مراكز البيانات والأجهزة الافتراضية: كيف تعمل؟

مراكز البيانات والأجهزة الافتراضية: كيف تعمل؟

Datacenter Virtual Machines



Datacenter Virtual Machines

ما هي الآلة الافتراضية؟

الجهاز الظاهري هو ملف كمبيوتر ، يُعرف عادةً بالصورة ، وهو نسخة طبق الأصل لجهاز حقيقي. يتم إنشاؤه داخل بيئة الحوسبة المعروفة باسم المضيف. باستخدام جهاز افتراضي ، تقوم بإنشاء جهاز كمبيوتر داخل جهاز كمبيوتر.





يمكننا أيضًا تعريف الأجهزة الافتراضية على أنها أجهزة كمبيوتر برمجية توفر نفس وظائف أجهزة الكمبيوتر الفعلية. تمامًا مثل الأجهزة المادية ، تقوم الأجهزة الافتراضية بتشغيل التطبيقات ونظام التشغيل.

تم تطوير الأجهزة الافتراضية لأداء مهام محددة من المخاطرة بأدائها في جهاز مضيف. قد تكون مهام مثل الوصول إلى البيانات المصابة بالفيروسات أو اختبار أنظمة التشغيل. يمكن أن تكون الأجهزة الافتراضية أيضًا أساسية في خدمة أغراض مثل افتراضية الخادم.



ما هي الافتراضية

قبل أن نتمكن من التعمق في مراكز البيانات والأجهزة الافتراضية ، يجب أن نفهم ماهية المحاكاة الافتراضية.

تجعل المحاكاة الافتراضية من الممكن إنشاء عدة أجهزة افتراضية ، حيث يكون لكل من هذه الأجهزة نظام تشغيل وتطبيقات على جهاز مادي واحد.

لا يمكن للجهاز الظاهري التفاعل مباشرة مع جهاز كمبيوتر فعلي. للتشغيل ، يحتاج إلى طبقة برامج خفيفة الوزن تُعرف باسم a برنامج Hypervisor ، والذي ينسق بينها وبين الأجهزة المادية الأساسية.

ما هي الافتراضية

يتمثل عمل برنامج Hypervisor في تخصيص موارد الحوسبة المادية - مثل الذاكرة والمعالجات والتخزين وما إلى ذلك لكل جهاز افتراضي. إنها تحافظ على أجهزة VM منفصلة بحيث لا تتداخل مع بعضها البعض.

كيف تعمل الافتراضية

عند استخدام برنامج Hypervisor في جهاز كمبيوتر أو خادم فعلي. يسهل على الكمبيوتر المادي فصل نظام التشغيل والتطبيقات عن أجهزته. ثم يقسم نفسه إلى عدة أجهزة افتراضية مستقلة.

يمكن لكل من هذه الأجهزة الافتراضية تشغيل أنظمة التشغيل والتطبيقات الخاصة بها بشكل مستقل ، مع الاستمرار في مشاركة الموارد الأساسية من الخادم المعدني ، والذي تتم إدارته عبر برنامج Hypervisor الخاص بي. نحن نتحدث عن موارد مثل الذاكرة وذاكرة الوصول العشوائي والتخزين والباقي.

سيعمل برنامج Hypervisor على توجيه موارد bare metal وتخصيصها لكل جهاز من الأجهزة الافتراضية الجديدة المتنوعة ، وبالتالي ضمان عدم تعطيل بعضها البعض.

أنواع برامج Hypervisors

هناك نوعان أساسيان من برامج Hypervisor

اكتب 1 Hypervisor

النوع الأول من برنامج hypervisor

تعمل هذه الأنواع من برامج Hypervisor مباشرة على الأجهزة المادية - والتي عادة ما تكون خادمًا وتحل محل نظام التشغيل. عادةً ما يستخدمون منتجًا برمجيًا منفصلاً لإنشاء الأجهزة الافتراضية ومعالجتها على برنامج Hypervisor.

يمكنك استخدام VM كقالب للآخرين ، وتكرارها لإنشاء قوالب جديدة. سيعتمد هذا في الغالب على احتياجاتك. قد تحتاج إلى إنشاء قوالب VM متعددة لأغراض مختلفة ، مثل اختبار البرامج وقواعد بيانات الإنتاج وبيئات التطوير.

