نمایش مطلب نمایش مطلب

PVM چیست؟


چکیده

 

تكنولوژی ماشین‌های مجازی یا Virtual Machine بستری را بر روی سخت‌افزار ایجاد می‌کند تا امکان اجرای چندین سیستم‌عامل مختلف و مجزا از یکدیگر بطور همزمان بر روی یک سیستم فراهم آید. مجازی سازی یاVirtualization یک تکنولوژی جدید و نو پا در دنیای IT است.

با توجه به مزایای گسترده این تکنولوژی از جمله کاهش هزینه‌های جاری و سخت افزاری و همچنین افزایش بهره⁠وری وکاهش زمان بازیابی سیستمها، شرکت پویش داده نوین اولین سامانه کاملاً بومی و ایرانی خود را در زمینه مجازی⁠سازی تحت عنوان «سامانه مدیریت ماشین⁠های مجازی پویش داده نوین PVM» طراحی و معرفی نموده است. این سامانه که مبتنی بر متدولوژی متن باز می‌باشد، بعد از طی دوره⁠های 8 ساله مطالعات و آزمایشات، هم‌اکنون به عنوان یک نرم‌افزار ایمن و پایدار از قابلیت‌های بسیار خوبی جهت رقابت با رقبای خود برخوردار است و ایران را در رده دوم کشورهای دارنده تکنولوژی مجازی⁠سازی در جهان قرارداده است.

مستند حاضر به معرفی سامانه PVM و مقایسه قابلیت‌های آن با نمونه‌های مشابه خارجی می‌پردازد.

 

 

 

1 مقدمه

اصطلاح مجازی‌سازی یا Virtualization نوعی از تکنولوژی نوین و رایج در حوزه IT است که بوسیله آن می‌توان نسبت به اجرای همزمان دو یا چند سیستم عامل بر روی یک سرور اقدام نموده به طوری که باعث بهره⁠وری و صرفه جویی⁠های قابل توجه در هزینه⁠های سخت افزار و نرم افزاری شبکه‌های کامپیوتری ، سایتهای فنی و دیتاسنترهای سازمانی گردیده و همچنین امکان استفاده بهینه از تمامی منابع سیستم از جمله ظرفیت پردازشی سامانه های سخت افزاری را فراهم می‌آورد.

در ایران نیز حرکت به سمت دنیای ماشینهای‌مجازی، با توجه به افزایش کاربردها و ارایه خدمات از طریق بسترهای مبتنی بر فناوری اطلاعات، محدودیتهای ظرفیت و منابع سخت افزاری و قابلیتهای منحصر به فرد سامانه⁠های ماشین‌های مجازی امری اجتناب ناپذیر است و لیکن مهمترین دغدغه فقدان یک راهکار ایمن و بومی است که بدور از هر گونه تحریم بتواند نیازهای داخلی را به صورت مناسب پوشش دهد.

مهندسین، کارشناسان و مشاورین شرکت پویش داده نوین با درک این نیاز راهبردی و در طی یک دوره هشت ساله کار مطالعاتی و انجام مراحل تست وآزمایش، با تولید استراتژیک⁠ترین محصول حوزه زیر ساخت با نام مدیریت ماشین‌های مجازی (PVM) شرایطی را فراهم آورده اند تا این دغدغه و مولفه های نظارتی و امنیتی مورد انتظار مرتفع گردیده و نام ایران را در رده کشورهای دارنده تکنولوژی مجازی⁠سازی در جهان قرارداده است.

«سامانه مدیریت ماشینهای‌ مجازی پویش داده نوین (PVM1، نرم‌افزاری توسعه یافته توسط شرکت پویش داده نوین می‌باشد که به منظور پیاده‌سازی تکنولوژی ماشینهای مجازی و مدیریت آنها در محیط سایتهای فنی و Data Center،ها، ادارات، شرکتها و سازمانها طراحی و معرفی شده است. این سامانه مبتنی بر متدولوژی متن باز بوده و کاملا بومی و توسعه ⁠یافته در درون کشور است که محدودیتهای مربوط به تحریم در مورد آن مطرح نمی⁠باشد. «PVM» با کسب تأییدیه فنی از شورای عالی انفورماتیک کشور و وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی در صدد رفع نیاز رو به رشد کشور به محصولات مشابه خارجی، با تکیه بر توان و دانش بومی است.


تصویر 1: ایران دومین کشور دارنده نرم⁠افزار مجازی سازی در جهان

 

تصویر 2:گواهی ثبت نرم افزار PVM از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی

 

تصویر 3: گواهی تائیدیه فنی از شورای عالی انفورماتیک کشور

اکنون این محصول در میدان رقابت با نرم افزارهای مشابه و با برخورداری از ویژگیهایی نظیر قیمت بسیار نازل‌تر از قیمت محصولات خارجی و نیز برخورداری از چندین قابلیت متمایز و برتر از محصولات مشابه و پر هزینه⁠ای که فقط تحت لیسانس کشور آمریکا هستند، خوش درخشیده است و ضمن کسب افتخارات علمی و پژوهشی منجمله کسب رتبه برتر «جشنواره کارآفرینی و توسعه کسب و کار دانشگاه صنعتی شریف»، در بیش از 50 مرکز اداری و شرکت تجاری در حال بهره برداری می⁠باشد.

