ماشین مجازی یا Virtual Machine چیست؟

ماشین مجازی (VM) سیستم عامل یا یک محیط نرم افزاری است که روی یک نرم افزار نصب می‌شود که دقیقاً کار سخت افزارهای اختصاصی را تقلید می‌کند. حالا کاربر نهایی که در حال استفاده از آن سیستم عامل است، دقیقاً همان تجربه‌ای را خواهد داشت که انگاری در حال کار کردن با یک سیستم اختصاصی است. به عبارت خیلی ساده اگر خواسته باشم پاسخی برای سوال ماشین مجازی چیست ارائه دهم، باید گفت؛ ماشین مجازی یک رایانۀ کامل با سیستم عامل مختص خودش، درون یک رایانۀ دیگر با سیستم عامل میزبان است.

حالا با این تعاریف، می‌توان گفت سرور مجازی یک ماشین مجازی است که روی یک سرور اختصاصی قرار دارد. منظور از سرور اختصاصی، رایانه‌ای است که سخت افزارهای آن به راحتی قابل تمایز است. یک سرور اختصاصی را می‌توان به چند سرور کوچکتر تبدیل کرد که به هر کدام از آنها یک سرور یا ماشین مجازی می‌گویند.

مهاجرت از ماشین مجازی به سوی ماشین فیزیکی

VMWare، نشریه ای مبتنی بر انجام یک مهاجرت V2P که شامل Microsoft Sysprep and Ghost میباشد را ارائه میدهد. هنگامی قصد اجرای این متد را داشتم، نکته ای بسیار حائز اهمیت بود و آن اینکه، زمان به شدت محدود و از اهمیت بالایی برخوردار بود و از سویی نیز برای انجام این کار میبایست روش سریعتری را به کار میگرفتم.بنابراین تصمیم به استفاده از Acronis Universal Restore را گرفتم.این برنامه مفیدی است که تصویر Acronis را به مجموعه دیگری از سخت افزار باز می گرداند.

در این جا مراحل و چگونگی عملکرد خود را شرح میدهم:

1.      VM را که قصد انتقال آن به یک ماشین مجازی را داشتم ،کلون کردم.این ماشین تا زمانی که در حال انجام عمل مهاجرت بودم، میبایست پایدار و برقرار باقی بماند.لذا، امکانی برای من فراهم می شد تا بتوانم با استفاده از کلون از اینجا با محیط بیرون کار نمایم.

2.      در میان خواص و ویژگی های  Virtual Machine، اتصال آداپتور های شبکه را لغو کردم تا اگر  VM  به طور تصادفی در ویندوز بوت شد موجب درگیری و چالش IP/hostname با ماشین در حال اجرا نگردند.من همچنین یک دیسک مجازی خالی را hookup  کردم تا تصویری را بر روی آن قرار دهم.( Acronis همچنین از آزاد سازی تصویر بر روی شبکه های اشتراک گذاری پشتیبانی می نماید.)

3.      یک  ISO of Acronisرا ایجاد نموده و VM  را در آن بوت نمودم . سپس درایو را به خوبی مجسم ساخته و فایل .tib را بر روی دیسک مجازی خالی قرار نهادم.

4.      تصویر را به  USB hard drive انتقال دادم.

5.      سرور را از جعبه خارج نموده و درایو ها را در داخل آن قرار دادم .سپس  USB hard driveکه حاوی تصویر می باشد را  hookupنموده و آن را داخل Acronis بوت کردم.

6.       فایل تصویر را برداشته و از میان گزینه ها ، گزینه  “Universal Restore”  را انتخاب نمودم.

7.      هنگامی که مجسم سازی پایان یافت، مجددا اقدام به بوت نمودم.سرور درست بر روی ویندوز ظاهر گشت! اما بسیاری از درایور ها از دست رفته بودند و این اتفاق قابل پیش بینی بود.