اكتب 2 Hypervisor

اكتب 2 Hypervisor

تعمل هذه الأنواع من برامج Hypervisor كتطبيق داخل مضيف. وعادة ما تستهدف منصات سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول للمستخدم الواحد. باستخدام برامج Hypervisor من النوع 2 ، ستقوم يدويًا بإنشاء VM ثم تثبيت نظام تشغيل ضيف فيه.

يمكنك بعد ذلك استخدام برنامج Hypervisor لتخصيص الموارد المادية لجهاز VM الخاص بك. سيتطلب القيام بذلك تعيين عدد نوى المعالج والذاكرة التي يمكنه استخدامها يدويًا.

أنواع الآلات الافتراضية

هناك أنواع مختلفة من الأجهزة الافتراضية. تشمل الأجهزة الشائعة أجهزة Windows الافتراضية ، وجهاز Android الظاهري ، وجهاز Mac الظاهري ، وجهاز iOS الظاهري ، وجافا الظاهري ، وجهاز Python الظاهري ، وأجهزة Linux الافتراضية ، وأجهزة VMWare الافتراضية ، وأجهزة Ubuntu الافتراضية

بما أنهم كثيرون ، دعونا نناقش اثنين فقط

جهاز Windows الظاهري

تدعم معظم برامج Hypervisor الأجهزة الافتراضية التي تعمل بنظام التشغيل Windows كضيف. يأتي برنامج Hyper –V من Microsoft كجزء من نظام التشغيل Windows.

عند تثبيته ، سينشئ قسمًا أصليًا يحتوي على نفسه ونظام التشغيل Windows الأساسي. كل من هؤلاء يحصلون على امتياز الوصول إلى الأجهزة.

تعمل أنظمة التشغيل الأخرى ، بما في ذلك ضيوف Windows ، في القسم الفرعي ، الذي يتصل بالجهاز من خلال القسم الرئيسي.

الأجهزة الافتراضية لـ VMware

كان VMware من أوائل بائعي برامج المحاكاة الافتراضية. اليوم ، هو مزود مشهور لكل من برامج Hypervisor من النوع 1 و 2 و VM لعملاء المؤسسات.

تشغيل أجهزة افتراضية متعددة

يمكن تشغيل العديد من الأجهزة الافتراضية في نفس الوقت على نفس الكمبيوتر الفعلي. بالنسبة للخوادم ، تعمل أنظمة التشغيل المختلفة جنبًا إلى جنب ، باستخدام برنامج يسمى برنامج Hypervisor ، والذي يستخدم لإدارتها.

يحتوي كل جهاز افتراضي على أجهزته الافتراضية ، بما في ذلك الذاكرة ووحدات المعالجة المركزية وواجهات الشبكة ومحركات الأقراص الثابتة والأجهزة الأخرى. يتم تعيين الأجهزة الظاهرية إلى الأجهزة الحقيقية الموجودة على الجهاز الفعلي.

يؤدي القيام بذلك إلى توفير التكاليف عن طريق تقليل الحاجة إلى أنظمة الأجهزة المادية إلى جانب تكاليف الصيانة المرتبطة بها.

كيف تختلف الآلة الافتراضية عن الآلة الفعلية؟

اختيار آلة افتراضية على جهاز مادي - يُعرف أيضًا باسم خادم العارية لا يتعلق الأمر بالقدرات التنافسية ، بل يتعلق أكثر بمعرفة ما تحتاج إليه ومتى تحتاج إليه.

تتعلق الآلات المادية بالأجهزة الخام والطاقة والعزلة. إنها خوادم مادية أحادية المستأجر خالية تمامًا من دورات برنامج Hypervisor (برنامج المحاكاة الافتراضية) ، ومخصصة بالكامل لعميل واحد - من أنت!

هناك أعباء العمل تلك التي تعطي أولوية كبيرة للأداء والعزلة ، مثل التطبيقات المكثفة القائمة على البيانات وتفويضات الامتثال التنظيمي. عادةً ما تكون هذه هي الأنسب للخوادم الفعلية - خاصةً عند نشرها على مدار فترات طويلة.

التجارة الإلكترونية ، CRM ، ERP ، SCM ، وتطبيقات الخدمات المالية ليست سوى عدد قليل من أحمال العمل المثالية للخوادم المعدنية.

