مجازی ساز kvm چیست – بررسی عملکرد و نحوه فعال کردن کی وی ام

خانه » مقالات » مجازی ساز kvm چیست – بررسی عملکرد و نحوه فعال کردن کی وی ام

مجازی ساز kvm چیست؟ اگر قصد دارید چندین محیط مجازی جدا شده و مجزا را به اجرا درآورید، شما را به مطالعه این مطلب کاربردی دعوت می‌نماییم.

هایپروایزر چیست

هایپروایزر ابزاری است که یک سرور فیزیکی شامل RAM ،CPU و DISK را به چندین سرور مجازی تبدیل می‌نماید و به آنها اجازه می‌دهد تا منابع را از یک سرور واحد به اشتراک بگذارند و استفاده مؤثر از منابع رایانشی را به حداکثر برسانند.

منابعی مانند CPU، RAM، فضای‌ذخیره سازی و پهنای باند شبکه به صورت پویا به ماشین‌های مجازی اختصاص داده می‌شود، این عمل بدون هایپروایزر، امکان پذیر نخواهد بود.

Hypervisor به شما این امکان را می‌دهد تا استفاده کارآمدتر از منابع فیزیکی، نگهداری و حتی کاهش هزینه‌ها را تجربه نمایید.

انواع هایپروایزر

دو نوع هایپروایزور وجود دارد که می‌توان برای مجازی‌سازی از آنها استفاده نمود:

هایپروایزر نوع یک

هایپروایزر نوع ۱ که به آن هایپروایزر فلزی بومی نیز گفته می‌شود، به عنوان ابزار کاربردی مستقیماً برروی سخت افزار میزبان بدون هیچ‌گونه سیستم عامل یا سایر نرم افزارهای اساسی برای مدیریت سیستم عامل‌های مهمان اجرا می‌شوند.

هایپروایزرهای نوع یک بسیار ایمن هستند، زیرا دسترسی مستقیم به سخت افزار فیزیکی را دارند و خطری اطلاعات و داده‌ها را تهدید نمی‌کند.

این نوع هایپروایزر بیشتر در یک مرکز داده سازمانی یا محیط‌های مبتنی بر سرور رایج است. KVM، Microsoft Hyper-V و VMware vSphere نمونه‌هایی از هایپروایزر نوع ۱ می‌باشند. در ادامه به این موضوع که مجازی ساز kvm چیست می‌پردزایم.

هایپروایزرهای نوع دو

هایپروایزرهای نوع ۲ که هایپروایزر میزبان نیز نامیده می‌شوند، به عنوان یک برنامه کاربردی بر روی یک سیستم عامل معمولی با یک لایه نرم افزاری یا برنامه اجرا می‌شوند.

هایپروایزر نوع دوم برروی سیستم عامل اجرا می‌شود و ماشین‌های مجازی را ارائه می‌دهد. این سیستم عامل می‌تواند ویندوز، لینوکس و… باشد. در نهایت می‌توانید برروی بستر سرور فیزیکی چندین VM را ایجاد نمایید.

این نوع هایپروایزر برای کاربرانی مناسب است که به صورت فردی فعالیت می‌کنند و می‌خواهند چندین سیستم عامل را برروی رایانه شخصی خود اجرا نمایند. WorkStation VMware و Oracle VirtualBox نمونه هایی از هایپروایزر نوع ۲ هستند.

در ادامه شما را با کاربردی‌ترین هایپروایزر نوع یک، مجازی ساز kvm آشنا خواهیم نمود.

مجازی ساز kvm چیست

ماشین مجازی مبتنی بر هسته (KVM) Kernel-based Virtual Machine یک فناوری مجازی سازی منبع باز است که از سال ۲۰۰۷ در توزیع‌های لینوکس مانند Ubuntu و Debian و Red Hat Enterprise Linux توسط شرکت Linux ارائه شده است. KVM این امکان را برای شما فراهم می‌آورد که لینوکس را به یک هایپروایزر تبدیل کنید تا به Host اجازه دهد چندین VM را در خود به اجرا درآورد.

ماشین مجازی (VM) یک برنامه نرم افزاری است که به عنوان یک کامپیوتر مستقل در یک کامپیوتر فیزیکی دیگر عمل می‌کند و منابعی مانند CPU، RAM، فضای ذخیره‌سازی، پهنای باند شبکه و کارت شبکه را با ماشین فیزیکی به اشتراک می‌گذارد. در نتیجه، هر VM یک سرور فیزیکی را به طور کامل شبیه‌سازی می‌کند.

سیستم‌عامل‌های مهمان متعددی از جمله BSD (توزیع نرم‌افزار Berkeley)، Solaris، Windows، Haiku، ReactOS، Plan 9 و AROS Research OS می‌توانند با KVM کار کنند.