8.       Driver CD را از داخل جعبه سرور خارج نموده و تمامی درایورها را نصب نمودم.

9.      این بار، IP  و  اسم میزبان(hostname)  جدیدی را به سرور اختصاص دادم، آن را در شبکه قرار دادم و شروع به تست آن کردم. به طور  بی وقفه ای عمل نمود! به طور کلی ، تمام پروسه کمتر از 4 ساعت به طول انجامید، که بیشتر آن  به زمان  مجسم سازی و بازگردانی اختصاص داشت.(این فرایند بر روی 10 گیگ دیتا انجام گرفت و زمان بر اساس اندازه تصویر تغییر خواهد نمود.)

Vmware چیست و چه کاربردی دارد ؟

Vmware چیست و چه کاربردی دارد ؟

نرم افزار Vmware یکی از  قدرتمند ترین نرم افزارهای مجازی سازی می باشد که حدودا از سال 2005 کار خود را شروع کرده است و در این مدتی که در میان کاربران مورد استفاده قرار میگیرد توانسته جوایز زیادی را از مدیران IT دریافت کند .

ابن نرم افزار توانایی آن را دارد که اگر روی یک سیستم که امکان مجازی سازی داشته باشید ، ماشین های مجازی متعددی با سیستم عامل ها و کنترل پنل های مختلفی را روی آن پیاده سازی کرد .

این نرم افزار با میلیون ها کاربر در سراسر دنیا، کارایی را در تولید نرم افزارها بهبود می بخشد، هزینه ها را کاهش می دهد و انعطاف پذیری را بالا می برد و راه امن تری را برای جواب گرفتن از برنامه ها پیش پای ما می گذارد.

نصب VMware روی رایانه رومیزی تان اولین گام برای انتقال ساختار IT موجود به یک ساختار مجازی است. با ایستگاه کاری VMware غیر از ساده کردن عملیات توسعه و تست نرم افزار و سرعت بخشیدن به توسعه برنامه های کاربردی، سازگاری برنامه های کاربردی و اجرای عملی مهاجرت از یک سیستم عامل به سیستم عامل دیگر را تضمین می کند و امکان امتحان این که آیا این نقل و انتقال و تعویض سیستم عامل، زیانی برای شبکه یا سایر نرم افزارهای کاربردی در حال اجرا دارد یا خیر را به شما می دهد.

این قابلیت در کنار برخی قابلیت های دیگر VMware آن را به یک وسیله ضروری برای توسعه دهندگان IT و مدیران سیستم ها ساخته است.

یکی از قابلیت های ویژه این نرم افزار تقسیم بندی تمامی مجازی ساز شده هاست که به عنوان مثال منابعی که در اختیار هر سیستم قرار می دهد به گونه ای دقیق است که به نظر میرسد هر سیستم دارای سخت افزارهای جداگانه ای هست .

به کمک VMware میتوان شبکه های مجازی پیچیده ای را راه اندازی نمود و انواع نرم افزارها را در بسیاری از محیط ها به طور همزمان اجرا کرد و تمامی این موارد را میتوان تنها روی یک سیستم انجام داد.

با استفاده از VMware می توان بدون نیاز به انجام عملیات پارتیشن بندی دوباره هارد، سیستم عامل جدیدی را نصب کرد و نیز بدون نیاز به بوت کردن سیستم، بین سیستم عاملهای نصب شده جا به جا شد.

