مجازی سازی، هایپروایزر و VMware Workstation

مجازی‌سازی به سنگ بنای زیرساخت‌های فناوری اطلاعات مدرن در دنیای فناوری محور امروزی تبدیل شده است. VMware Workstation به عنوان یک راه حل قدرتمند و همه کاره در میان ابزارها و پلتفرم‌های مختلف موجود برای مجازی سازی متمایز است. هدف این مطلب ارائه یک نمای کلی از VMware Workstation، از اصول مجازی سازی تا دستورالعم‌ های دقیق در مورد استفاده موثر از این ابزار است. 

مجازی سازی چیست و چه ارتباطی با VMware دارد؟

مجازی سازی به ایجاد یک نسخه مجازی از چیزی مانند پلتفرم‌های سخت افزاری، دستگاه‌های ذخیره سازی (استوریج) یا منابع شبکه اشاره دارد که اجازه می‌دهد تا چندین سیستم مجازی یا ماشین‌های مجازی (VM) روی یک سیستم فیزیکی واحد اجرا شوند. این فناوری برای به حداکثر رساندن کارایی و انعطاف پذیری منابع محاسباتی ضروری است. همچنین روشی است که رایانش ابری می‌تواند به شکل امروزی وجود داشته باشد.

VMware ارائه دهنده پیشروی نرم افزار مجازی سازی است. محصولات VMware، از جمله VMware Workstation، کاربران را قادر می‌سازد تا VM‌ها را ایجاد و مدیریت کنند، بنابراین به چندین سیستم عامل اجازه می‌دهد تا به طور همزمان بر روی یک ماشین فیزیکی واحد اجرا شوند. این قابلیت برای توسعه دهندگان، متخصصان فناوری اطلاعات و هر کسی که نیاز به آزمایش و استقرار نرم افزار در محیط‌های مختلف دارد، بسیار مهم است.

هایپروایزر چیست؟

Hypervisor نرم افزار، firmware یا سخت افزاری است که ماشین‌های مجازی را ایجاد و اجرا می‌کند. بین سخت افزار و سیستم عامل قرار گرفته و چندین سیستم عامل را قادر می‌سازد تا یک میزبان سخت افزاری واحد را به اشتراک بگذارند. VMware اولین شرکتی بود که هایپروایزر را توسعه داد که در مقیاس بزرگ بر روی سرورهای کالا کار می‌کرد و انقلابی در فناوری اطلاعات ایجاد و محاسبات ابری را امکان پذیر کرد. دو نوع هایپروایزر وجود دارد:

هایپروایزر نوع 1: همچنین به عنوان هایپروایزورهای bare-metal شناخته می‌شوند، آنها مستقیم روی سخت افزار میزبان اجرا می‌شوند. به عنوان مثال می توان به VMware ESXi و Microsoft Hyper-V اشاره کرد.
هایپروایزر  نوع 2: بر روی یک سیستم عامل میزبان اجرا می‌شوند و خدمات مجازی سازی را ارائه می‌دهند. VMware Workstation نمونه‌ای از Hypervisor نوع 2 است.

کاربرد و مزایای هایپروایزر چیست؟

هایپروایزر مزایا و موارد استفاده متعددی را ارائه می دهد، از جمله:

1. بهینه سازی منابع: هایپروایزرها به چندین ماشین مجازی اجازه می‌دهند منابع فیزیکی یکسانی را به اشتراک بگذارند و استفاده از سخت افزار و کارایی را بهبود می‌بخشند.
2. جداسازی و امنیت: هر ماشین مجازی به طور مستقل عمل می‌کند که امنیت و ثبات را افزایش می‌دهد. خرابی در یک ماشین مجازی تاثیری روی دیگران ندارد.
3. تست و توسعه: هایپروایزرها توسعه دهندگان را قادر می‌سازند تا بدون نیاز به ماشین‌های فیزیکی مجزا، چندین محیط برای تست ایجاد کنند.
4. بازیابی فاجعه: ماشین‌های مجازی را می‌توان به راحتی بکاپ‌گیری و بازیابی کرد و فرآیندهای بازیابی بلایا (disaster recovery) را ساده می‌کند.
5. یکپارچه سازی سرور: هایپروایزرها سازمان‌ها را قادر می‌سازند تا سرورها را یکپارچه کنند و هزینه‌های سخت افزاری و فضای فیزیکی مورد نیاز را کاهش دهند.