 

تصویر 4: تندیس طرح برتر برای سامانه PVM

شرکت پویش داده نوین با ارائه سامانه PVM در چهارمین جشنواره ملی علم تا عمل در سال 1392 ( در بین حدود 2000 شرکت راه یافته به جشنواره از سراسر کشور) از سوی معاونت علمی ریاست جمهوری موفق به کسب رتبه برگزیده این دوره از جشنواره گردید و همچنین در این سال با ارائه طرح سامانه PVM به عنوان پژوهشگر برتر سال 1392 تقدیر شد.

 

تصویر 5: لوح رتبه برگزیده چهارمین جشنواره ملی علم تا عمل  

تصویر 6: تقدیرنامه پژوهشگر برتر سال 1392

 

2 ماشین‌های مجازی (VMs) و مزایای استفاده از آن

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 اطلاعات2 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 -که دارای توان بالا و قدرت پردازش بیشتری بودند- 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 .

 

3 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.

 

4 سامانه PVM

همانطور که قبلاً نیز اشاره شد، سامانه PVM اولین و تنها محصول مجازی سازی بومی در داخل کشور می‌باشد که به همت شرکت پویش داده نوین طراحی و توسعه یافته است. تمام شیوه های مشابه، راهکارهایی خارجی می‌باشند که در داخل کشور با صرف هزینه هنگفت و یا معمولا به شیوه crack شده (استفاده غیر مجاز از نسخه غیر مطمئن نرم‌افزار) مورد استفاده قرار می‌گیرند.

معماری سامانه PVM از دو بخش ذیل تشکیل شده است که تصویر (5) ارتباط بین این دو بخش را نشان داده است:

  • نرم‌افزار PVM: وظیفه آن ایجاد بستر لازم بر روی سخت‌افزار به منظور راه اندازی سیستم عامل های مختلف (ماشین های مجازی) می‌باشد.

  • نرم‌افزار رابط کاربری PVM: وظیفه آن مدیریت سامانه PVM و ماشین‌های مجازی است.

تصویر 7: سامانه PVM و اجزای آن

 

4.1 مزایای استفاده از سامانه PVM

با استفاده از سامانه PVM و به تناسب بزرگی شبکه سازمان مربوطه، معمولاً هزینه‌های جاری شبکه سازمان در افق بلند مدت به میزان 45 الی 70 درصد کاهش خواهد یافت که این مواردِ کاهش هزینه با توجه به مطالعات انجام شده و تجربیات نصب و بهره برداری در سایت⁠های سازمانی مشتریان دقیقاً محاسبه و استخراج شده است.

برخی از ویژگی های منحصر به فرد و عوامل کاهش هزینه آن به شرح ذیل می‌باشد (تصویر 6) :

  • کاهش هزینه خرید سرور، تجهیزات سخت افزاری و سایر هزینه‌های جاری نگهداری و تعمیرات

  • کاهش هزینه‌های خرید تجهیزات جانبی از جمله رک، UPS، کابلهای شبکه، سوئیچ‌ها، کولر و ...

  • کاهش هزینه‌های چشمگیر مصرف برق (به علت کاهش تعداد سرور، رایانه، کولر، UPS,...)

  • کاهش هزینه‌های خرابی سرور و از کار افتادن سیستم‌های تحت شبکه و یا مختل شدن سرویس‌ها

  • کاهش قابل توجه هزینه پشتیبانی فنی، نصب و جابجایی سرور‌ها و سایرتجهیزات شبکه

  • کاهش هزینه‌های پشتیبان⁠گیری، بازیابی، حمل و جابجایی اطلاعات

  • کاهش در هزینه‌های جذب و نگهداری نیروی انسانی متخصص


تصویر 8: درصد صرفه جویی در هزینه⁠ها بعد از اجرای سامانه PVM

سایر مزایای استفاده از PVM عبارتند از:

  • شیوه‌های نوین در پشتیبان‌گیری از اطلاعات اعم از OnLine و OffLine (از تمام سیستم اعم از سیستم عامل، تنظیمات سخت افزاری، تنظیمات نرم افزاری، نرم افزارهای کاربردی و ...)