مجازی سازی سرور از دیروز تا امروز

مجازی سازی سرور از دیروز تا امروز

مجازی سازی سرور (Virtualization) بر خلاف تصور افرادی که مجازی سازی سرور را یک فناوری نوین به حساب می آورند، مربوط به دهه ۷۰ میلادی یعنی نزدیک به ۴۰ سال پیش است. زمانی که شرکت آی بی ام (IBM) یکه تاز عرصه محاسبات دیجیتالی و رایانه ها بود. در واقع سیستم عاملهای موجود دهه ۶۰ و ۷۰ میلادی اساساٌ بر پایه اشتراک منابع سخت افزاری یا همان مجازی سازی کار می کردند و اصولاً بدلیل گرانی منابعی نظیر حافظه، دیسک، پردازنده مرکزی و سایر ملحقات آن امکان بهره برداری غیر اشتراکی بسیار پر هزینه بود. بعد از ظهور نسل جدید رایانه ها و سرویس دهنده های غیر Mainframe که دارای توان کارکرد بالا و قیمت پایین بودند، رویکرد قبلی سیستم عامل ها در استفاده اشتراکی منابع به تدریج کمرنگ شد و استفاده از سرویس دهنده های کوچک و متوسط بدون دغدغه از صرف هزینه های گزاف سخت افزاری فراگیر شد. همچنین با رشد سرویس های نرم افزاری جدید در شبکه‌ها، و بر آورده شدن نیاز هرکدام از این سرویس ها با استفاده از سخت‌افزار و منابع سیستم‌عامل اختصاصی، راهبرد جدیدی به شکل “یک سرویس دهنده برای هر سرویس شبکه” به وجود آمد که این رویکرد کماکان در بسیاری از شبکه ها مورد استفاده قرار دارد اما این راهبرد جدید یک اشکال دارد و آن هم این است که بر طبق آمار در تعداد کثیری از سرویس دهنده ها، میزان استفاده از منابع به کمتر از ۲۰% محدود است. این رویه باعث بالا رفتن هزینه و مصرف انرژی و در عین حال کاهش بهره‌وری سخت افزار می گردد.
در نتیجه دوباره مسئله صرفه جویی و مدیریت منابع در راهبرد جدید مورد توجه قرار گرفت. منتهی این بار تنها IBM جلودار نبود و شرکت ها و موسسات تحقیقاتی بسیاری وارد میدان شده بودند.
*کاهش هزینه ها، *بالابردن بهره‌وری سخت افزار و *مدیریت آسانتر و کارآمدتر سرویس دهنده ها، اهدافی هستند که مدیران و متخصصان شبکه را به سمت قرار دادن سرویس های مختلف بر روی یک سخت‌افزار قدرتمند سوق داد. در راهبرد جدید، هدف، قراردادن سرویس‌های متنوع بر روی یک سخت افزار به صورت متمرکز و با هزینه کمتر بود تا از این طریق مدیریتی آسانتر، کم هزینه‌تر ، فرایندهای نگهداری و پشتیبان‌گیری راحتتر، دسترسی و قابلیت اعتماد بالاتر فراهم گردد.

مجازی سازی سرور چیست؟

تعریف ما از کاربرد مجازی‌سازی سرور در حیطه سیستم عامل عبارت است از راهکاری که اجازه می دهد چندین سیستم عامل میهمان بطور همزمان بر روی یک میزبان سخت افزاری به اجرا در آیند.
ماشین مجازی یا( VM(Virtual Machine به سیستمی اطلاق می گردد که اجرای سیستم مجازی سازی را بر عهده گرفته است. هر ماشین مجازی می تواند شامل سیستم عامل، سخت افزار و نرم افزار اختصاصی خود باشد. ماشین مجازی، مستقل از سکوی سخت افزاری یا سیستم عامل اولیه به فعالیت خود ادامه می دهند. زیرا در اغلب سیستم های مجازی سازی سرور، یک لایه جدا کننده به نام فوق ناظر Hypervisor میان سیستم عامل میهمان (مجازی) و سخت افزار یا منابع فیزیکی موجود حائل می گردد. کار Hypervisor ایجاد یک دید مستقل مجازی از سخت افزار یا منابع است. Hypervisor باعث می¬شود ماشین های مجازی از دید یکدیگر پنهان بمانند و هر ماشین مجازی تصور کند تمام سخت افزار یا منابع لازم را در اختیار گرفته است.
دو گونه اصلی از Hypervisor وجود دارد :

