ما هو برنامج Hypervisor في الحوسبة السحابية

ما هو Hypervisor؟

برنامج Hypervisor هو برنامج يسمح بالعديد من Operaتتشارك الأنظمة في جهاز مادي واحد. ويتشارك كل نظام تشغيل في معالج المضيف والذاكرة وتخزين الملفات والموارد الأخرى. ويتحكم المشرف الافتراضي في معالج المضيف والموارد، ويخصص ما هو مطلوب لكل نظام تشغيل. وهذا يضمن عدم قدرة أنظمة التشغيل الضيفة (التي تسمى الآلات الافتراضية) على مقاطعة بعضها البعض.

نظرًا لأن برامج Hypervisor تساعد في إنشاء الأجهزة الافتراضية (VMs) وإدارتها، فإنها تُعرف أيضًا باسم أجهزة مراقبة الأجهزة الافتراضية أو Virtual Machine Monitors أجهزة افتراضية.

تساعدك برامج Hypervisor على الاحتفاظ بالتحكم في عمليات البيئة السحابية والبنية التحتية وحماية البيانات الحساسة. فهو يجعل التطبيقات المستندة إلى السحابة في متناول المستخدمين في بيئة افتراضية.

أنواع برامج Hypervisors

هناك نوعان من برامج Hypervisor، كما هو مفصل أدناه:

اكتب 1 Hypervisor

يتم تثبيت برنامج Hypervisor من النوع 1 مباشرة على الخادم الفعلي، ويُسمى أيضًا برنامج Hypervisor "المعدني". يمكنك أيضًا الحصول على وصول مباشر إلى موارد الخادم الفعلي، مما يجعل برنامج Hypervisor من النوع 1 فعالاً للغاية. علاوة على ذلك، فإن تصميم برنامج Hypervisor من النوع 1 آمن للغاية، لأنه يحد من مساحة الهجوم وإمكانية التسوية.

يُعد المشرفون من النوع 1 الخيار الأكثر شيوعًا في سياق تكنولوجيا المعلومات في المؤسسات نظرًا لأنه يوفر أمانًا واستقرارًا وأداءً قويًا.

برامج Hypervisor الشائعة من النوع 1 هي نوتانيكس AHV, إم وير ESXi, Citrix Hypervisor بين الأخرين.

اكتب 2 Hypervisor

تعمل أجهزة Hypervisor من النوع 2 كتطبيقات على نظام تشغيل موجود مسبقًا على خادم مادي. يقع نظام التشغيل المضيف بين الخادم المادي وجهاز Hypervisor. لذلك، يُطلق عليه أيضًا اسم أجهزة Hypervisor "المستضافة".

ومع ذلك، فإن برامج Hypervisor من النوع 2 ليست خيارًا جيدًا للبيئات المستندة إلى الخادم، حيث أنها تتميز بزمن وصول أعلى وتعرض للمخاطر أكثر من النوع 1. وتتميز برامج Hypervisor من النوع 2 بسهولة التثبيت. يمكن أن يعمل بشكل جيد في حالات استخدام محددة، مثل مستخدمي أجهزة الكمبيوتر الشخصية الذين يرغبون في تشغيل نظام تشغيل واحد فقط. وفي مثل هذه الحالات، لا يكون الأداء والأمان من الاهتمامات الرئيسية.

مثال: التثبيت لينكس انتهى Windows استخدام VirtualBox

ما هو برنامج Hypervisor السحابي؟

Cloud Hypervisor هو حل برمجي يمكّنك من مشاركة موارد الحوسبة والذاكرة الفعلية لموفر السحابة عبر أجهزة ظاهرية متعددة (VMs).

تم إنشاؤه لأجهزة الكمبيوتر المركزية في الستينيات. اكتسب برنامج Cloud Hypervisors شعبية عالمية مع تقديم برنامج VMware للخوادم المتوافقة مع معايير الصناعة في التسعينيات.

