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 بهره مند 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 نرم افزار 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 نرم افزار خیلی باحال و کاربردیه که مسئولیت مدیریت ماشین‌های مجازی (VMها) رو به عهده داره. این نرم افزار 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 ذخیره سازی 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 نرم افزاری 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 سیستم عامل‌ها کرش کنه یا دچار مشکل امنیتی بشه، بقیه سالم می‌مونن.

این فرآیند رو بهش مجازی سازی میگن و اون سیستم عامل هایی که به این شکل اجرا میشن، ماشین‌های مجازی (VMها) نام دارن که در واقع شبیه سازی‌های نرم افزاری 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 نرم افزار سریع و قابل اطمینانه. اگه از هایپروایزرهایی که مستقیماً روی سخت افزار 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 توسعه دهنده‌های جانبی می‌تونه خیلی کمک کننده باشه؛ اونا معمولاً پلاگین‌ها و ابزارهای جانبی مثل بکاپ گیری 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 راه اندازی، نگهداری، بررسی و پاکسازی ماشین‌های مجازی که دیگه استفاده نمی‌شن. مطمئن شو که شرکت سازنده یا جامعه توسعه دهندگان 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 نرم افزارهای 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 سخت افزارهای فیزیکی فقط می‌تونستن یه سیستم عامل رو همزمان اجرا کنن. این محدودیت باعث می‌شد که کلی از منابع سخت افزاری هدر بره، چون یه سیستم عامل معمولاً نمی‌تونست به تنهایی از تمام توان سخت افزار استفاده کنه.

هایپروایزرها این مشکل رو با جمع آوری منابع سخت افزارهای فیزیکی مجازی شده (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 نرم افزار مدیریت کننده است که اجازه میده چندین ماشین مجازی به صورت همزمان روی یه سخت افزار فیزیکی اجرا بشن. هر ماشین مجازی در واقع یه کامپیوتر نرم افزاریه که مثل یه کامپیوتر واقعی به منابع دسترسی داره، از جمله سیستم عامل و اپلیکیشن ها. 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 به طور 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 مقیاس پذیری: با هایپروایزرها، سازمان‌ها دیگه لازم نیست هر بار که مشتری یه درخواستی داره یا توسعه دهنده‌ها نیاز به محیط تست دارن، یه محیط جدید فراهم کنن. مجازی سازی 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، مقیاس پذیری هم راحت‌تر میشه.

استفاده بهینه‌تر از سرورها: هایپروایزرها مطمئن میشن که منابع سرور به بهترین شکل ممکن استفاده میشن. قبل از ورود مجازی سازی 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 سیستم عامل‌ها 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 دسترس پذیری بالا و زمان آپ تایم بیشتری داشته باشی.

صرفه جویی در هزینه ها: مجازی سازی این امکان رو میده که سازمان‌ها هزینه‌های سرمایه ای (CapEx) رو با استفاده از چندین ماشین مجازی روی یه سرور فیزیکی کاهش بدن، و نیاز به سخت افزار اضافی رو کم کنن. علاوه بر این، کاهش استفاده از فضاهای فیزیکی باعث صرفه جویی در هزینه‌های عملیاتی (OpEx) مثل برق، خنک سازی و نگهداری میشه.

بازیابی سریع‌تر داده ها: 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 نسخه ی 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 سخت افزار فیزیکی کامپیوتر اجرا میشه و مستقیماً با پردازنده، حافظه و فضای ذخیره سازی 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 به طور مستقیم به سخت افزار 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 سخت افزار میزبان رو کنترل کنه.

هایپروایزر نوع ۲

هایپروایزر نوع ۲ مستقیماً روی سخت افزار اجرا نمیشه. در عوض، به عنوان یه نرم افزار 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 اپلیکیشن هایی دارن که فقط روی سیستم عامل‌های 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

نرم افزارهای مجازی سازی که توسط هایپروایزرها قدرت می‌گیرن، کاربردهای متنوعی دارن. در ادامه به چند نمونه اشاره می‌کنیم:

مجازی سازی دسکتاپ

کارمندان از نرم افزارهای مجازی سازی دسکتاپ استفاده می‌کنن تا نسخه ای از محیط کاری خودشون رو روی سرور شبیه سازی کنن. این کار به اون‌ها اجازه میده که از راه دور به اپلیکیشن‌ها و فایل‌های کاری خودشون دسترسی داشته باشن.

بهینه سازی 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 سیستم عامل‌ها و نرم افزارهای مختلف نیاز داشته باشن.