  • استفاده بهینه از توان محاسباتی سرورها (تصویر 7)

  • افزایش امنیت اطلاعات درون‌سازمانی و نیز اطمینان از امنیت فضای تبادل اطلاعات

  • اطمینان از ماندگاری اطلاعات در صورت خرابی سخت‌افزار و بروز حوادث پیش‌بینی نشده

  • کاهش هزینه⁠های امنیت شبکه و پشتیبان‌گیری از اطلاعات

  • عدم وقفه در سرویس‌دهی به ارباب رجوع و امکان واکنش سریع در مواقع اضطراری و به تبع آن افزایش میزان رضایتمندی متقاضیان خدمات سازمان

  • افزایش بهره‌وری شبکه‌‌های کامپیوتری و کارکنان سازمان

  • سرعت در دسترسی به منابع اطلاعاتی مورد نیاز

  • بهره‌وری مناسب از سخت‌افزار موجود در جهت افزایش کارآیی شبکه

  • کاهش فضای مورد نیاز جهت مراکز داده (Data Center) و اتاق‌های سرور

  • پشتیبانی مادام‌العمر و برخورداری از تیم پشتیبانی مجرب


تصویر 9: درصد استفاده از توان محاسباتی سرورها قبل و بعد از اجرای سامانه PVM

 

4.2 ره‌آورد سامانه PVM برای مدیران

با توجه به اهمیت و جایگاه ویژه اطلاعات در فرآیند تصمیم⁠گیری مدیران و همچنین در چرخه خدمت‌رسانی به متقاضیان خدمات سازمان، نحوه مدیریت این اطلاعات و بستر تبادل آنها در سازمان (شبکه کامپیوتری) تاثیر مستقیمی بر سرعت و صحت تصمیم‌گیری‌های سازمانی و متعاقبا تاثیر مستقیمی بر رضایت متقاضیان خدمات هر سازمان خواهد داشت.

از دیگر نکات بسیار مهم و مورد توجه مدیران، مبحث امنیت اطلاعات و امنیت سیستمها است موضوعی که اهمیت آن بر هیچ کس پوشیده نیست. بحث امنیت اطلاعات و حفظ و حراست از دارایی‌های اطلاعاتی سازمان بعنوان مهمترین منابع سازمانی از دیر باز مورد توجه بوده است و حفظ و حراست از این اطلاعات از دو منظر قابل توجه است:

  • حراست در مقابل دسترسیهای غیر مجاز از بیرون (هکرها و...) و درون (کارمندان کنجکاو وعوامل نفوذی ...) سازمان و جلوگیری از سرقت اطلاعات و نگرانیها در مورد وجود Back Doorها و دیگر موارد جاسوسی در نرم‌افزارهای مورد استفاده.

  • حراست از اطلاعات در مقابل خرابی سخت‌افزارها و اطمینان از ماندگاری اطلاعات در صورت بروز حوادث ناگوار و بروز خرابی در سخت‌افزارها

شرکت پویش داده نوین تلاش نموده است تا در معماری محصول بومی ارائه شده ضمن توجه ویژه به مقوله امنیت، دغدغه⁠های به حق مدیران را مرتفع و نگرانی‌های موجود را تا حد ممکن کاهش دهد. از جمله مهمترین دستاوردهای سامانه PVM برای مدیران عبارتند از:

  • کاهش هزینه‌های خرید سخت‌افزارها و کاهش هزینه‌های جاری بویژه در حوزه انرژی

  • افزایش بهره‌وری شبکه‌کامپیوتری و کارکنان سازمان

  • عدم وقفه در سرویس‌دهی به ارباب رجوع و افزایش میزان رضایتمندی مشتریان

  • افزایش امنیت اطلاعات درون‌سازمانی

  • سرعت در درسترسی به منابع اطلاعات مورد نیاز

از سوی دیگر آنچه برای مدیران IT نوید بخش خواهد بود، عبارت است از:

  • اطمینان از ماندگاری اطلاعات در صورت بروز حوادث پیش‌بینی نشده و خرابی سخت‌افزار

  • اطمینان از امنیت فضای تبادل اطلاعات

  • اطمینان از سرویس‌دهی بدون وقفه در صورت برروز خرابی در سخت‌افزار

  • بهره‌وری مناسب در جهت افزایش کارآیی شبکه از سخت‌افزار موجود

 

4.3 مزایای سامانه PVM در قبال رقبای خود

سامانه PVM از توان رقابتی بسیار مناسبی در مقام مقایسه به محصولات مشابه خارجی خود برخوردار است. از جمله مزیتهای عمده این محصول به شرح ذیل می⁠باشد:

  1. نرم‌افزار کاملا بومی است و مشمول محدودیت‌های ناشی از تحریمهای خارجی نمی⁠شود.

  2. نرم‌افزار کاملا امن است.

    کد برنامه نرم‌افزار(Source)، در دسترس تیم توسعه می⁠باشد و از این لحاظ یک تکنولوژی کاملا امن محسوب می⁠شود. در مقابل، نرم‌افزارهای متن بسته و مشابه خارجی به دلیل عدم آگاهی از متن این نرم‌افزارها گاهی به عنوان عاملی برای تهدید امنیت ملی ایران مورد استفاده قرار گرفته‌ است.

