با توجه به گسترش ارتباطات و نیز پیشرفت‌های دنیای دیجیتال و خصوصا کامپیوتر و شبکه‌های کامپیوتری به تبع آن مشکلات رایج درخصوص توسعه و نگهداری شبکه‌های کامپیوتری نیز افزایش یافته و اهمیت سرویس‌دهی بدون وقفه سامانه های نرم افزاری و لزوم دسترسی آسان و سریع به منابع و سرویسها با سرعت بالا و حداکثر توان پردازشی سیستمها، نیز روز به روز افزون گردیده است، و بدیهی است در راستای توسعه شبکه⁠های کامپیوتری استفاده از راهکارهای سنتی بدلایل ذیل مقرون به صرفه نخواهد بود:

۱- افزایش هزینه⁠های خرید سخت‌افزار شامل سرور و سایرتجهیزات شبکه
۲- افزایش هزینه⁠های نگهداری شامل مكان فیزیكی، سرورها و تجهیزات، انرژی برق، تهویه، نیروی انسانی
۳- تعدد سخت افزارها و عدم استفاده بهینه از توان سخت‌افزار وکمبود منابع اعتباری
۴- افزایش پیچیدگی، ریسك و احتمال خطا به دلیل افزایش روز‌افزون تجهیزات سخت افزاری
۵- لزوم دسترسی دائم به سرویسها و اجتناب ازمخاطرات خرابی سرورها، سیستم عامل و یا برنامه های كاربردی
۶- لزوم امكان بازیابی اطلاعات1 در كوتاه ترین زمان در صورت بروز هر گونه فاجعه (آتش سوزی، زلزله، جنگ و …)

 

با عنایت به توضیحات فوق و بعد از ظهور نسل جدید سرورها عملاً مشاهده شد که در تعداد کثیری از سرورها میزان استفاده از منابع کمتر از ۲۰% ظرفیت آن سرور می⁠باشد که ادامه این رویه باعث بالا رفتن هزینه و مصرف انرژی و در عین حال کاهش بهره‌وری سخت افزار خواهد گردید و بنابراین باید تدبیری اندیشیده شود تا به جای قرار دادن یک سرویس بر روی یک سخت⁠افزار، نسبت به قراردادن سرویس‌های متنوع بر روی یک سخت⁠افزار به صورت متمرکز و با هزینه کمتر اقدام شود تا از این طریق مدیریت آن آسانتر، کم هزینه‌تر، فرآیندهای نگهداری و پشتیبان‌گیری راحت‌تر، میزان در دسترس بودن و قابلیت اعتماد آن بالاتر باشد و بدین ترتیب مفهوم مجازی سازی شکل گرفت .

 

 

چرا مجازی سازی؟

به صورت خلاصه می توان شش دلیل برای استفاده از زیرساخت مجازی سازی ذکر کرد:

1- صرفه جویی سخت افزاری و استفاده بیشتر از منابع موجود
با توجه به امکان استفاده از یک سخت‌افزار واحد برای اهداف گوناگون (سیستم‌عاملهای مختلف)، نیاز به تهیه سخت‌افزارهای مختلف مرتفع می‌گردد و در حقیقت با تلفیق سرورها و سرویس ها خطوط قرمزتوسعه سرویسها و شبکه‌های کامپیوتری شکسته می شود، و قانون یک سرور یک سرویس، که سالهاست در مراکز داده ها استفاده می⁠شود ملغی می⁠گردد.

۲- افزایش بهره‌وری
همانطور که اشاره شد در سیستم‌های سخت‌افزاری که تنها دارای یک سیستم‌عامل است به صورت میانگین تا20 درصد از توان محاسباتی سیستم قابل استفاده است. در حالیکه استفاده از ماشین‌مجازی این امکان را می⁠دهد تا بتوان با نصب چند سیستم عامل بر روی یک سیستم سخت افزاری، از حداکثر توان محاسباتی آن سیستم استفاده نمود.

3- کاهش هزینه‌ها
این هزینه شامل هزینه های مالی و زمانی می‌باشد. حذف هزینه تهیه سخت‌افزار، کاهش هزینه های جانبی نگهداری سرورها را موجب شده و هزینه‌های مربوط به برق مصرفی و توان لازم برای تهویه فضای سرورها ( کولینگ) نیز کاهش خواهد یافت و از طرف دیگر یکسان سازی فرآیند نگهداری سرورها، افزایش بهره وری و کاهش زمان بازیابی از وضعیتهای پیش بینی نشده را موجب شده و صرفه جویی در زمان را به دنبال خواهد داشت.
در مجموع سرور های کمتر، سخت افزارکمتری نیاز دارد. حتی اگر یک ساختار سنتی مجازی گردد، تعدادی سرور آزاد می شوند که می⁠توان در مکان های دیگری از آنها استفاده نمود.

4- کاهش هزینه‌های مدیریتی و نگهداری بهتر سیستمها
رها شدن از نگهداری سیستم‌های سخت‌افزاری گوناگون و یکجا کردن سیستم‌عاملها در یک سیستم واحد، امکان تدوین فرآیند نگهداری یکسان برای تمامی سیستم‌ها را فراهم می‌کند، و در حقیقت سخت⁠افزار کمتر، مدیریت به مراتب کمتری نیاز دارد.

5- افزایش ضریب پایداری و کاهش زمان بازیابی سیستمها
برخورد با وضعیتهای خطا و نیاز به بارگذاری مجدد سیستمها و انجام تنظیمات امری مرسوم و همیشگی در دنیای شبکه و سرورها می‌باشد، با توجه به قابلیتهای موجود در شیوه ماشینهای مجازی جهت انجام فرآيندهای پشتیبان گیری و همچنین بازیابی سیستمها، فرآیند بازنشانی سرورها می⁠تواند در کوتاهترین زمان ممکن (کمتر از 1 دقیقه) انجام شود و سیستم آسیب دیده در حداقل زمان ممکن به چرخه ارایه خدمت بازگرددو در حقیقت بستر مجازی سازی، راهکار های منحصر به فرد برای پایدار ماندن سرویس ها در برابر مشکلات ناگهانی که برای سرورها پیشامد می⁠کند، ارائه می دهد.

6- استقلال سیستم‌عاملها از سخت‌افزار و افزایش قابلیت حمل
با توجه به ایجاد یک لایه مجازی بر فراز سکوی سخت‌افزاری در شیوه استفاده از ماشین‌مجازی، سیستم‌عاملها در یک فضای کاملاً مجازی اجرا شده و به عبارتی کاملا مستقل از سکوی سخت افزاری خود می⁠باشند. بنابراین در صورت ضرورت و ایجاد فضای مجازی مشابه بر روی هر سکوی سخت‌افزاری دیگری، به راحتی امکان جابه جایی سیستم‌عامل از یک سیستم به سیستم دیگر وجود دارد و سرویس⁠ها به صورت زنده از سامانه⁠ای به سامانه یا مکانی دیگرمنتقل می⁠شود.