مایکروسافت Hyper-V چیست؟

مایکروسافت Hyper-V چیست؟ مجازی سازی Virtualisation را می توان جهت اهداف مختلف استفاده نمود. برای مثال، محاسبات ابری و فناوری کانتینر container با آن فعالیت می نمایند. خوشبختانه، به عنوان یک کاربر ویندوز، به نرم افزار مجزایی – و گاها بسیار پیچیده وابسته نخواهید بود. ویندوز توسط Hyper-V، هایپروایزر خود را نصب نموده است. این ابزار دقیقا چگونه کار می کند؟

مایکروسافت Hyper-V چیست؟

فهرست مطالب

1. مایکروسافت Hyper-V
   1. Hyper-V چیست؟
   2. معماری مایکروسافت Hyper-V
   3. تفاوت بین Hyper-V و سایر تکنیک های مجازی سازی
      

Hyper-V چیست؟

جهت مجازی‌ سازی سخت‌افزار، یعنی ایجاد یک محیط سخت‌افزاری که شکل فیزیکی ندارد، به واسطه‌ای بین کامپیوتر فیزیکی و ماشین مجازی نیاز داریم. این رابط Hypervisor نامیده می شود. سیستم میزبان فیزیکی را می توان به چندین سیستم مهمان مجازی (پارتیشن های فرزند) که سخت افزار میزبان را به اشتراک می گذارد (پارتیشن والد) نگاشت. مایکروسافت Hyper-V خود را ارائه و ایجاد نموده است که در نسخه های حرفه ای ویندوز 10 و ویندوز 8 گنجانده شده است. این نرم افزار در ویندوز سرور نیز نصب شده است.

Hyper-V به کاربران ویندوز این امکان را می دهد که ماشین مجازی خود را راه اندازی نمایند. در این ماشین مجازی می توان یک زیرساخت سخت افزاری کامل با رم  RAM، فضای هارد دیسک، توان پردازنده CPU و سایر اجزا را مجازی سازی نمود. یک سیستم عامل جداگانه بر این اساس اجرا می شود که لزوماً نباید ویندوز باشد. برای مثال، اجرای یک لینوکس منبع باز توزیع شده در ماشین مجازی بسیار محبوب است.

نیاز به Hyper-V؟

فناوری مجازی سازی را می توان در شرایط مختلف برای نیازهای مختلف مورد استفاده قرار داد. Hyper-V معمولا در محیط های آزمایشی استفاده می شود. در این زمینه مجازی سازی دو مزیت دارد:

1. از طریق آن به محیط های رایانه ای که در غیر این صورت قابل دسترسی نیستند می توان دسترسی داشت. به عنوان مثال، به جای اینکه کامپیوتر شخصی خود را با لینوکس راه اندازی کنید، می توانید به راحتی سیستم عامل لینوکس را در ماشین مجازی نمایش دهید.
2. ماشین مجازی مستقل است. این بدان معنی است که اگر نرم افزاری را اجرا کنید که باعث خرابی سیستم شود، دستگاه فیزیکی در خطر نیست. فقط ماشین مجازی باید ریست شود.

کاربران خانگی نیز می‌توانند از Hyper-V بهره ببرند، برای مثال، اگر بخواهند از نرم‌افزاری استفاده کنند که تحت نسخه فعلی ویندوز آنها اجرا نمی‌شود، یا به هر دلیلی که برنامه به نسخه قدیمی‌تری از سیستم عامل نیاز دارد یا به این دلیل که فقط با لینوکس پشتیبانی می‌شود.

مجازی سازی از طریق Hyper-V به ویژه برای توسعه دهندگان نرم افزار ها یک مزیت بزرگ به شمار می آید. هر برنامه ای که آنها ایجاد می کنند را می توان تحت شرایط مختلف نرم افزاری و سخت افزاری آزمایش نمود. علاوه بر این، به دلیل ماهیت مستقل ماشین های مجازی، نیازی به نگرانی در مورد کد معیوب که باعث آسیب به سیستم های خود می شود وجود ندارد.

معماری مایکروسافت Hyper-V

Hyper-V به نسخه‌های x64 ویندوز اجازه می‌دهد یک یا چند ماشین مجازی را میزبانی نمایند که به نوبه خود شامل یک سیستم عامل کاملاً پیکربندی شده است. این سیستم های “child یا فرزند” به عنوان پارتیشن در نظر گرفته می شوند. این اصطلاح به طور دیگری از پارتیشن بندی هارد دیسک شناخته می شود – و مجازی سازی Hyper-V به روشی مشابه فعالیت می نماید. هر ماشین مجازی یک واحد جدا شده در کنار پارتیشن ” parent یا والد”، سیستم عامل واقعی است.