  3. امکان استفاده از تکنولوژی ماشینهای‌مجازی، در داخل ایران، را فراهم می⁠کند

حرکت به سمت استفاده از ماشینهای‌مجازی امری حتمی در دنیای آینده IT می⁠باشدکه این نرم‌افزار سعی در برآورده کردن نیاز داخل ایران دارد.

این نرم‌افزار می⁠تواند نیازهای روزافزون کشور ایران به این تکنولوژی را مرتفع سازد.

  1. کیفیت بالا در قبال هزینه پایین

    دستیابی به کیفیت مناسب با صرف هزینه اندک فراهم می⁠گردد.

  2. پشتیبانی طولانی مدت و مادام‌العمر

عزم جدی شرکت بر ارائه پشتیبانی خوب و مناسب می⁠باشد و در این راستا کلیه تمهیدات فنی و انسانی لازم جهت تحقق این مهم فراهم گشته است. شرکت پویش داده نوین اعتقاد دارد که دو عامل طراحی مناسب و پیاده‌سازی صحیح ادوات نرم افزاری به کار رفته در راه حل پیشنهادی شرکت تا حد زیادی نیاز مشتری به پشتیبانی را کاهش می‌دهد.

  1. قابلیتهای فنی متنوع

    • پشتیبانی از انواع سیستم‌عاملها (ویندوز، لینوکس، یونیکس) به عنوان ماشین مجازی‌

    • نبود محدودیت در تخصیص منابع سیستم (CPU, RAM) به ماشینهای‌مجازی

    • پیاده‌سازی سرورهای مجازی در قالب سیستمهای همکار (Cluster) (یکی از روشهای پیاده‌سازی High Availability)

    • پیاده‌سازی High Availability با استفاده از سیستمهای میرور و هزینه نسبی پایین

    • پیاده‌سازی انواع سیاستهای Online/Offline Backup

    • ایجاد الگو (Template) از ماشینهای‌مجازی نصب شده (با این شیوه ایجاد ماشینهای‌مجازی مورد نیاز با سرعت بسیار مناسبی -در حد ۱ ثانیه- انجام می‌شود)

    • پیاده‌سازی سوییچ مجازی (Virtual Switch)

    • فعالیت در سیستمهای ۳۲ و ۶۴ بیتی

    • شبیه‌سازی محیطهای ۳۲ و ۶۴ بیتی

    • امکان تهیه تصویر لحظه‌ای (Snapshot) از ماشینهای‌مجازی

    • پشتیبانی از Shared Storage

    • لاگ(Log) تمامی فعالیتهای PVM

    • مانیتورینگ سرورهای مجازی‌سازی و ماشینهای‌مجازی

    • ارسال رخدادهای سیستم از طریق SMS و ایمیل

    • مدیریت ماشینهای‌مجازی و سرورهای مجازی‌سازی توسط رابط مدیریت

    • Live Migration یا انتقال آنلاین ماشینهای‌مجازی از یک سرور فیزیکی به سرور دیگر در محیطهای دارای استوریج مرکزی

    • پشتیبانی از سیستم‌های سخت‌افزاری گوناگون (HP، IBM و ...)

    • پشتیبانی از کارت شبکه‌ مجازی برای ماشینهای‌مجازی

    • پشتیبانی از شبکه مجازی (VLAN)

    • Page Sharing در مدیریت حافظه (با این تکنیک امکان بارگذاری ماشینهای‌مجازی بیشتری نسبت به حالت معمولی وجود دارد)

 

5 ویرایش⁠های مختلف سامانه PVM

شرکت پویش داده نوین با توجه به اندازه سازمانها و نیازهای مدیریتی کارفرمایان، شیوه‌های متعددی را در قالب ویرایشهای گوناگون، جهت پیاده‌سازی سامانه ماشینهای مجازی پیشنهاد می⁠⁠نماید.

نقطه مشترک در تمامی روشها، برخورداری از مزیتهای تکنولوژی ماشینهای‌مجازی و اطمینان از ماندگاری اطلاعات در صورت بروز حوادث پیش‌بینی نشده می⁠باشد.

شیوه دستیابی به سرویس‌دهی بدون وقفه (HA) و امکانات سخت‌افزاری مورد نیاز از جمله تفاوت⁠های ویرایش⁠های مختلف PVM است. وجود روشهای گوناگون و انعطاف PVM در پیاده‌سازی سامانه ماشینهای‌مجازی این امکان را برای کارفرمایان محترم فراهم می‌آورد تا با توجه به پارامترهای ذیل، روش مناسب برای سازمان خود را انتخاب نموده و از مزایای سامانه PVM برخوردار گردند:

  1. سطح حساسیت و تعداد کاربران سرویسهای مورد نظر جهت انتقال به فضای مجازی

  2. توان پردازشی سخت‌افزارهای موجود

  3. توان مالی در تهیه سخت‌افزار جدید

  4. نیازهای کاربردی و ویژه سازمانی

ویرایشهای PVM جهت فعالیت در محیطهای سروری1 طراحی و پیاده‌سازی شده‌اند. همچنین جهت پاسخ به نیاز کاربران اداری و خانگی، ویرایشی(PVM Desktop) جهت استفاده این دسته از کاربران طراحی و اجرا گردیده‌ است. در ادامه این بخش ویرایش⁠های مختلف سامانه PVM مورد بحث و بررسی قرار می⁠گیرد.