بازیابی از خرابی

هایپروایزر از وضعیت قبلی ماشین مجازی یه نسخه پشتیبان به صورت 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 سرمایه گذاری زیادی روی نرم افزارهایی کردن که مدت زیادیه از سرورهاشون استفاده می‌کنن. هایپروایزرها این امکان رو میدن که اون نرم افزارها رو با مجازی سازی محیط سخت افزاری 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 مجازی سازی و هایپروایزرها چه نقش مهمی توی این فضا دارن. یه هایپروایزر ابری مسئول مدیریت و کنترل ماشین‌های مجازی ای هست که روی سرورهای فیزیکی توی دیتاسنترهای ارائه دهندگان ابر اجرا میشن. این هایپروایزرها مدیریت کارهای پراکنده در معماری ابری رو ساده‌تر می‌کنن؛ معماری ای 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، مقیاس پذیری تقریباً بی نهایت هست و سازمان‌ها فقط برای منابعی که مصرف می‌کنن هزینه میدن. هایپروایزرها به این سازمان‌ها کمک می‌کنن تا از چابکی و سرعت ابر بهره مند 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 جابه جایی 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 شباهت هایی دارن، ولی خیلی مهمه که بدونیم این دو تا تکنولوژی با هم متفاوتن. هر دوی این‌ها امکان مجازی سازی 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 سیستم عامل‌ها و اپلیکیشن‌های خودشون ایجاد بشن که به صورت مستقل از سرورهای فیزیکی میزبانی می‌کنن. از طرف دیگه، کانتینرها بسته‌های نرم افزاری هستن که شامل بخش هایی از داده‌ها و پیکربندی‌های یه اپلیکیشن هستن. کانتینرها این امکان رو فراهم می‌کنن که اون اپلیکیشن روی هر سیستم عاملی اجرا بشه. در حالی که هایپروایزرها محیط نرم افزاری رو از سخت افزار فیزیکی جدا می‌کنن، کانتینرها اپلیکیشن‌ها رو از سیستم عامل‌های خاص جدا می‌کنن.

سازمان‌ها بسته به نیازهاشون از هایپروایزرها و کانتینرها استفاده می‌کنن. هایپروایزرها برای بهینه سازی 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 سخت افزار فیزیکی و سیستم عامل ها، هایپروایزرها و کانتینرها هر دو نقش بسیار مهمی توی معماری‌های پیشرفته IT امروزی ایفا می‌کنن.

هایپروایزرها و یکپارچه سازی دسکتاپ مجازی (VDI)

هایپروایزرهای نوع ۱ می‌تونن نه تنها سیستم عامل‌های سرور، بلکه سیستم عامل‌های دسکتاپ رو هم مجازی سازی کنن. این ویژگی برای شرکت هایی که می‌خوان منابع IT کاربرهای نهایی شون رو به صورت متمرکز مدیریت کنن، خیلی کاربردیه.

یکپارچه سازی دسکتاپ مجازی (VDI) این امکان رو به کاربرا میده که روی دسکتاپ هایی که داخل ماشین‌های مجازی روی یه سرور مرکزی اجرا میشن، کار کنن. این کار باعث میشه که تیم IT راحت‌تر بتونه سیستم عامل‌ها 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 مجموعه هایی 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 ارزون قیمت مثل thin client‌ها یا حتی موبایل هاشون استفاده کنن. این ویژگی بهشون این امکان رو میده که همیشه به همون سیستم عامل 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 مجازی سازی سرورها توی دیتاسنترها طراحی شده. ESXi مدیریت مجموعه‌های ماشین‌های مجازی VMware رو به عهده داره.
• vSphere Hypervisor: VMware ESXi به عنوان بخشی از vSphere Hypervisor رایگان در دسترسه، که یه راهکار پایه ای برای مجازی سازی سرور ارائه میده. شرکت هایی 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 میزبانی شده اجرا بشه.

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

• VMware Fusion: این محصول برای کاربران macOS طراحی شده و بهشون اجازه میده که طیف وسیعی از سیستم عامل‌های 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 سیستم عامل رو روی یه PC اجرا کنی و همچنین به VMware vSphere وصل بشی. Workstation Player فقط از یه سیستم عامل مهمان پشتیبانی می‌کنه.
• VirtualBox: یه هایپروایزر نوع ۲ که روی سیستم عامل‌های 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 سیستم عامل 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 سخت افزار فیزیکی اجرا میشه و بین سیستم عامل میزبان و سخت افزار قرار می‌گیره. همه سیستم عامل‌های مهمان از طریق هایپروایزر اجرا میشن، ولی سیستم عامل میزبان دسترسی ویژه ای به سخت افزار 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 سیستم عامل‌های لینوکس و ویندوز پشتیبانی می‌کنه. XenServer از پروژه متن باز Xen به وجود اومده.

هایپروایزرهای متن باز

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

هایپروایزرهای متن باز به صورت رایگان هم در دسترس هستن. KVM رو می‌تونی به صورت مستقل یا به عنوان بخشی از راهکار متن باز oVirt دانلود کنی، که Red Hat ازش حمایت طولانی مدت داره.

