Ayatah | أنواع برامج مراقب الآلة الإفتراضية Hypervisor Types

أنواع برامج مراقب الآلة الإفتراضية Hypervisor Types

بتاريخ: 2021-06-24     من طرف: عيادي طاهر


لازلت أتذكر أول مرة قبل سنوات أين تعرفت على تقنية المحاكاة الإفتراضية ،إذ كنت أستعمل Windows 7 وكنت بحاجة الى تثبيت نظام Linux لتشغيل بعض البرامج والتعلم عليه. كنت أعتقد حينها أن الحل الوحيد الممكن هو تثبيت لينوكس مكان وندوز لكني لم أحبذ الفكرة لإرتباط الكثير من الأشياء التي أشتغل عليها بنظام Windows ومتخوف من فقدان ملفاتي ولقلة معرفتي بأنظمة تشغيل Linux يومها.

فسألت أستاذتي التي كانت تدرسنا الإعلام الآلي ونبهتني الى امكانية استعمال كلا نظامي التشغيل دون الحاجة الى الخوف من فقدان الملفات ، وكانت الفكرة تتمحور حول تثبيت مراقب الآلة الافتراضية Hypervisor كأي برنامج عادي ، وذكرت إسم VMware Workstation وكانت فكرة مذهلة حقا، إذ أبقيت على إستعمال Windows 7 أما داخل برنامج VMware Workstation فأنشأ عدة أجهزة وهمية Virtual Machines وأحذفها عند الإنتهاء.

ما هو برنامج مراقب الآلة الافتراضية Hypervisor

يقوم برنامج مراقب الآلة الافتراضية Hypervisor بإدارة وتنظيم تقنية المحاكاة الافتراضية (virtualization) عن طريق إنشاء وتشغيل ومراقبة أجهزة افتراضية متعددة (ضيف guest ) في وقت واحد ، على جهاز كمبيوتر واحد (مضيف host ) يشارك موارده فعليًا مثل ذاكرة الوصول العشوائي RAM ووحدة التحكم في واجهة الشبكة Network Interface Controller .

بناءً على نظام العمل الخاص بهم ، يتم تقسيم Hypervisors إلى فئتين-

  • النوع 1 – برنامج مراقب الآلة الافتراضية الأصلي Hypervisor Bare Metal
  • النوع 2 – برنامج مراقب الآلة الافتراضية المستضاف Hypervisor Hosted

المساهم الأساسي في سبب فصل برامج Hypervisor إلى نوعين هو وجود أو عدم وجود نظام التشغيل الأساسي. يعمل النوع 1 مباشرة على الأجهزة المضيفة مع توفير موارد الجهاز الظاهري، أي أنه هو بذاته نظام تشغيل. أما النوع 2 يعمل على نظام التشغيل المضيف لتوفير إدارة المحاكاة الافتراضية والخدمات الأخرى، أي أنه برنامج يشتغل كبقية البرامج الأخرى.

النوع 1 – برنامج مراقب الآلة الافتراضية الأصلي Hypervisor Bare Metal

بالنسبة لتطبيقات المؤسسات والحوسبة السحابية cloud computing ، يُفضل استخدام برامج Hypervisor Bare-metal ، ويرجع ذلك أساسًا إلى استقلالها عن نظام التشغيل المضيف.للسبب نفسه ، يُنشئ النوع 1 حملًا أقل وبالتالي فهو أسرع و أكثركفاءة في الآداء ،إذ يدعم مئات الأجهزة الإفتراضية وأي عطل في جهاز افتراضي فردي لا يضر بباقي النظام.

وتعد خيارًا أكثر أمانًا، لقلة إرتباطه بالبرامج الخارجية، ولأن كل جهاز افتراضي معزول عن الآخر وهذا العزل نفسه يحميه من الأنشطة أو التهديدات الخبيثة.