 

5.1 ویرایش PVM ONE

ساده‌ترین روش پیاده‌سازی PVM استفاده از ویرایش PVM ONE می⁠باشد. در این روش، PVM بر روی یک سیستم فیزیکی نصب گردیده و امکان اجرای ماشینهای‌مجازی را فراهم می⁠نماید. جهت اطمینان از ماندگاری و صحت اطلاعات در صورت بروز حوادث پیش‌بینی نشده، از اطلاعات ماشینهای‌مجازی به صورت دوره‌ای و Offline، نسخه پشتیبان تهیه و نگهداری می⁠شود.

توصیه شرکت پویش‌داده‌نوین در استفاده از سخت‌افزارهای خاص سروری به عنوان سکوی اجرای ماشینهای‌مجازی می⁠باشد، اما با این وجود در این روش امکان استفاده از سیستم‌های شخصی (در صورت دارا بودن حداقل قابلیت⁠ها) وجود دارد.

 

5.1.1 مزایای PVM ONE

۱- ارزانترین و ساده‌ترین شیوه پیاده‌سازی PVM برای سرویسهای شبکه

۲- عدم نیاز به امکانات سخت‌افزاری ویژه

۳- مناسب برای سازمانهای کوچک (کمتر از ۲۰ کاربر)

 

تصویر 10: شمای ویرایش PVM One

 

5.2 ویرایش PVM MR3

در این ویرایش از دو سرور فیزیکی به عنوان سکوی اجرای PVM استفاده می⁠شود. ماشینهای‌مجازی بر روی یکی از سرورها (سرور اصلی) قرار گرفته و سرور دیگر (سرور ثانویه) به صورت Online Backup سرور اصلی فعالیت می⁠کند.

به عبارتی در این ویرایش یکی از سرورها به عنوان سرور اصلی انتخاب می⁠شود و به صورت فعال4 اقدام به اجرای ماشینهای‌مجازی می‌نماید و به صورت همزمان سرور ثانویه به صورت برخط5 یک کپی از تمامی اطلاعات سرور اصلی و تغییرات اعمال شده بر روی آنها را در اختیار دارد.

در صورت بروز مشکل برای سرور اصلی، سرور ثانویه با انجام عملیات مدیریتی به چرخه سرویس‌دهی وارد می⁠شود و اقدام به اجرای ماشینهای‌مجازی خواهد نمود. بنابراین خرابی سرور خللی در سرویس‌دهی ماشینهای‌مجازی و سرویس⁠های شبکه ایجاد نخواهد کرد.

 

تصویر 11: شمای ویرایش PVM MR

 

در کنار وجود دو نسخه برخط از تمامی اطلاعات، امکان نسخه‌برداری از اطلاعات ماشینهای‌مجازی به صورت برون‌خط6 نیز وجود دارد. چنانچه سرورهای استفاده شده در این ویرایش همسان نباشند (از نظر توان سخت‌افزاری)، سرور قوی‌تر به عنوان سرور اصلی مورد استفاده قرار می⁠گیرد. در مواردی که سرور ثانویه دارای حداقل⁠های توان سخت‌افزاری نبوده و امکان تهیه سخت‌افزار مناسب وجود ندارد، سرورثانویه به عنوان پشتیبان برخط سرور اصلی مورد استفاده قرار می⁠گیرد.

 

5.2.1 مزایای PVM MR

  1. وجود نسخه برخط از اطلاعات ماشینهای‌مجازی

  2. سرعت بالا در بازگرداندن سرویسها به چرخه سرویس‌دهی در صورت خرابی سرور اصلی بدون از دست دادن اطلاعات

  3. مناسب برای سازمانهای متوسط (کمتر از ۱۰۰ کاربر)

 

5.3 ویرایش PVM TNC7

این روش از نظر ساختاری شبیه به ویرایش PVM MR است با این تفاوت که هر دو سرور فعال بوده و ماشینهای‌مجازی بر روی هر دو سرور اجرا می⁠گردند. در نتیجه امکان استفاده حداکثری از توان محاسباتی سرورها فراهم گشته و ماشینهای‌مجازی بسته به نیاز محاسباتی و یا توان پردازشی مصرف شده بر روی یک سرور، در جفت سرور موجود پراکنده می⁠شوند.