سحابة Hypervisor يسمح لخادم مادي واحد بتشغيل عدة آلات افتراضية للضيوف. ولكل من هذه الآلات الافتراضية أنظمة تشغيل خاصة بها تعمل بشكل مستقل ومنفصلة منطقيًا عن بعضها البعض. وبسبب هذا، فإن المشكلات أو الأعطال في أحد الآلات الافتراضية للضيوف لا تؤثر على الآلات الافتراضية للضيوف الأخرى أو أنظمة التشغيل أو التطبيقات التي تعمل عليها.

لماذا تحتاج إلى برنامج Hypervisor السحابي؟

لنفترض أنك تمتلك شركة بها عدة خوادم تقدم خدمات متنوعة للعملاء عبر الإنترنت. في هذه الحالة، ليس من السهل التعامل مع هذه الخوادم بشكل مركزي، وخاصة تلك التي تعمل بأنظمة تشغيل مختلفة.

يتيح لك برنامج Hypervisor جعل هذه الخوادم افتراضية وإدارتها جميعًا في جهاز فعلي واحد، مما يجعلها أكثر كفاءة. كما يساعدك أيضًا على التحكم في تدفق البيانات إلى الأجهزة الافتراضية التي يديرها برنامج Hypervisor.

يعمل برنامج Hypervisor أيضًا كمركز تخزين حيث يتم تخزين جميع البيانات افتراضيًا.

كيف يعمل برنامج Hypervisor السحابي؟

يتم استخدام الوحدات الثلاث التالية في HyperVisor

• المرسل: تعمل هذه الوحدة كنقطة دخول للشاشة الافتراضية. كما أنه يعيد توجيه جميع تعليمات الجهاز الظاهري إلى إحدى الوحدتين المذكورتين أدناه أو كلتيهما.
• المخصص: يكون المُخصص مسؤولاً عن تحديد موارد النظام التي سيتم توفيرها لمثيل الجهاز الظاهري. بمعنى آخر، يقوم المرسل باستدعاء المُخصص عندما يقوم جهاز ظاهري بتنفيذ تعليمات تؤدي إلى تغيير موارد الجهاز المرتبطة بالجهاز الظاهري.
• مترجم: تحتوي وحدة المترجم الفوري على إجراءات يتم تنفيذها عندما يقوم جهاز افتراضي بتنفيذ تعليمات مميزة محددة.

فوائد برنامج Hypervisor السحابي

فيما يلي بعض المزايا/الإيجابيات المهمة لبرنامج Cloud Hypervisor:

• قابلية التنقل: يمكن للتطبيقات التي تشهد ارتفاعًا كبيرًا في الطلب توصيل جهازين إضافيين للتوسع حسب الحاجة. يصبح ذلك ممكنًا لأن برامج Hypervisor تسمح لأحمال العمل بالتنقل بين جهازين ظاهريين مختلفين.
• كفاءة: يمكن استخدام خادم فعلي واحد بشكل أكثر فعالية عند تشغيل أجهزة افتراضية متعددة على موارد جهاز فعلي واحد، وذلك بفضل برنامج Hypervisor.
• استغلال: يسمح برنامج Hypervisor بتشغيل العديد من الأجهزة الافتراضية (VMs) على خادم فعلي واحد ومشاركة الموارد. وبالتالي، فإنه يزيد من استخدام الخادم مع توفير الطاقة والتبريد وما إلى ذلك.
• الأجهزة محايدة: يعد النسخ المتماثل المستند إلى برنامج Hypervisor محايدًا للأجهزة، مما يعني إمكانية تخزين البيانات المكررة بسهولة على أي جهاز.
• المرونة: يقوم برنامج Hypervisor باستضافة الأجهزة الافتراضية وأنظمة التشغيل على مجموعة واسعة من الأجهزة.
• وقت الاستخدام: تتيح برامج Hypervisor السحابية تشغيل الأجهزة الافتراضية (VMs) على الفور لأعلى أو لأسفل. يسمح بإنشاء المشاريع وعمل الفرق في نفس اليوم.
• الموثوقية: يمكن معالجة أعطال الأجهزة عن طريق نقل الأجهزة الافتراضية إلى أجهزة مختلفة.