پارتیشن های مجزا توسط هایپروایزر هماهنگ می گردند. پارتیشن های فرعی را می توان از طریق یک رابط (Hypercall API) در سیستم والد ایجاد و مدیریت کرد. با این حال، جداسازی همیشه حفظ می شود. به سیستم‌های child منابع سخت‌افزار مجازی اختصاص داده می شود، اگرچه هرگز نمی‌توانند به سخت‌افزار فیزیکی والد دسترسی داشته باشند. جهت درخواست منابع سخت افزاری، پارتیشن های فرزند از VMBus استفاده می کنند که در واقع کانالی به شمار می آید که ارتباط بین پارتیشن ها را امکان پذیر می نماید. سیستم های فرزند می توانند منابع را از والد درخواست نمایند، اما از نظر تئوری نیز می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

پارتیشن‌ها سرویس‌هایی را اجرا می‌کنند که درخواست‌ها و پاسخ‌هایی را که روی VMBus اجرا می‌شوند، مدیریت می نماید. سیستم میزبان، Virtualization Service Provider (VSP) را اجرا می کند، پارتیشن های فرعی، Virtualization Service Clients (VSC) را اجرا می نماید.

تفاوت بین Hyper-V و سایر تکنیک های مجازی سازی

برخلاف سایر تکنیک های مجازی سازی، Hyper-V دارای مزیت یکپارچه بودن با ویندوز است. هر کسی که از سیستم عامل مایکروسافت برای رایانه های شخصی یا سرورها استفاده می کند می تواند از این ادغام نزدیک بهره مند شود. Hyper-V یک هایپروایزر نوع 1 است که تنها چند تکنیک دیگر ارائه می دهند. این بدان معنی است که Hyper-V مستقیماً بر اساس سخت افزار سیستم است. از طرف دیگر، هایپروایزرهای نوع 2، همیشه بایستی از طریق سیستم عامل والد جهت تهیه منابع عمل نمایند.

مزایا

برای کاربران ویندوز، یک مزیت بسیار واضح اتصال نزدیک به سیستم عامل است. همچنین می تواند به معنای راه حل مقرون به صرفه تری باشد چراکه Hyper-V اغلب به صورت رایگان در ویندوز گنجانده می شود. Hyper-V از نظر عملکرد می تواند با رقبا همراه باشد. کاربران Hyper-V می توانند انتظار عملکرد بالایی داشته باشند، البته تا زمانی که تنها با ویندوز به عنوان یک سیستم مهمان فعالیت نمایند. از آنجایی که کار مدیریت نسبتاً ساده است، حتی افراد مبتدی نیز می توانند از مجازی سازی از طریق Hyper-V بهره ببرند.

معایب

اگرچه Hyper-V با ویندوز بسیار خوب کار می کند، اما این نرم افزار با سایر سیستم عامل ها با محدودیت هایی رو به رو می باشد. Hyper-V جهت اجرا بر روی سیستم های دیگر طراحی نشده است و سیستم های مهمان احتمالی بسیار محدود هستند. به غیر از ویندوز، تنها چند لینوکس توزیع ش منتخب می توانند در ماشین مجازی اجرا شوند. به عنوان مثال، اگر می خواهید از macOS به عنوان یک سیستم مهمان استفاده کنید، باید از یک محصول اضافی استفاده کنید. متأسفانه، زمانی که چندین سیستم لینوکس را به طور همزمان اجرا می کنید، از دست دادن عملکرد بالا رخ می دهد.

جمع بندی

چنانچه فقط از ویندوز استفاده می کنید، Hyper-V جایگزین خوبی برای راه حل های مجازی سازی دیگر است. از آنجایی که این نرم افزار اغلب روی ویندوز بصورت پیش فرض نصب گریده است، Hyper-V برای پروژه های کوچکتر نیز بسیار مناسب است. با این حال، نرم افزار نقاط ضعف خود را در برخورد با سایر سیستم عامل ها دارد. در این مورد، شما باید از راه حل های نرم افزاری دیگری مانند VMware استفاده نمایید. با وجود طیف گسترده ای از عملکردها و کارایی خوب، Hyper-V برای پروژه های محدود ایده آل است، و بر همین اساس با پروژه های پیچیده تر مشکل ایجاد خواهد نمود.

آموزش شبکه