نظر به اینکه در این شیوه سرورها به صورت همزمان اقدام به اجرای ماشینهای‌مجازی می⁠کنند، توان سخت‌افزاری جفت سرور می⁠بایست همسان بوده و حداقل⁠های لازم برای اجرای PVM را دارا باشند.

در صورت بروز خرابی برای هر کدام از جفت سرور موجود در PVM TNC، ماشینهای‌مجازی فعال بر روی آن به صورت اتوماتیک به سرور دیگر منتقل می⁠شوند. انتقال اتوماتیک ماشینهای‌مجازی به سرور دیگر در صورت بروز خرابی برای سرور اصلی و عدم قطعی در سرویس‌دهی به کاربران شبکه با نام سرویس‌دهی بدون وقفه8 شناخته می⁠شود.


تصویر 12: شمای ویرایش PVM TNC

 

ویرایش PVM TNC به عنوان راه‌حلی ارزان برای دستیابی به سرویس‌دهی بدون وقفه شناخته می⁠شود، چرا که جهت راه‌اندازی آن، غیر از سرورهای اصلی برای اجرای PVM، به سخت‌افزار دیگری نیاز نیست. همچنین در این ویرایش امکان نسخه‌برداری از اطلاعات ماشینهای‌مجازی به صورت برون‌خط وجود دارد.

 

5.3.1 مزایای PVM TNC

  1. دستیابی ارزان به قابلیت سرویس‌دهی بدون وقفه (HA) و عدم قطعی در سرویس‌دهی در صورت ایجاد خرابی سرور

  2. استفاده از توان پردازشی هر دو سیستم به صورت همزمان

  3. وجود دو نسخه برخط از تمامی اطلاعات (افزونگی)

  4. مناسب برای سازمانهای متوسط و بزرگ (بالای ۲۰ کاربر)

 

5.4 ویرایش PVM FC9

در این شیوه از فضای داده متمرکز استفاده می⁠شود که تمامی سرورهای PVM دسترسی مستقیم به آن دارند. اطلاعات ماشینهای‌مجازی بر روی استوریج مرکزی قرار گرفته و تمامی سکوهای PVM امکان اجرای هر کدام از ماشینهای‌مجازی را خواهند داشت.

فعالیت تمامی سرورهای فیزیکی به صورت همزمان، امکان استفاده از تمامی توان پردازشی موجود در سازمان را فراهم کرده و در صورت بروز مشکل برای هر یک از آنها، ماشینهای‌مجازی به صورت اتوماتیک به دیگر سرورهای موجود در مجموعه منتقل می⁠گردند.

سرورها در این ویرایش تشکیل یک گروه همکار10 می⁠دهند که خرابی هر یک از اعضاء به واسطه حضور دیگر سرورهای مجموعه جبران می⁠گردد و خللی در چرخه سرویس‌دهی به وجود نمی‌آید. در نتیجه قابلیت سرویس‌دهی بدون وقفه در این ویرایش به صورت کامل پشتیبانی می⁠گردد.

 

تصویر 13: شمای ویرایش PVM FC

 

در ویرایش PVM FC فضای مرکزی ذخیره اطلاعات با بهره گیری از تکنولوژی⁠های همانند SAN فراهم می⁠گردد. این ویرایش به دلیل بهره‌گیری از قابلیت اطمینان بالا، مناسب برای سرویس‌های حساس و سازمانها بزرگ می⁠باشد. همچنین امکان تهیه پشتیبان برون⁠خط از تمامی اطلاعات وجود دارد.

 

5.4.1 مزایای PVM FC

  1. پشتیبانی از قابلیت سرویس‌دهی بدون وقفه به صورت کامل

  2. استفاده از توان پردازشی تمامی سرورهای موجود در گروه همکار

  3. مناسب برای سازمانهای بزرگ (بیشتر از ۱۰۰ کاربر)

 

5.5 مقایسه نسخه⁠های مختلف PVM

در این بخش نسخه⁠های مختلف سامانه PVM از منظر قابلیت⁠های موجود در هر نسخه مقایسه شده است. جدول (1) این مقایسه را نشان داده است.

 

جدول 1: مقایسه قابلیت نسخه⁠های مختلف سامانه PVM

ردیف

قابلیت

PVM One

PVM Mirror

PVM TNC

PVM FC

1

ساخت تعداد نامحدود ماشین مجازی

2

قابلیت Read Only برای دیسک⁠های ماشین⁠های مجازی

3

امکان مانیتورینگ ادوات سرورها شامل:

CPU ، RAM ، Storage ، Swap و System Load

4

مدیریت فایل⁠های ISO

5

قابلیت ایجاد الگو از ماشین⁠های مجازی

6

Offline Backup

7

Online Backup

×

8

مدیریت از راه دور

9

سایت پشتیبان (Mirror Site)