الحاوية مقابل برنامج Hypervisor

تشارك الحاويات وبرامج Hypervisor في جعل التطبيقات أسرع وأكثر كفاءة. ومع ذلك، فإنهم يحققون نفس الهدف بشكل مختلف.

فيما يلي بعض الاختلافات المهمة بين الحاوية وبرنامج Hypervisor:

كيف تختار برنامج Hypervisor المناسب؟

فيما يلي بعض الأمور المهمة التي يجب عليك مراعاتها عند اختيار برنامج Hypervisor المناسب:

• تكلفة برنامج Hypervisor: يجب أن يكون العامل الحاسم الأكثر أهمية في اختيار برنامج Hypervisor هو تحقيق التوازن الصحيح بين التكلفة والوظيفة. العديد من الحلول للمبتدئين مجانية ولكنها لا تقدم الميزات الضرورية.
• أداء الآلة الافتراضية: يجب أن تكون الأنظمة الافتراضية قادرة على تلبية أداء نظيراتها المادية أو حتى تجاوزها، لذا فإن كل شيء يتجاوز تلبية هذا المعيار يكون مربحًا بلا شك.
• النظام البيئي: يعد اختيار برنامج Hypervisor الذي يتمتع بنظام بيئي رائع أمرًا ضروريًا أيضًا. من المستحسن أن يكون لديك وثائق ودعم وتدريب ومطورون تابعون لجهات خارجية واستشارات متاحة لبرنامج Hypervisor الذي اخترته.
• اختبر نفسك: يمكنك تشغيل أنظمة Hypervisor المختلفة وتحديد أي منها هو الصحيح. يمكن اختباره على سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول الموجود لديك.
• هاملت – يجب أن يكون قادرًا على تقديم أداء كافٍ لدعم تطبيقات المهام الحرجة الخاصة بك.
• دعم نظام التشغيل-هل يدعم الضيف الشعبي أنظمة التشغيل مثل Microsoft، سوس، ريدهات، Ubuntuو سينت أو إس.

مثال على برنامج Hypervisor

فيما يلي بعض الأمثلة الشهيرة لبرامج Hypervisor:

• KVMs: KVM هو برنامج للمحاكاة الافتراضية يوفر بنية تحتية للمحاكاة الافتراضية ووحدة خاصة بالمعالج. يمكّنك من تشغيل أجهزة افتراضية متعددة على الصور غير المعدلة Windows أو أنظمة التشغيل Linux. كما يساعدك أيضًا في إجراء الجدولة والتحكم في الموارد.
• فيسفير: VMware vSphere هو تطبيق برمجي للمحاكاة الافتراضية للخادم من VMware. يمكن لأقسام تكنولوجيا المعلومات تشغيل أعباء عمل التطبيقات على موارد الكمبيوتر الأكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة. يوفر نظام إدارة مركزي فعال لاستضافة العديد من الأجهزة أو الخوادم التي تستخدمها الافتراضية.
• خادم زين: Citrix XenServer عبارة عن منصة افتراضية للخادم مفتوحة المصدر تعتمد على Xen Hypervisor. تتيح منصة Hypervisor هذه إنشاء وإدارة البنية التحتية للخادم الافتراضي.

ملخص

• برنامج Hypervisor، الذي يُطلق عليه أيضًا VMM (مراقبة الجهاز الظاهري)، هو برنامج يقوم بإنشاء الأجهزة الافتراضية (VMs) وتشغيلها.
• يستخدم برنامج Hypervisor واحدًا أو أكثر من الموارد المتاحة للنظام وي��فر قدرًا أكبر من تنوع تكنولوجيا المعلومات.
• هناك نوعان من برامج Hypervisor هما النوع 1 والنوع 2.
• Cloud Hypervisor هو برنامج يسمح بمشاركة الحوسبة الفعلية وموارد الذاكرة الخاصة بموفر السحابة عبر أجهزة افتراضية متعددة.
• تكلفة برنامج Hypervisor وأداء الجهاز الظاهري.
• النظام البيئي، اختبار لنفسك، الأداء، النظام البيئي، وما إلى ذلك.
• تعد KVM وVSphere وXenServer من أكثر أنواع أقنعة Hype شيوعًا.