ما لدينا في هذه الحالة هو :

  • خادم / آلة فعلية
  • Hypervisor مثبت على الجهاز
  • آلات الضيف الافتراضية

كما هو موضح في الشكل الآتي:

Hypervisor Type 1
Hypervisor Type 1

أمثلة عن برامج Hypervisor من النوع الأول الأكثر شيوعًا:

برنامج VMware vSphere مع ESX / ESXi

VMware هي شركة رائدة في صناعة تكنولوجيا المحاكاة الافتراضية ، وتعمل العديد من مراكز البيانات الكبيرة على منتجاتها. قد لا يكون الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة لبيئات تكنولوجيا المعلومات الأصغر. إذا لم تكن بحاجة إلى جميع الميزات المتقدمة التي يقدمها VMware vSphere ، فهناك إصدار مجاني أو تجريبي منه وإصدارات تجارية متعددة.

يمكن الإطلاع أكثر حول ESX/ESXI من هنا

يمكن الإطلاع أكثر حول VSphere من هنا

KVM (آلة افتراضية تعتمد على النواة)

KVM هو برنامج Hypervisor مفتوح المصدر يحتوي على جميع ميزات Linux مع إضافة العديد من الوظائف الأخرى. يتيح لك تحويل Linux kernel إلى برنامج Hypervisor. لديه وصول مباشر إلى الأجهزة جنبًا إلى جنب مع الأجهزة الافتراضية التي يستضيفها. هذا يجعله أحد أفضل الخيارات لبيئات المؤسسات. تتضمن بعض النقاط البارزة الترحيل المباشر والجدولة والتحكم في الموارد ، إلى جانب تحديد الأولويات الأعلى.

لتفاصيل أكثر حول الموضوع من الموقع الرسمي هنا

Microsoft Hyper-V

على الرغم من أن برنامج Hypervisor الخاص بـ VMware يحتل مرتبة أعلى في السلم مع ميزاته المتقدمة العديدة ، فقد أصبح Hyper-V من Microsoft خصمًا جديرًا به. تقدم Microsoft أيضًا إصدارًا مجانيًا من برنامج Hypervisor الخاص بها ، ولكن إذا كنت تريد واجهة مستخدم رسومية ووظائف إضافية ، فسيتعين عليك اختيار أحد الإصدارات التجارية.

قد لا يقدم Hyper-V العديد من الميزات مثل حزمة VMware vSphere ، ولكن لا يزال بإمكانك الترحيل المباشر والنسخ المتماثل للأجهزة الافتراضية والذاكرة الديناميكية والعديد من الميزات الأخرى.

يمكن الإطلاع أكثر حول الموضوع من الموقع الرسمي هنا

Oracle VM

يحتوي برنامج Hypervisor هذا على Xen مفتوح المصدر في جوهره وهو مجاني. الميزات المتقدمة متوفرة فقط في الإصدارات المدفوعة. على الرغم من أن Oracle VM منتج مستقر بشكل أساسي ، إلا أنه ليس قويًا مثل vSphere أو KVM أو Hyper-V.

يمكن الإطلاع أكثر على المنتج من الموقع الرسمي هنا

Citrix Hypervisor (المعروف سابقًا باسم Xen Server)

تعتبر منصة المحاكاة الافتراضية للخادم هذه من Citrix هي الأنسب لبيئات المؤسسات. يمكنه التعامل مع جميع أنواع أحمال العمل ويوفر ميزات للمهام الأكثر تطلبًا. تفخر Citrix بميزاتها الخاصة ، مثل الرسومات الافتراضية المحسّنة من Intel و NVIDIA وأمن عبء العمل باستخدام Direct Inspect APIs.

