در این پست، ما اجزای مختلف سخت افزاری مانند CPU، حافظه، ذخیره سازی و شبکه بندی برای مجازی سازی سخت افزار را بررسی می کنیم.
CPU مجازی به چه شکلی کار می کنند؟
هنگامی که ما یک هایپروایزر را نصب می کنیم، هر کدام از CPU های فیزیکی تبدیل پردازنده های مجازی می شوند. این کار سبب می شود که چرخه های کار پردازنده برای هر کدام از هسته ها تقسیم شود و به همین خاطر چند ماشین مجازی می توانند با «اشتراک زمانی» به هسته های فیزیکی پردازنده دسترسی پیدا کنند. به عبارت کلی تر، هایپروایزرها معمولا وظیفه دارند که بارهای کاری را بین پردازنده های مجازی (که خود هسته های پردازنده های فیزیکی را بین خود تقسیم کرده اند)، تقسیم کنند. اگر بارهای کاری بر روی یک سرور نیازمند سیکل های پردازنده بیشتری باشد، بهتر است ماشین های مجازی کمتری را بر روی یک پردازنده مجازی خاص نصب کنیم.
بیایید در ادامه به بررسی مثال های بپردازیم که بتوانیم منطق پردازنده مجازی را بهتر درک کنیم.
اگر یک سرور فیزیکی دارای دو پردازنده باشد (پردازنده یک و پردازنده دو) و هر کدام از آن ها دارای ۴ هسته باشند. در مجموعه ما هشت هسته فیزیکی را در اختیار خواهیم داشت.
مبتنی بر برخی از محاسبات، هایپروایزر برای هر هسته فیزیکی بین ۵ تا ۱۰ پردازنده مجازی ایجاد می کند.
در مجموع چون ما هشت ۸ هسته فیزیکی داریم و به ازای آن بین ۵ تا ۱۰ پردازنده مجازی در اختیار خواهیم داشت، ما در کل بین ۴۰ تا ۸۰ پردازنده مجازی در اختیار داریم، یعنی می توانیم تا حداکثر ۸۰ پردازنده مجازی را به ماشین های مجازی خودمان اختصاص دهیم.
حافظه مجازی به چه شکلی کار می کنند؟
حافظه مجازی یا Virtual Memory همان مقدار حافظه RAM اختصاص داده شده به هر ماشینی است. تنظیمات منابع حافظه برای یک ماشین مجازی مشخص می کند که چه مقدار از حافظه میزبان به یک ماشین مجازی اختصاص پیدا کند. اندازه سخت افزار حافظه مجازی تعیین می کند که چه مقدار حافظه برای کار کردن و اجرای ماشین های مجازی در دسترس است.
یک ماشین مجازی نمی تواند بیشتر از فضای سخت افزار حافظه فیزیکی، حافظه در اختیار داشته باشد و فضای حافظه مجازی آن به اندازه و یا کمتر از میزان حافظه فیزیکی سرور است. نرم افزارهایی مانند ESXi Hosts منابع استفاده شده برای حداکثر مقدار حافظه ماشین مجازی را محدود می کند، و به همین خاطر شما می توانید مقدار مشخصی را برای اختصاص منابع حافظه به ماشین های مجازی تعیین کنید.
شما می توانید منابع حافظه ماشین مجازی را تغییر دهید، اضافه کنید و یا آنکه امکانات بیشتری را در اختیار داشته باشید که بتوانید عملکرد استفاده از حافظه مجازی ماشین مجازی را بهبود ببخشید. شما باید تنظیمات بیشتری را در زمان ایجاد حافظه مجازی برای ماشین مجازی در نظر داشته باشید، این تنظیمات می تواند بعد از نصب سیستم عامل میهمان (Guest Operation System) باشد. بیشتر هایپروایزرها نیازمند آن هستند که پیش از تغییر تنظیمات، ماشین های مجازی موجود بر روی آن ها خاموش باشند.
در تصویر شماتیکی که در زیر نمایش داده شده است، شما می توانید، حافظه فیزیکی را مشاهده کنید که بین ماشین های مجازی تقسیم شده اند.
ذخیره سازی مجازی به چه شکلی کار می کنند؟
مجازی سازی فرایند ذخیره سازی در واقع از تجمیع (Pooling) منابع ذخیره سازی فیزیکی (Data Cluster) از چندین ابزار ذخیره سازی شبکه استفاده می کند و آن ها را در یک مجموعه واحد گرد آوری می کند که توسط یک کنسول مرکزی مدیریت می شود. ما نمی توانیم بیشتر از مقداری که منابع ذخیره سازی فیزیکی (Data Cluster) برای ذخیره سازی در اختیار ما قرار می دهند را به ماشین های مجازی اختصاص دهیم.
شما می توانید این پسوندها را در انتهای فایل ذخیره شده مشاهده کنید. از تمام این فایل ها به عنوان بخشی از یک ماشین مجازی استفاده می شود و هایپروایزرهای مختلف دوست دارند که از پسوندهای گوناگون استفاده کنند. برخی از معروف ترین پسوندهای فایل به نام های VDI، VHDX، VMDK و HDD هستند.
در ادامه ما منابع ذخیره سازی فیزیکی (Data Cluster) به ظرفیت ۱۲ TB را در اختیار داشتیم که آن ها را بین چهار ماشین مجازی تقسیم کردیم و به هر کدام میزان مشخصی از فضای ذخیره سازی را ارائه کردیم. در کل، مقدار کلی ذخیره سازی ما به میزان ۱۲ TB خواهد رسید.
شبکه بندی مجازی به چه شکلی کار می کنند؟
ما این موضوع را با یک مثال ساده توضیح می دهیم که در آن نشان دادیم که چطور شبکه بندی مجازی (Virtual Networking) کار می کند.
ما در اینجا چهار ماشین مجازی سخت افزار داریم که همگی بر روی یک هاست مشخص میزبانی می شوند. آنها می خواهند اقدام به رد و بدل اطلاعات کنند. این کار با استفاده از کارت شبکه بندی مجازی صورت می گیرد که در تصویر زیر به صورت (vNIC) نشان داده شده است، وظیفه آن این است که به عنوان سوئیچ مجازی (vSwitch) کار کنند که به وسیله هایپروایزرها ایجاد می شوند.
این سوئیچ مجازی با کارت شبکه فیزیکی (pNIC) که بر روی سرور قرار گرفته است ارتباط برقرار می کند این کارت شبکه نیز خود به یک سوئیچ فیزیکی (pSwitch) متصل می شود و بعد از آن ارتباط با بقیه تجهیزات شبکه برقرار می شود.
در ادامه می توانید طرح شماتیک سناریو بالا را مشاهده کنید