لذلك ستحتاج إلى وضع برنامج Hypervisor أعلى الأجهزة المعدنية العارية لإنشاء جهاز افتراضي عندما تتطلب أعباء العمل أقصى قدر من المرونة وقابلية التوسع.

تعمل الأجهزة الافتراضية على زيادة سعة الخادم بسلاسة وزيادة الاستفادة - تصبح مثالية جدًا لنقل البيانات من جهاز افتراضي إلى آخر ، لتغيير حجم مجموعات البيانات وقيادة أعباء العمل الديناميكية.

ما هو مركز البيانات VM؟

مركز البيانات الافتراضي عبارة عن مجموعة أو مجموعة من موارد البنية التحتية السحابية المصممة خصيصًا لاحتياجات أعمال المؤسسة.

الموارد الأساسية

  1. وحدة معالجة مركزية
  2. ذاكرة رام)
  3. التخزين (مساحة القرص)
  4. الشبكات (النطاق الترددي)

إنه تمثيل افتراضي لمركز بيانات فعلي مكتمل بالخوادم ، والكثير من مكونات الشبكات ، ومجموعات التخزين ، وكلها موجودة في مساحة افتراضية يستضيفها واحد أو أكثر من مراكز البيانات الفعلية.

مركز البيانات الافتراضي هو حاوية لجميع عناصر المخزون المطلوبة لإكمال بيئة وظيفية لتشغيل الأجهزة الافتراضية. يمكنك إنشاء عدة مراكز بيانات أو تنظيم مجموعات من البيئات.

تتمثل إحدى أهم فوائد الحوسبة السحابية في السماح للمؤسسات الصغيرة نسبيًا بالوصول إلى البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات من حيث مركز البيانات الافتراضي ، دون إنفاق ملايين الدولارات لإنشاء مركز بيانات فعلي.

سيحتاجون فقط إلى الدفع مقابل الموارد التي يستخدمونها ، وهذا يتيح قدرًا كبيرًا من المرونة وقابلية التوسع. مركز البيانات الافتراضي هو نتاج البنية التحتية كنموذج لتقديم الخدمات للحوسبة السحابية.

يمكن استخدامه لتوفير الحوسبة والتخزين والشبكات عند الطلب ، بالإضافة إلى التطبيقات التي يتم دمجها بسلاسة في البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الحالية للمؤسسة.

الهدف الرئيسي من وجود مركز بيانات هو السماح للمؤسسات بإضافة سعة أو تثبيت بنية تحتية جديدة ، دون الحاجة إلى شراء أو تركيب أجهزة باهظة الثمن ، الأمر الذي قد يتطلب قوة عاملة إضافية ومساحة بالإضافة إلى الطاقة. يتم توفير مركز البيانات بالكامل عبر السحابة.

متى تحتاج إلى آلة افتراضية

للأجهزة الافتراضية استخدامات عديدة. تتطلب العديد من الأمثلة استخدام جهاز افتراضي ، إما لإدارة تكنولوجيا المعلومات في المؤسسة أو لأغراض أخرى. وهنا عدد قليل من الخيارات