يمكن الإطلاع أكثر على المنتج من الموقع الرسمي هنا

النوع 2 – برنامج مراقب الآلة الافتراضية المستضاف Hypervisor Hosted

لا يمتلك النوع 2 وصولاً مباشرًا إلى الأجهزة والموارد المضيفة ، لذلك فاحتمال حدوث درجة معينة من زمن الانتقال يعد أمرًا لا مفر منه. يقوم نظام التشغيل الموجود بالفعل بإدارة متطلبات الذاكرة والتخزين وموارد الشبكة.على الرغم من أن هذا ليس هو الحال بالنسبة للسيناريوهات الأكثر وضوحًا ، إلا أن مراقب الآلة الافتراضية المستضاف لا يزال شائعا للاستخدام الشخصي والشركات الصغيرة والمتوسطة. فمعظم برامج Hypervisor من النوع 2 مجانية أو مفتوحة المصدر أو تكلفتها أقل.

ما لدينا في هذه الحالة هو

  • آلة فيزيائية أو خادم فعلي
  • نظام تشغيل مثبت على جهاز الخادم (أنظمة تشغيل مثل Windows و Linux و macOS)
  • برنامج Hypervisor من النوع 2 داخل نظام التشغيل هذا.
  • المثيلات الفعلية لأجهزة الضيف الافتراضية.

توضح الصورة أدناه بنية عمل برنامج Hypervisor من النوع 2

Hypervisor Type 2
Hypervisor Type 2

أمثلة عن برامج Hypervisor من النوع الثاني الأكثر شيوعًا:

Vmware Workstation

يعتبر من أقوى برامج المحاكاة الإفتراضية من الصنف الثاني، يتوفر بنسخة تجريبية ونسخة مدفوعة للإستعمالات الشخصية وأيضا للبيئات الصغيرة. يمكن تحميله والاطلاع أكثر من الموقع الرسمي من هنا .

Oracle Virtualbox

من البرامج القوية وهو مجاني بالكامل كما يدعم الكثير من أنظمة التشغيل،يمكن تحميله من هنا

أفكار ختامية

أول شيء يجب أن تضعه في اعتبارك هو حجم البيئة الافتراضية التي تنوي تشغيلها. فالعامل الأكثر أهمية هو تكلفة الترخيص. وهي متوفرة حسب الخادم أو لكل وحدة معالجة مركزية أو لكل طرازات أساسية. يقدم العديد من البائعين أنواعًا مختلفة من التراخيص لتلبية الاحتياجات المختلفة. يمكنك إنشاء قائمة بالمتطلبات الخاصة بك مثل كم عدد الأجهزة الافتراضية التي تحتاجها والموارد المتاحة ثم اختر منتجًا بعد تجربة قصيرة.

على الرغم من أنه يمكنك الانتقال بين برامج Hypervisor ، فقد تكون هذه عملية معقدة، مملة ومكلفة. من الأفضل اتخاذ هذا القرار مباشرة من البداية.

في السوق حاليا ، هناك سباق جاري بين VMware vSphere و Microsoft Hyper-V. بينما كان Hyper-V يتخلف عن الركب قبل بضع سنوات ، فقد أصبح الآن خيارًا صالحًا ، حتى بالنسبة لعمليات النشر الأكبر. يمكن تقديم نفس الحجة لـ KVM.

مهما كانت بيئتك ، فإن حماية البيانات أمر لا بد منه في الوقت الحاضر. مع تزايد كمية تهديدات البيانات وهجمات برامج الفدية ، فمن الحكمة دائمًا أن يكون لديك نسخة احتياطية من بياناتك.

مصطلحات ذكرت في المقال:
العربية English Français
المحاكاة الافتراضية Virtualization Virtualisation
مراقب الآلة الافتراضية hypervisor Hyperviseur
مراقب الآلة الإفتراضية الخام Bare metal Hypervisor Hyperviseur en métal nu
مراقب الآلة الإفتراضية المستضاف Hosted Hypervisor Hyperviseur hébergé
أجهزة افتراضية Virtual machines (VMs) Machines virtuelles(VMs)
وحدة التحكم في واجهة الشبكة Network interface controller Contrôleur d'interface réseau
مراقب الجهاز الظاهري Virtual Machine Monitor Moniteur de machine virtuelle
ضيف guest invité
مضيف host hôte