×

10

امکان مدیریت کلاستر با ارتباطی امن

×

11

فعال بودن همه سرورهای فیزیکی

×

×

12

انتقال خودکار ماشین‌های مجازی از یک سرور به سرور دیگر (HA)

×

×

13

عدم نیاز به فضای ذخیره‌سازی متمرکز (SAN)

×

14

تعداد سرورهایی که PVM روی آن نصب می⁠گردد:

1

۲

۲

حداقل ۲

 

6 PVM و راهکارهای مشابه خارجی: واقعیت⁠های مجازی⁠سازی در ایران

در حال حاضر تمامی نرم‌افزارهای موجود در حوزه مجازی سازی، محصول شرکتهای کشور آمریکا بوده و از جمله موارد اعمال تحریم علیه ایران می‌باشند و سایت رسمی مشهورترین محصول در این زمینه (VMware) نیز بر روی ایرانیان بسته شده است. لیکن این محصولات نرم افزاری در بسیاری از نهادهای دولتی و صنعتی به صورت کرک شده و در سطحی فراگیر رایج شده و متاسفانه جنبه⁠های جاسوسی و تهدیدات امنیتی آن مورد دقت واقع نمی⁠شود و تنها دلیل این استفاده غیر مجاز، تفاوت قیمتی اندک نسخه غیرمجاز آن با محصول ایرانی(PVM) است.

قیمت خرید مجوز محصول مشابه خارجی، برای نهادهای بزرگ، امنیتی، بنگاه‌های اقتصادی و بانکها در حد چند میلیارد تومان و برای سازمانها و شرکتهای متوسط در حد چند ده میلیون تومان است. این درحالی است که محصولات مشابه آمریکایی به علت تحریم در هیچ نقطه‌ای از کشور دارای نمایندگی رسمی نمی‌باشند. لذا سازمانهای دولتی و خصوصی که به دلیل مزایای بسیار این تکنولوژی ناچار به خرید مجوز آن هستند باید از طریق کشورهای واسط با صرف هزینه‌های زیاد که موجب خروج ارز از کشور می شود، اقدام به خرید نمایند. به همین دلیل در اکثر موارد سازمانها ترجیح می‌دهند به دلیل هزینه هنگفت این نرم‌افزار از نسخه‌های کرک شده و غیر مجاز آن استفاده کنند که مشکلات امنیتی سیستم‌ها را دوچندان می⁠کند.

از سوی دیگر نرم‌افزارهای خارجی مورد اشاره از نرم‌افزارهای انحصاری (متن‌بسته11) بوده و اطلاع کاملی از اهداف و فعالیتهای جاری و تراکنشهای داخلی این نرم‌افزار وجود ندارد و چون ساختار تکنولوژی مجازی‌سازی به شکلی است که میزبان سامانه‌ها و سیستم عاملهای دیتای سازمانی قرار می⁠گیرد، در صورت وقوع هر گونه مشکل امنیتی، کلیه ساختار سازمان را با مشکلات غیرقابل جبران مواجه می‌سازد.

بر این اساس، در ادامه این بخش دو نمونه از محصولات مشابه خارجی با عنوان Vmware و Xen که بخش زیادی از بازار کشورمان را به خود اختصاص داده⁠اند، معرفی شده و سپس PVM از منظر قابلیت⁠ها با این محصولات مقایسه می⁠شود. اظهار نظر در مورد توانایی⁠های PVM و وضعیت جایگاه فعلی آن در بازار داخلی با توجه به تلاش بسیار زیاد تیم فنی شرکت پویش داده نوین به خواننده محترم واگذار می‌شود.

 

6.1 مقایسه PVM با راهکارهای مشابه خارجی

جدول (2) به مقایسه قابلیت⁠های PVM و راهکارهای مشابه خارجی پرداخته است. همانطور که از نتایج جدول (2) استنباط می‌شود، می‌توان گفت علی‌رغم اینکه PVM نسبت به رقبای خود نوپا بوده و بسیار از قابلیت‌های دیگر محصولات مشابه خارجی را ندارد، با وجود این PVM از قابلیت‌های بسیار حیاتی و مهمی دیگری برخوردار است که محصولات مشابه خارجی آن‌ها را دارا نمی⁠باشند. این قابلیت⁠ها به منظور اطمینان از امنیت اطلاعات و ماندگاری و ثبات آن‌ها بسیار حائز اهمیت است. در‌واقع PVM به گونه⁠ای طراحی شده است که در حین داشتن هسته سبک نیازهای مهم و حیاتی مدیر سیستم و کاربران شبکه را فراهم آورد.

یکی از مزایای بسیار مهم PVM نسبت به رقبای خارجی خود، برخورداری از قابلیت پشتیبان⁠گیری از اطلاعات در تمام سطوح OS می‌باشد. بنابراین مدیر سیستم در صورت استفاده از PVM اطمینان کامل از سلامت و حفظ اطلاعات سازمان خود خواهد داشت.