مولفه‌های مجازی سازی چیست؟

مجازی سازی شامل چندین جزء کلیدی است:

1. Host Machine: کامپیوتر فیزیکی که هایپروایزر و ماشین‌های مجازی روی آن اجرا می‌شوند.
2. Guest Machine: ماشین مجازی که روی هاست اجرا می‌شود و شامل سیستم عامل و برنامه‌های کاربردی خود می‌باشد.
3. Hypervisor: لایه نرم افزاری که مجازی سازی را امکان پذیر نموده و ایجاد و عملکرد ماشین‌های مجازی را مدیریت می‌کند.
4. شبکه مجازی: راه‌اندازی شبکه‌ای که ماشین‌های مجازی را به هم متصل می‌کند و امکان ارتباط بین آن‌ها را به گونه‌ای که گویی در یک شبکه فیزیکی هستند، می‌دهد.
5. مجازی سازی استوریج: انتزاعی کردن منابع ذخیره سازی به ماشین‌های مجازی اجازه می‌دهد تا مستقل از دستگاه‌های ذخیره سازی فیزیکی به فضای استوریج دسترسی داشته باشند.

VMware Workstation چیست؟

VMware Workstation یک Hypervisor نوع 2 است که توسط VMware توسعه یافته است و به کاربران امکان می‌دهد VM‌ها را روی یک ماشین فیزیکی ایجاد، پیکربندی و مدیریت کنند. توسعه دهندگان، متخصصان فناوری اطلاعات و کاربران قدرتمند به طور گسترده از VMware Workstation برای اجرای چندین سیستم عامل به طور همزمان، تست نرم افزار و توسعه برنامه‌های کاربردی در محیط‌های ایزوله استفاده می‌کنند.

ویژگی‌های کلیدی VMware Workstation عبارتند از:

1. پشتیبانی از چندین سیستم عامل: ویندوز، لینوکس و سایر سیستم عامل‌ها را به طور همزمان اجرا کنید.
2. اسنپ شات(Snapshot): وضعیت یک ماشین مجازی را در هر نقطه ذخیره و امکان بازیابی سریع را فراهم کنید.
3. همانند‌سازی (Cloning): کپی های دقیقی از ماشین های مجازی برای آزمایش و استقرار ایجاد کنید.
4. شبکه پیشرفته: تنظیمات شبکه پیچیده را برای ماشین‌های مجازی پیکربندی کنید.
5. پوشه‌های مشترک: به راحتی فایل‌ها را بین ماشین‌های میزبان و مهمان به اشتراک بگذارید.

آموزش نصب VMware Workstation

نصب VMware Workstation ساده است. برای نصب VMware Workstation بر روی یک ماشین ویندوز مراحل زیر را دنبال کنید:

1. نصب کننده (Installer) را دانلود کنید: به وب‌سایت VMware مراجعه کرده و نصب کننده VMware Workstation را دانلود کنید.
2. اجرای Installer: روی فایل دانلود شده دوبار کلیک کنید تا Installer راه اندازی شود.
3. ویزارد نصب را دنبال کنید: برای ادامه مراحل نصب روی next کلیک کنید. موافقت نامه مجوز را بپذیرید، دایرکتوری نصب را انتخاب کنید و گزینه های نصب را انتخاب کنید.
4. License Key را وارد کنید: اگر License Key دارید، وقتی از شما خواسته شد آن را وارد کنید. در غیر این صورت، می‌توانید نسخه آزمایشی(trial) را نصب کنید.
5. نصب را کامل کنید: برای شروع نصب روی Install کلیک کنید. پس از اتمام، برای خروج از ویزارد، روی Finish کلیک کنید.

چگونه با VMware Workstation یک VM بسازیم

ایجاد یک VM در VMware Workstation شامل مراحل زیر است:

1. VMware Workstation را باز و برنامه را اجرا کنید.
2. ایجاد ماشین مجازی جدید: روی File > New Virtual Machine کلیک یا از گزینه Create a New Virtual Machine در صفحه اصلی استفاده کنید.
3. نوع پیکربندی را انتخاب کنید: Typical را برای راه‌اندازی با راهنما یا Custom را برای گزینه‌های پیشرفته انتخاب و روی Next کلیک کنید.
4. رسانه نصب را انتخاب کنید: نحوه نصب سیستم عامل را انتخاب کنید. می توانید از یک فایل ISO یا یک دیسک فیزیکی استفاده یا بعد سیستم عامل را نصب کنید.
5. سیستم عامل مهمان را انتخاب کنید: نوع سیستم عامل و نسخه ای را که می خواهید روی ماشین مجازی نصب کنید انتخاب کنید. روی Next کلیک کنید.
6. نام ماشین مجازی: نامی برای ماشین مجازی خود وارد و مکانی را انتخاب کنید که فایل‌های را در آن ذخیره شوند. روی Next کلیک کنید.
7. تعیین ظرفیت دیسک: حداکثر اندازه دیسک را برای ماشین مجازی تنظیم و انتخاب کنید که دیسک به صورت یک فایل ذخیره شود یا آن را به چندین فایل تقسیم نماید. روی Next کلیک کنید.
8.  سفارشی کردن سخت افزار: در صورت نیاز، تنظیمات سخت افزاری مانند حافظه، پردازنده، آداپتورهای شبکه و موارد دیگر را تنظیم نموده و بعد برای ایجاد VM روی Finish کلیک کنید.

پیکربندی تنظیمات شبکه VMware Workstation

VMware Workstation پیکربندی‌های مختلف شبکه را متناسب با نیازهای مختلف ارائه می‌دهد:

1. Bridged Network ماشین مجازی مستقیم به شبکه میزبان متصل است و به عنوان یک ماشین فیزیکی جداگانه در شبکه ظاهر می‌گردد.
2. NAT (Network Address Translation) ماشین مجازی آدرس IP میزبان را به اشتراک گذاشته و از NAT برای دسترسی به شبکه‌های خارجی استفاده می‌کند.
3. Host-Only Network ماشین مجازی فقط می‌تواند با میزبان و سایر ماشین‌های مجازی در همان شبکه host-only ارتباط برقرار کند.
4. شبکه‌های مجازی سفارشی: تنظیمات شبکه سفارشی را برای سناریوهای پیچیده ایجاد و پیکربندی کنید.

برای پیکربندی تنظیمات شبکه:

1. تنظیمات VM را باز کنید: روی ماشین مجازی کلیک راست کرده و Settings را انتخاب کنید.
2. انتخاب آداپتور شبکه: روی Network Adapter در لیست سخت افزار کلیک کنید.
3. انتخاب اتصال شبکه: نوع اتصال شبکه مورد نظر (Bridged، NAT، Host-Only، یا Custom) را انتخاب کنید.
4. پیکربندی تنظیمات پیشرفته: برای پیکربندی تنظیمات شبکه اضافی در صورت نیاز، روی Advanced کلیک کنید.
5. ذخیره تغییرات: برای اعمال تغییرات روی "OK" کلیک کنید.

چگونه یک VM را با استفاده از VMware Workstation کپی کنیم

کپی کردن(Duplicating) یک VM یا همانند سازی (Cloning)، برای ایجاد چندین نمونه VM برای تست و استقرار مفید است. در ادامه آموزش کلون کردن یک VM آورده شده است:

1. خاموش کردن (Power Off) ماشین مجازی: مطمئن شوید ماشین مجازی که می خواهید کلون کنید خاموش است.
2. باز کردن Clone Wizard: روی ماشین مجازی کلیک راست کرده و Manage > Clone را انتخاب کنید.
3. منبع کلون را انتخاب کنید: انتخاب کنید که از حالت فعلی کلون شود یا از یک اسنپ شات. روی Next کلیک کنید.
4. نوع کلون: Create a Full Clone را برای یک کپی مستقل یا Create a Linked Clone را برای یک کلون کوچکتر که به دیسک اصلی VM متکی است، انتخاب و روی Next کلیک کنید.
5. نام کلون: یک نام و مکان برای VM کلون شده وارد کنید. برای شروع فرآیند همانندسازی، روی Finish کلیک کنید.

جمع بندی

VMware Workstation ابزاری ضروری برای هر کسی است که با چندین سیستم عامل کار می‌کند، نرم افزار توسعه می‌دهد یا محیط های پیچیده IT را مدیریت می‌کند. توانایی آن برای ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی روی یک ماشین فیزیکی، انعطاف‌پذیری و کارایی بی‌نظیری را فراهم می‌کند. با درک اصول اولیه مجازی سازی، هایپروایزر و ویژگی‌های VMware Workstation، کاربران می‌توانند از این ابزار قدرتمند برای بهینه سازی گردش کار خود و افزایش بهره وری استفاده کنند. چه یک توسعه‌دهنده، حرفه‌ای یا یک علاقمند به فناوری باشید، تسلط بر VMware Workstation بدون شک یک دارایی ارزشمند به حساب می‌آید.