• تمام- سخت افزاری (Bare-Metal)
• میزبانی شده Hosted

در اغلب موارد، کار مجازی سازی را نرم افزار انجام می دهد. این نرم افزار لایه Hypervisor را به وجود آورده و ارتباط میان سخت افزار یا سیستم عامل را با این لایه و هر یک از ماشین های مجازی را طوری فراهم می نماید که راه اندازی سیستم عامل مجازی و اجرای برنامه های کاربردی بر روی سخت افزارهای متفاوتی که وجود فیزیکی ندارند را امکان پذیر می نماید.
نمونه هایی از سیستم های نرم افزاری فوق ناظر (Hypervisor) بر پایه سخت افزار از دو شرکت معتبر عبارتند از :

• VMware ESX and ESXi
• Microsoft Hyper-Vi

نمونه هایی از سیستم های نرم افزاری میزبانی شده (Hosted) بر پایه سیستم عامل به شرح زیرند :

• VMware Server
• Virtual Server
• VMware Workstation
• Virtual PC

انواع روش های مجازی سازی سرور

حداقل ۶ روش مجازی سازی وجود دارد:

۱- مجازی سازی سرور: تجمیع تعداد زیادی سرور مجازی در تعداد محدودی سرور فیزیکی. نرم افزار مجازی سازی سرور مابین سرور فیزیکی و سیستم عامل قرار می گیرد و اجازه می دهد چندین ماشین مجازی را بر روی سرور فیزیکی مشابه اجرا کنیم.

۲- مجازی سازی دسکتاپ: جهت انتقال دسکتاپ کاربران نهایی از کامپیوتر شخصی به “فضای ابری” استفاده می شود. به کلامی دیگر، دسکتاپ کاربران نهایی، مجازی می شوند و آنها می توانند بوسیله مثلا تین کلاینت ها به دسکتاپشان دسترسی پیدا کنند. در این حالت سیستم عامل مورد استفاده از سخت افزار مستقل می شود. و از این پس شما می توانید بر روی سیستمی که تا به حال قادر به نصب windows7 نبودید این سیستم عامل را نصب نمایید.

۳- مجازی سازی نرم افزار: این روش جهت بسته بندی نرم افزار به کار می رود. به واسطه این روش می توانید نرم افزار مورد نظر را در هر جایی که می خواهید استفاده کنید. نکته ی کلیدی در این روش تجمع کلیه ی فایلهای نرم افزار در یک فایل اجرایی می باشد. در این روش فایل مورد نظر از سخت افزار مستقل می شود.

۴- مجازی سازی storage: این روش جهت مجازی¬سازی SAN storage به کار می رود.

۵- مجازی سازی I/O: این روش جهت کاهش تعداد کابل¬های I/O مورد استفاده قرار می گیرد.

۶- مجازی سازی شبکه: جهت ایجاد شبکه های مجازی داخل سرور به کار می رود تا موجب پیوستن ماشین های مجازی به هم و شکل گیری Virtual Security Zone شوند.

وقتی اکثر افراد (بخصوص کسانی که تازه به دنیای مجازی سازی پیوسته اند) به مجازی سازی فکر می کنند، اکثرا به مجازی سازی سرورها می اندیشند.
این نقطه بهترین محل برای پیوستن به دنیای مجازی است و خواهد بود.
در واقع “مجازی سازی سرور” مابین سرور و سیستم عامل قرار می گیرد. نرم افزار های مجازی سازی سرور سیستم عامل مهمان را فریب می دهند. این سیستم عامل ها بر روی ماشین های مجازی اجرا می شوند، اما بواسطه نرم افزار مجازی ساز گمان می کند که به طور مستقیم با سرور فیزیکی در ارتباط است. از همین رو چندین ماشین سیستم عامل مهمان مجازی می توانند فقط از طریق یک سرور فیزیکی مورد استفاده قرار بگیرند و به این ترتیب سود زیادی را عاید سازمان کنند.