  • حوسبة سحابية:على مدى السنوات العشر الماضية ، كانت الأجهزة الافتراضية جزءًا لا يتجزأ من الحوسبة السحابية. فهي تمكن عشرات الأنواع المختلفة من التطبيقات وأعباء العمل من التشغيل والتوسع بسلاسة.
  • دعم DevOps: إذا كان لديك فريق مؤسسي من المطورين ، فإن أجهزة VM تقدم لهم دعمًا كبيرًا. تقوم DevOps بتكوين قوالب الأجهزة الافتراضية عند اختبار عمليات تطوير البرامج الخاصة بهم. يمكنهم إنشاء أجهزة افتراضية لمهام محددة ، مثل اختبارات البرامج الثابتة ، وسير عمل التطوير الآلي ، من بين أمور أخرى.
  • اختبار أنظمة التشغيل الجديدة: سيتيح لك VM اختبار تشغيل نظام تشغيل جديد على سطح المكتب دون التأثير على الوظائف الافتراضية الأساسية لنظام التشغيل الخاص بك.
  • التحقق من البرامج الضارة: تصبح الأجهزة الافتراضية مفيدة عندما يتعلق الأمر بأبحاث البرامج الضارة. يتم استخدامها من قبل مهندسي البرمجيات والباحثين الذين يختبرون البرامج الضارة.
  • تشغيل برنامج غير متوافق: قد يفضل بعض المستخدمين أحد أنظمة التشغيل بينما لا يزالون بحاجة إلى برنامج لا يتوفر إلا في برنامج آخر. لنأخذ مثالاً على مجموعة Dragon من برامج الإملاء الصوتي. توقف Vendor ، Nuance ، عن إصدار macOS من منتجه. ومع ذلك ، يمكنك تشغيل برنامج Hypervisor يركز على سطح المكتب - مثل VMware Fusion أو Parallels ، والذي سيمكنك من تشغيل Windows في VM ، ويمنحك الوصول إلى هذا الإصدار من البرنامج.
  • التصفح الآمن: يمكنك استخدام آلة افتراضية للتصفح. سيمكنك القيام بذلك من زيارة المواقع دون القلق بشأن الإصابة. يمكنك التقاط لقطة لجهازك ثم الرجوع إليها بعد كل جلسة تصفح. يمكنك استخدام برنامج Hypervisor على سطح المكتب من النوع 2 لإعداد تصفح آمن. بدلاً من ذلك ، يمكنك الحصول على سطح مكتب افتراضي مؤقت موجود على الخادم.

مزايا وفوائد الأجهزة الافتراضية

بالمقارنة مع الأجهزة المادية ، تقدم VM العديد من الفوائد التي تستحق الذكر. فيما يلي بعض هذه الفوائد

استخدام الموارد وتحسين عائد الاستثمار

نظرًا لأن العديد من أجهزة VM تعمل على جهاز كمبيوتر مادي واحد ، فلن يضطر العملاء إلى شراء خادم جديد في كل مرة يريدون فيها تشغيل نظام تشغيل آخر. هذا يعني أنه يمكنهم الحصول على عوائد أكثر من كل قطعة من الأجهزة التي يمتلكونها بالفعل.

قابلية التوسع

باستخدام الحوسبة السحابية ، أصبح من السهل الآن نشر نسخ متعددة من نفس الجهاز الظاهري لتقديم خدمة أفضل وزيادة عبء العمل.

قابلية التنقل

من حيث قابلية النقل ، يمكن نقل الأجهزة الظاهرية حسب الحاجة بين أجهزة الكمبيوتر الفعلية في الشبكة. هذا يجعل من الممكن تخصيص أعباء العمل للخوادم التي لديها طاقة حوسبة احتياطية.

فائدة أخرى هي أن الأجهزة الافتراضية يمكنها التنقل بين البيئات المحلية والسحابة. وهذا يجعلها مفيدة لسيناريوهات السحابة المختلطة ، حيث تشارك موارد الحوسبة بين مركز البيانات وموفر السحابة.

المرونة

يعد إنشاء جهاز افتراضي أسرع وأسهل من تثبيت نظام تشغيل على خادم فعلي. هذا لأنه يمكنك استنساخ جهاز ظاهري مثبت عليه نظام تشغيل بالفعل. يمكن لمختبري ومطوري البرامج إنشاء بيئات جديدة عند الطلب للتعامل مع المهام الجديدة التي تظهر.

الأمان

تعمل الأجهزة الافتراضية على تحسين الأمان بعدة طرق مقارنة بأنظمة التشغيل التي تعمل مباشرة على الأجهزة.

الجهاز الظاهري هو ملف يمكن فحصه بحثًا عن برامج ضارة باستخدام برنامج خارجي. تحتاج أيضًا إلى سؤال مزودك عن عدد طبقات الأمان التي يقدمونها

يمكنك إنشاء لقطة كاملة للجهاز الظاهري في أي وقت ، ثم استعادتها إلى تلك الحالة إذا أصيبت ببرامج ضارة. هذا يعني أنه يمكنك استعادة VM بشكل فعال في الوقت المناسب. يمكنك أيضًا حذف جهاز افتراضي مخترق تمامًا ثم إعادة إنشائه سريعًا لتسريع التعافي من الإصابات بالبرامج الضارة.

كيف تختار مزود آلة افتراضية؟

لا يجب أن يكون اختيار جهاز افتراضي وموفر خدمة السحابة أمرًا صعبًا للغاية ، طالما أنك تعرف ما تبحث عنه. يحتاج الجهاز الافتراضي الذي تختاره إلى أن يلائم احتياجات عبء العمل وميزانية العمل.