KVM بخشی از لینوکس است. اگر ورژن لینوکس ۲.۶.۲۰ و یا به‌روزتر از آن را دارید، KVM به صورت پیش فرض برروی سیستم عامل شما نصب است.

عملکرد kvm چگونه است

KVM لینوکس را به یک هایپروایزر نوع ۱ تبدیل می‌کند. تمامی هایپروایزرها برای اجرای ماشین‌های مجازی به برخی از اجزای سطح سیستم عامل مانند RAM ،CPU، پشته Input/Output و موارد دیگر نیاز دارند. KVM همه این اجزا را دارد، زیرا بخشی از هسته لینوکس است. هر ماشین مجازی به عنوان یک فرآیند معمولی در لینوکس، با سخت‌افزار مجازی اختصاصی مانند کارت شبکه، کارت گرافیک، CPU، RAM و دیسک‌ها پیاده‌سازی می‌شود.

نحوه فعال کردن KVM

در ادامه مقاله مجازی ساز kvm چیست، شما را با نحوه فعال کردن آن آشنا خواهیم نمود.

شرکت‌های مختلفی به دنبال نصب و راه‌اندازی kvm با هدف کاهش هزینه‌ها هستند. kvm یکی از روش‌های مجازی سازی کامل برای توزیع‌های مختلف لینوکس است که برروی سخت‌افزارهای x86 قابل‌اجراست و دسترسی به سطح گسترده‌ای از ویژگی‌ها را فراهم می‌کند. ابتدا لازم است اجزای نرم افزار اضافی زیر را روی ماشین لینوکس نصب کنید:

• یک ماژول هسته میزبان
• یک ماژول مخصوص پردازنده
• یک شبیه ساز

برای استفاده از kvm در لینوکس نیاز به نرم‌افزارهای جانبی دیگر ندارید و اگر خرید لایسنس‌‌های مربوط به VMware برای شما مشکل است این هاپیروایزر کار را برای شما راحت کرده است و می‌توانید از kvm برای اجرای ویندوز و لینوکس در ماشین‌های مجازی استفاده کنید.

بیشتر بدانید : سرور GPU چیست

پس از بارگذاری، مدیران شبکه kvm می‌توانند به‌طور مستقیم با استفاده از دستور و ابزارهای خط فرمان، یک ماشین مجازی ایجاد نمایند. سپس KVM ماشین مجازی را به عنوان یک فرآیند جداگانه لینوکس راه اندازی می‌کند. Hypervisor به هر ماشین مجازی حافظه مجازی، فضای ذخیره سازی، شبکه، CPU و منابع اختصاص می‌دهد.

پیاده سازی KVM در توزیع لینوکسی پشتیبانی شده مانند Red Hat Enterprise Linux قابلیت‌های این مجازی ساز را افزایش می‌دهد و این امکان را برای شما فراهم می‌آورد تا منابع را در بین کاربران مبادله کنید، کتابخانه‌های مشترک را به اشتراک بگذارید و عملکرد سیستم را بهینه سازی نمایید.

مدیریت KVM

در این مجازی ساز بدون دستیابی به ابزار مدیریت، می‌توانید به شکل دستی تعداد کمی از ماشین‌هایی مجازی را که در یک ایستگاه مجزا قرار دارند، مدیریت کنید. شرکت‌های بزرگ از نرم‌افزارهای مدیریت مجازی سازی استفاده می‌کنند که با محیط‌های مجازی و سخت‌افزار فیزیکی اساسی برای ساده شدن مدیریت منابع، واسطه سازی داده‌ها و عملکردهای ساده ارتباط برقرار کنند.

ویژگی‌های kvm

ماشین مجازی مبتنی بر کرنل (KVM) می‌تواند هر ماشین لینوکسی را به یک هایپروایزر بدون واسطه تبدیل کند و این امکان را برای توسعه دهندگان فراهم آورد تا بدون سرمایه گذاری برروی سخت افزار جدید، زیرساخت محاسباتی برای سیستم عامل‌های مختلف را مقیاس‌دهی کنند. مدیران شبکه به واسطه KVM می‌توانند تعداد زیادی از ماشین‌های مجازی را به راحتی در محیط‌های ابری مستقر کنند. در ادامه شما را با ویژگی‌ها و مزایای مجازی ساز KVM آشنا خواهیم نمود.

کارایی بالا

KVM به گونه‌ای مهندسی شده است تا بتواند برنامه‌های کاربردی را با کارایی بالا به صورت یکپارچه مدیریت کند. عملکرد مجازی ساز KVM همانند لینوکس می‌باشد، به این صورت که با افزایش تعداد ماشین‌های مجازی مهمان و درخواست‌ها، مقیاس‌بندی را نسبت به تقاضا انجام می‌دهد. این مجازی ساز این امکان را فراهم می‌کند تا برنامه‌هایی که بیشترین حجم کاری را دارند مجازی شوند و بسیاری از تنظیمات مجازی‌ساز سازمانی مانند مراکز داده و سرورهای ابر خصوصی از طریق OpenStack صورت گیرد.