آنچه در فناوری مجازی سازی مورد انتظار است عبارتند از :

• کاهش هزینه های خرید سخت افزار
• افزایش بهره وری با تخصیص منابع اشتراکی
• افزایش بازدهی وبهینه سازی مصرف انرژی
• صرفه جویی در فضای استقرار سرویس دهنده ها
• بهینه سازی مدیریت شبکه و افزایش انعطاف پذیری
• افزایش توان عملیاتی، ظرفیت شبکه و حفظ تداوم کار
• سرعت در ترمیم و بازنشانی سیستم ها به هنگام بروز خرابی
• افزایش اطمینان و امنیت سیستم ها و کاهش پیچیدگی های عملیاتی

مزایای دیگری نیز برای مجازی سازی قابل شمارش هستند ولیکن موارد بالا عمومیت بیشتری دارند.

این اشتراک می‌‌تواند در رابطه با موارد زیر باشد :

۱- سکوی سیستم عامل: راه اندازی سیستم عامل های مختف و مجزا بر روی یک سیستم عامل پایه

۲- رایانه های رومیزی: شبیه سازی رایانه های رومیزی به همراه سیستم عامل و نرم افزارها کاربردی و منابع مورد نیاز آن نظیر حافظه، دیسک و سایر ملزومات آن.

۳- برنامه های کاربردی: اجرای برنامه های کاربردی به صورت مستقل از سیستم عامل

۴- منابع: شبیه سازی شبکه، دستگاه¬های ورودی و خروجی،حافظه و منابع ذخیره‌سازی مجازی

چند نمونه از مجازی سازی سرور
استفاده از چندین سیستم عامل مختلف بر روی یک سیستم سخت افزاری با کمک سیستم مجازی سازی، راهکاری است که ما برای ایجاد شبکه های مختلف بکار می گیریم. فرض کنید یک شبکه در حال کار، نیازمند استقرار یک سرویس دهنده جدید می شود. اگر بخواهیم به صورت معمول این سرویس دهنده را راه اندازی کنید، باید آماده پرداخت هزینه خرید سرویس دهنده، هزینه نصب و جابجائی اطلاعات و هزینه بررسی سازگاری سیستم و کلی هزینه های دیگر باشید که بطور حتم صرفه اقتصادی و زمانی در پی نخواهد داشت. در این موقعیت بهترین راه حل استفاده از فنآوری مجازی سازی است که اجازه میدهد تا به کمک سیستم مجازی سازی، یک سرویس دهنده جدید را بر روی همان شبکه موجود به صورت مجازی ایجاد و بدون اختلال در شبکه، آن را مورد بهره برداری قرار دهیم.
کاربرد دیگر مجازی سازی افزایش سرعت پردازش و تبادل اطلاعات در شبکه ها است. به فرض اگر به طور همزمان صدها ایستگاه کاری در یک شبکه به یک سرور متصل شده و تبادل اطلاعات کنند، ترافیک روی این سرور به شدت افزایش یافته و سرعت شبکه به شدت کاهش می یابد و احتمال بروز مشکل بالا می رود. راهکار این قضیه از طریق مجازی سازی آن است که چندین سرور مجازی در شبکه راه اندازی شود تا بار ترافیک این رایانه ها میان سرویس دهنده های مجازی تقسیم گردد. این بدین معنی است که حتی اگر منابع سخت افزاری شما محدود باشد آن را به صورت برنامه ریزی شده و تفکیک پذیر مدیریت می نمائید تا برای واحدهای مختلف به شیوه های گوناگون مورد بهره برداری قرار گیرند.

الگوریتمی که به استخراج حداکثر نیرو از پنل خورشیدی کمک می‌کند

پژوهشگران "دانشگاه واترلو" به سرپرستی "میلاد فارسی" دانشمند ایرانی این دانشگاه، الگوریتمی ابداع کرده‌اند که می‌تواند به استخراج حداکثر نیرو از پنل خورشیدی کمک کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از وبسایت رسمی دانشگاه واترلو، پژوهشگران روش جدیدی ارائه داده‌اند تا با کمک آن، انرژی گردآوری شده توسط پنل‌های خورشیدی را بهتر تحت کنترل درآورند.

