه‌های اولیه، هزینه‌های نگهداری مداوم و هرگونه هزینه اضافی برای ویژگی‌های پیشرفته رو در نظر بگیر.
• اکوسیستم: آیا هایپروایزر از یه اکوسیستم غنی پشتیبانی می‌کنه؟ مثلاً آیا از محبوب‌ترین سیستم‌عامل‌های مهمان مثل Microsoft، Suse، RedHat، Ubuntu، CentOS پشتیبانی می‌کنه؟ آیا از برنامه‌ها و تکنولوژی‌های سازمانی پیشرو مثل Microsoft SQL Server، Microsoft Exchange، SAP، Oracle، Citrix، Splunk و VMware Horizon پشتیبانی می‌کنه؟
• نوع هایپروایزر (نوع ۱ یا نوع ۲): تعیین کن که آیا هایپروایزر نوع ۱ یا نوع ۲ برای مورد خاص سازمانت مناسب‌تره، با در نظر گرفتن عواملی مثل عملکرد، امنیت و سناریوهای پیاده‌سازی.
• ابزارهای مدیریت مجازی‌سازی: به قابلیت‌ها و عملکرد ابزارهای مدیریت مجازی‌سازی که توسط هایپروایزر ارائه میشه، مثل ویژگی‌های مانیتورینگ، گزارش‌دهی و اتوماسیون توجه کن.

سوالات متداول

1. هایپروایزر چیه؟

هایپروایزر یه نرم‌افزار مدیریتیه که بهت اجازه میده چندین سیستم عامل رو به‌طور همزمان روی یه سخت‌افزار اجرا کنی. این کار باعث میشه منابع سخت‌افزاری بهینه‌تر استفاده بشن.

2. تفاوت هایپروایزر نوع ۱ و نوع ۲ چیه؟

هایپروایزر نوع ۱ مستقیماً روی سخت‌افزار اجرا میشه و امنیت و کارایی بیشتری داره، در حالی که هایپروایزر نوع ۲ به‌عنوان نرم‌افزار روی یه سیستم عامل نصب میشه و برای استفاده روی کامپیوترهای شخصی مناسب‌تره.

3. چرا باید از هایپروایزر استفاده کنیم؟

هایپروایزرها بهت کمک می‌کنن که از منابع سخت‌افزاری بهتر استفاده کنی، امنیت رو افزایش بدی و هزینه‌ها رو کاهش بدی.

4. چه برندهایی از هایپروایزرها معروف هستن؟

VMware، Microsoft Hyper-V و Citrix از برندهای معروف هایپروایزر هستن که هر کدوم ویژگی‌ها و امکانات خاص خودشون رو دارن.

5. مجازی‌سازی دسکتاپ چیه؟

مجازی‌سازی دسکتاپ یعنی کاربران بتونن از طریق سرور مرکزی به دسکتاپ‌های مجازی دسترسی داشته باشن و از راه دور با محیط کاری خودشون کار کنن.

جمع‌بندی

هایپروایزرها یه ابزار کلیدی برای مدیریت منابع سخت‌افزاری در دنیای دیجیتال امروز هستن. اون‌ها بهت این امکان رو میدن که از یه سخت‌افزار به بهترین شکل ممکن استفاده کنی، چندین سیستم عامل رو به‌طور همزمان اجرا کنی و در نهایت، بهره‌وری رو افزایش بدی. با انتخاب درست هایپروایزر و پیاده‌سازی بهترین روش‌های امنیتی، می‌تونی به‌راحتی از این تکنولوژی قدرتمند استفاده کنی و به سازمانت کمک کنی تا با چابکی و سرعت بیشتری در مسیر رشد حرکت کنه.