امنیت

kvm از ترکیب selinux و مجازی سازی امن (svirt) جهت بهبود امنیت ماشین‌های مجازی استفاده می‌کند. SELinux مرزهای امنیتی را در ماشین مجازی ایجاد می‌کند. sVirt قابلیت‌های SELinux را گسترش می‌دهد و اجازه می‌دهد تا امنیت کنترل دسترسی اجباری (MAC) برای ماشین های مجازی مهمان اعمال شود و از خطاهای دستی جلوگیری کند.

ثبات و پایداری

KVM بیش از یک دهه است که به طور گسترده در برنامه‌های کاربردی تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد و از حمایت عالی جامعه متن باز پررونق برخوردار است. کد منبع KVM پایه‌ای پایدار برای برنامه‌های کاربردی سازمانی فراهم می‌کند.

انعطلاف پذیری

KVM با تنظیمات سخت افزاری مختلف گزینه‌های بسیاری را در حین نصب در اختیار کسب و کارها قرار می‌دهد. مدیران شبکه به واسطه KVM می‌توانند به طور موثر CPU، RAM و.. را به یک ماشین مجازی اختصاص دهند. همچنین این مجازی ساز با پشتیبانی از thin provisioning فقط در صورت نیاز منابع را در اختیار ماشین مجازی قرار می‌دهد.

پشتیبانی سخت افزاری

KVM می‌تواند از طیف گسترده‌ای از پلتفرم‌های سخت افزاری تایید شده توسط لینوکس استفاده کند. از آنجایی که فروشندگان سخت افزار به طور منظم در توسعه هسته (Kernel) مشارکت دارند، آخرین ویژگی‌های سخت افزاری اغلب به سرعت در هسته لینوکس به کار گرفته می‌شوند.

برنامه ریزی و کنترل منابع

در مدل KVM، ماشین مجازی یک فرآیند لینوکس است که توسط کرنل یا هسته، برنامه ریزی و مدیریت می‌شود. برنامه ریز لینوکس امکان کنترل دقیق منابع تخصیص یافته را برای یک فرآیند لینوکس فراهم می‌کند و کیفیت خدمات را برای یک فرآیند خاص تضمین می‌کند. در KVM، این عمل شامل زمان‌بندی کاملاً منصفانه، گروه‌های کنترل، فضاهای نام شبکه و برنامه های افزودنی در زمان واقعی است.

تأخیر کمتر و اولویت بندی بیشتر

هسته لینوکس دارای پسوندهای زمان واقعی است که این امکان را برای برنامه‌های مبتنی بر ماشین مجازی فراهم می‌آورد تا با اولویت بندی بهتر با حداقل تأخیر عمل کنند. هسته همچنین فرایندهایی را که نیاز به زمان محاسبه طولانی دارند به اجزای کوچکتر تقسیم می‌کند تا به ترتیب برنامه ریزی و پردازش شوند.

مزایای مجازی ساز kvm چیست

در ادامه مطلب مجازی ساز kvm چیست شما را با برخی از مزایای این راهکار مجازی سازی آشنا خواهیم نمود.

• در حال حاضر در اکثر توزیع‌های لینوکس گنجانده شده است.
• تنها ماشین مجازی مبتنی بر کرنل واقعی که عملکرد و ثبات را تضمین می‌کند.
• امکان مدیریت خودکار از طریق libvirt
• توسعه توسط شرکت‌های معتبر
• سیستم تثبیت شده
• رایگان و منبع باز

معایب مجازی ساز kvm چیست

حال که با مزایای مجازی ساز kvm آشنا شدید، شما را با معایب این راهکار مجازی سازی آشنا می‌کنیم.

• تنها برای سیستم‌های لینوکس در دسترس است.
• سیستم میزبان نیازمند سخت افزاری قدرتمند است.
• نیاز به یک دوره یادگیری برای استفاده از آن می‌باشد.

جمع بندی

انعطاف پذیری و مقیاس پذیری دو استدلال تقریباً بی‌نظیر برای استفاده از مجازی سازی هستند. سیستم عامل‌های مهمان را می‌توان برای اهداف کاربردی خاص استفاده کرد. اگر سیستم‌ها به طور منظم در رسانه‌های ذخیره سازی جداگانه پشتیبان گیری شوند، خطر و خرابی سیستم به شکل چشمگیری کاهش می‌یابد. در این مقاله شما را با یکی از کاربردی‌ترین مجازی سازها آشنا نمودیم و به صورت مفصل درباره این موضوع که مجازی ساز kvm چیست، نحوه عملکرد و فعال کردن KVM چگونه است صحبت نمودیم، امید است با مطالعه این مطلب بتوانید امور خود را در سرور لینوکسی خود به خوبی مدیریت کنید و با همکاران خود به اشتراک بگذارید.