بصرف النظر عن ميزانية واحتياجات العمل ، هناك عوامل أخرى تلعب دورها. فيما يلي بعض العناصر المهمة التي يجب عليك مراعاتها عند اختيار مزود خدمة الجهاز الظاهري.

دعم موثوق

تأكد من وجود دعم عملاء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع عبر البريد الإلكتروني والهاتف والدردشة. تريد التواصل مع شخص حقيقي في نهاية خط المساعدة ليأخذك عبر المشكلات الحرجة. سيكون من الضروري بالنسبة لك ملاحظة موفري السحابة الذين يقدمون خدمات إضافية للدعم العملي

الخيارات المُدارة

اسأل نفسك عما إذا كان موفر السحابة يقدم حلولاً غير مُدارة ومُدارة. إذا لم يكونوا على دراية بتقنية المحاكاة الافتراضية ، ففكر في الاستعانة بمزود مسؤول عن الإعداد الكامل والصيانة ومراقبة الأداء المستمرة.

تكامل البرامج

ضع في اعتبارك ما إذا كانت بيئة جهازك الظاهري ستلعب بشكل جيد مع الآخرين أم لا. أنت بحاجة إلى نظام يمكن دمجه بسلاسة مع أنظمة التشغيل ، والتكنولوجيا مفتوحة المصدر ، وبرامج الطرف الثالث ، والتطبيقات الأخرى. ستساعدك هذه على تقديم المزيد من الحلول عبر عملك.

ستحتاج إلى مزود آلة افتراضية لديه دعم وشراكة قوية مع موردي البرامج الأكثر استخدامًا في الصناعة.

شبكة وبنية تحتية عالية الجودة

ما مدى تحديث البنية التحتية التي سيعمل عليها جهازك الظاهري الجديد؟ ضع في اعتبارك جوانب مثل الخوادم المعدنية ، ومراكز البيانات الحديثة ، والعمود الفقري للشبكة. يجب أن يكون مزود الخدمات السحابية قادرًا على تقديم الجزء الخاص به من الصفقة باستخدام أجهزة عالية المستوى مع تقنية الشبكات عالية السرعة.

موقعك

كلما كانت البيانات أقرب إلى المستخدمين لديك ، قلت المتاعب التي ستواجهها مع مشكلات مثل الأمان ووقت الاستجابة وتقديم الخدمة في الوقت المناسب.

النسخ الاحتياطي والاسترداد

اكتشف أي خطط يمتلكها مزود السحابة لديك للحفاظ على أجهزتك الافتراضية قيد التشغيل في حالة وقوع أحداث غير متوقعة. هل يوفرون خيارات النسخ الاحتياطي الإضافي والتكرار لبيئة المحاكاة الافتراضية الخاصة بك؟ تأكد من حصولك على عملية سلسة في حالة الاحتمالات.

دعم الهجرة السلس

ستتطور أولويات تكنولوجيا المعلومات لديك دائمًا. يجب أن يكون أي مزود آلة افتراضية قادرًا على مساعدتك في رفع البيئات الهجينة ، والمحلية ، والخارجية ، والانتقال بينها. تحتاج إلى البحث عن خيارات ترحيل البيانات الكاملة ، وعبر الشبكة ، والترحيل بقيادة التطبيق.

قابلية التوسع

ما مدى سهولة اللعب مع مركز البيانات الخاص بك من حيث توسيع نطاقه وتقليصه؟ تحتاج إلى البحث عن مزود جهاز افتراضي يقدم حزم تكوين متنوعة ، سواء كان ذلك لمتطلبات فردية أو متعددة المستأجرين.

هل تتسوق لشراء مركز بيانات أو منتجات برامج Windows أخرى؟ في Software Keep - ، نحن رواد الصناعة في ترخيص مركز البيانات وإعداده ، وشريك Microsoft موثوق به. لدينا فريق متخصص من المهندسين الذين يمكنهم إعداد مركز البيانات الخاص بك وتشغيله في لمح البصر. تأكد من التشاور معنا حتى نتمكن من تقديم حل مخصص ومصمم خصيصًا لك يلبي احتياجاتك.