یه هایپروایزر دیگه هم Xen هست که یه هایپروایزر متن باز نوع ۱ بوده و روی معماری‌های Intel و ARM اجرا میشه. این پروژه از دانشگاه کمبریج شروع شد و بعداً تیمش اونو تجاری سازی 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 ارائه دهندگان خدمات ابری از Xen برای قدرت دادن به محصولاتشون استفاده می‌کنن.

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

هایپروایزر KVM

لینوکس هم قابلیت‌های هایپروایزر رو مستقیماً توی هسته سیستم عاملش 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 به طور کامل توی نرم افزار شبیه سازی می‌کنه.

KVM از توسعه‌های مجازی سازی که اینتل و AMD توی معماری پردازنده هاشون 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 برمی گرده.

Red Hat هایپروایزر Red Hat Enterprise Virtualization رو بر پایه KVM ساخته. این راهکار مجازی سازی امکانات اضافی ای رو اطراف هایپروایزر فراهم می‌کنه. این شامل یه مدیر مجازی سازی میشه که یه سیستم مدیریت متمرکز با یه رابط کاربری گرافیکی مبتنی بر جستجو و تکنولوژی‌های مجازی سازی 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 سیستم عامل‌ها از جمله اوبونتو رو اجرا کنه.

عیب یابی

چون هایپروایزرها مدل‌ها و برندهای مختلفی دارن، برای حل مشکل هر کدوم معمولاً باید به صفحه‌های پشتیبانی همون شرکت مراجعه کنی و راه حل 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 سخت افزاری 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 نرم افزار مدیریت هایپروایزر انجام بدی.

یه مشکل دیگه که ممکنه مانع از اجرای VMها بشه، خراب شدن یک نقطه بازیابی (checkpoint) یا اسنپ شات ماشین مجازی هست. به همین خاطر، بکاپ گیری منظم از VMها بخش اساسی هر راهکار هایپروایزر سازمانی هست. با این حال، ممکنه نرم افزار 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:

• نرم افزار هایپروایزر رو به روز نگه دار: مرتباً هایپروایزر رو آپدیت و پچ کن تا از وجود هرگونه آسیب پذیری 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 مرحله ای و روش‌های دیگه برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به هایپروایزر استفاده کن.
• امنیت شبکه رو پیاده کن: از فایروال ها، 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: به طور منظم بازرسی‌های امنیتی انجام بده تا آسیب پذیری‌های احتمالی رو شناسایی کنی و مطمئن بشی که کنترل‌های امنیتی مؤثر هستن.

نکات مهم در انتخاب هایپروایزر

• عملکرد و مقیاس پذیری: عملکرد هایپروایزر و قابلیت مقیاس پذیری 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 پیاده سازی، پیکربندی و مدیریت هایپروایزر راحت هست. آیا نصب و مدیریت اون راحته؟ آیا محصولی جداگانه با کنسول جدا داره که نیاز به متخصصین تمام وقت برای نگهداری، عملیات و عیب یابی داره؟
• مجوز و هزینه ها: 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 سیستم عامل‌های 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 مناسب تره، با در نظر گرفتن عواملی مثل عملکرد، امنیت و سناریوهای پیاده سازی.
• ابزارهای مدیریت مجازی سازی: به قابلیت‌ها و عملکرد ابزارهای مدیریت مجازی سازی که توسط هایپروایزر ارائه میشه، مثل ویژگی‌های مانیتورینگ، گزارش دهی و اتوماسیون توجه کن.

سوالات متداول

1. هایپروایزر چیه؟

هایپروایزر یه نرم افزار مدیریتیه که بهت اجازه میده چندین سیستم عامل رو به طور همزمان روی یه سخت افزار اجرا کنی. این کار باعث میشه منابع سخت افزاری بهینه‌تر استفاده بشن.

2. تفاوت هایپروایزر نوع ۱ و نوع ۲ چیه؟

هایپروایزر نوع ۱ مستقیماً روی سخت افزار اجرا میشه و امنیت و کارایی بیشتری داره، در حالی که هایپروایزر نوع ۲ به عنوان نرم افزار روی یه سیستم عامل نصب میشه و برای استفاده روی کامپیوترهای شخصی مناسب تره.

3. چرا باید از هایپروایزر استفاده کنیم؟

هایپروایزرها بهت کمک می‌کنن که از منابع سخت افزاری 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. مجازی سازی دسکتاپ چیه؟

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

جمع بندی

هایپروایزرها یه ابزار کلیدی برای مدیریت منابع سخت افزاری در دنیای دیجیتال امروز هستن. اون‌ها بهت این امکان رو میدن که از یه سخت افزار به بهترین شکل ممکن استفاده کنی، چندین سیستم عامل رو به طور همزمان اجرا کنی و در نهایت، بهره وری رو افزایش بدی. با انتخاب درست هایپروایزر و پیاده سازی بهترین روش‌های امنیتی، می‌تونی به راحتی از این تکنولوژی قدرتمند استفاده کنی و به سازمانت کمک کنی تا با چابکی و سرعت بیشتری در مسیر رشد حرکت کنه.