پژوهشگران "دانشگاه واترلو"(UWaterloo) به سرپرستی "میلاد فارسی"(Milad Farsi)، پژوهشگر ایرانی بخش ریاضیات کاربردی این دانشگاه، الگوریتمی ابداع کرده‌اند که کارایی "سامانه‌ فتوولتاییک"(PV) را افزایش و میزان انرژی که در حال حاضر به خاطر روش‌های ناکارآمد تلف می‌شوند، کاهش می‌دهد.

فارسی گفت: ما الگوریتمی ابداع کرده‌ایم تا نیروی استخراج شده از پنل‌های خورشیدی کنونی را افزایش دهیم. سخت افزار در هر پنل خورشیدی، مقداری کارایی جزئی دارد اما باید کنترل‌کننده‌های مناسبی نیز وجود داشته باشند که بتوانند بیشترین مقدار نیرو را از پنل‌های خورشیدی خارج کنند.

وی افزود: ما سخت‌افزار را تغییر نمی‌دهیم و به مدارهای اضافی در سامانه‌ فتوولتاییک نیازی نداریم. آنچه ما ابداع کرده‌ایم روش بهتری برای کنترل سخت‌افزار و همه عناصر موجود ارائه می‌دهد.

این الگوریتم جدید، به کنترل‌کننده‌ها امکان می‌دهد تا با نوسانات نیروی سامانه‌ فتوولتاییک بهتر کنار بیایند.

فارسی ادامه داد: شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که برای تامین انرژی یک خانه کوچک، مجموعه‌ای شامل 12 ماژول نیاز داریم که می‌توانند تا 138.9 کیلووات انرژی را در هر ساعت ذخیره کنند.

این میزان انرژی برای سیستم خورشیدی خانگی، قابل توجه به نظر نمی‌رسد اما شاید بتواند تفاوت قابل توجهی در مقیاس‌های بزرگتر از جمله مزارع خورشیدی یا مناطقی که صدها یا هزاران پنل خورشیدی دارند، ارائه دهد.

فارسی باور دارد که ذخیره انرژی با این روش، برای محیط‌هایی که به سرعت در حال تغییر هستند، کارآمد خواهد بود.

این پژوهش در مجله "IEEE Transactions on Control Systems Technology" به چاپ رسید.

منبع : ایسنا

توفان‌های مشتری سبب پرتاب آمونیاک تا جو این سیاره شد

سیاره مشتری به علت وقوع توفان‌های سهمگین شهرت دارد و حالا مشخص شده برخی از این توفان‌ها تا بدان حد شدید است که موجب پرتاب آمونیاک به جو این سیاره شده است.

به گزارش خبرنگار گروه علمی و دانشگاهی خبرگزاری فارس به نقل از دیجیتال ترندز، سیاره مشتری به علت وقوع توفان های سهمگین شهرت دارد و حالا مشخص شده برخی از این توفان ها تا بدان حد شدید است که موجب پرتاب آمونیاک به جو این سیاره شده است،گروهی از ستاره شناسان با استفاده از تداخل سنج نجومی آلما تلاش کرده اند نگاهی عمقی و دقیق به درون جو سیاره مشتری بیندازند و شرایط آن را بررسی کنند.

به گفته آنان زمانی که توفانی در سیاره مشتری رخ می دهد، تلاطم و تغییرات زیادی در جو آن هم به وجود می آید و همین مساله حتی بر روی رنگ ابرهای مشتری تاثیر می گذارد، گاهی اوقات این توفان ها موجب شکل گیری ابرهای سفید کوچکی به شکل ستون های دود می شود.

به گفته محققان دانشگاه کالیفرنیا، تصاویر سه بعدی جدیدی که توسط آلما تهیه شده،  نشان می دهد که قدرت تخریبی توفان های سیاره مشتری تابدان حد است که آمونیاک موجود در سطح مشتری را تا ارتفاع چند کیلومتری پرتاب کرده و به جو سیاره مشتری می رساند.

بخش اعظم جو سیاره مشتری از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده، اما مقادیر اندکی از متان، آب، سولفید هیدرژون و آمونیاک هم در آن وجود دارد که بخش اعظم آمونیاک کشف شده حاصل وقوع توفان های مشتری است.