اما محصولات خارجی این امکان مهم را برای مدیر سیستم فراهم نمی‌کنند یا از طریق نرم افزارهای دیگر در اختیار قرار میدهند و بنابراین در صورت خرابی سرورها ریسک از بین رفتن اطلاعات بسیار بالا خواهد بود. در خلال این موضوع شرکت پویش داده نوین تعهد به ارائه خدمات پشتیبانی مادام⁠العمر دارد.

Sballtalk یکی از ماژول⁠های مهم PVM است که از قابلیت⁠های بسیار به منظور زمانبندی وظایف و همچنین مدیریت PVM و ماشین‌های مجازی برخوردار است. این قابلیت در سایر محصولات مشابه خارجی وجود ندارد.

Sballtalk وظیفه مانیتورینگ نودهای موجود در کلاستر و انجام اقدامات مورد نیاز در سطح کلاستر می⁠باشد. از جمله قابلیتهایی مدیریتی جدید که پیاده‌سازی Sballtalk در اختیار قرار می⁠دهد عبارتند از:

  • Load Balancing: توزیع بار پردازشی ماشینهای‌مجازی بر روی سیستمهای فیزیکی موجود در کلاستر

  • VM Migration: انتقال آنلاین ماشین مجازی از یک سیستم فیزیکی به سیستم فیزیکی دیگر از جمله مزایای پیاده‌سازی SballTalk می⁠باشد.

  • VM BestFit: به معنای انتخاب سیستم مناسب برای اجرای ماشین مجازی بر اساس وضعیت منابع موجود در سرورها و منابع مورد نیاز ماشین مجازی

  • User Management یا به عبارتی Role Base Administration: یکی از قابلیتهای بسیار مهم در مدیریت ماشینهای مجازی مخصوصا در سازمانهای متوسط و بزرگ

  • Task Management: یکی از زیرسیستمهای SballTalk است که امکان اجرای Task بر روی یک سیستم خاص، بر روی تمامی سیستمهای موجود در کلاستر و همچنین امکان Schedule کردن تمامی فعالیتها را فراهم می‌آورد.

  • امکان پیاده‌سازی Power Management در نسخه‌های آتی: وجود SballTalk قابلیت فنی پیاده‌سازی PM در نسخه‌های آتی را فراهم می‌آورد.

هم‌اکنون PVM به عنوان یک محصول متن باز پیوسته در حال بهبود بوده و با‌گذشت زمان قابلیت‌های بیشتری به آن افزوده خواهد شد. PVM محصولی ایرانی است و پشتیبان و توسعه آن نیز به دست متخصصان دلسوز ایرانی است. شرکت پویش داده نوین تلاش دارد محصولی امن به مشتریان خود در بازار داخلی معرفی نماید و کشور را از محصولات ناامن خارجی بی⁠نیاز گرداند.

 

جدول 2: مقایسه PVM با محصولات مشابه خارجی

ردیف

قابلیت

PVM

PVM 2

Xen

VMware

1

مبتی بر متدولوژی متن⁠باز

×

×

2

اطمینان از امنیت اطلاعات

×

×

3

رابط کاربری

4

استفاده از رابط کاربری در محیط Windows

5

کاربر پسند بودن محیط رابط کاربری12

6

پشتیبانی از تجهیزات سخت⁠افزاری مختلف

×

7

قابلیت HA

× *

8

قابلیت HA بدون استوریج

×

×

9

مدیریت سوئیچ⁠های مجازی

10

مدیریت فایروال مجازی

×

11

امکان توزیع بار پردازشی بین سرورها13

×

× **

12

امکان زمانبندی وظایف14

×

13

پشتیبانی از سیستم عامل⁠های مختلف

14

پشتیبان⁠گیری از سطوح مختلف OS

15

پشتیبان⁠گیری بر خط15

×

×

16

پشتیبانی مادم⁠العمر از محصول

×

× ***

* به منظور استفاده از قابلیت HA در WMware می⁠بایست با صرف هزینه بیشتر، افزونه مورد نظر را خریداری نمود.

** تنها در نسخه Advance این قابلیت وجود دارد.

*** درصورت خرید License معتبر امکان پشتیبانی وجود خواهد داشت. اما هم⁠اکنون به دلیل تحریم کشورمان، امکان پشتیبانی از محصولات VMware در داخل کشور وجود ندارد.

 

7 پشتیبانی PVM

در شرکت پویش داده نوین مرحله پشتیبانی به عنوان مهمترین مرحله چرخه زندگی اجرای پروژه شناخته می‌شود. اجرای مناسب و درست مرحله پشتیبانی وابسته به نحوه عمل‌کرد در فاز اجرایی پروژه به معنای تحویل خروجی با کیفیت و مناسب می⁠باشد. به عبارتی خروجی با کیفیت به عنوان شرط لازم و نه کافی همیشه مورد بحث بوده و بیان اهمیت فاز پشتیبانی به معنای اهمیت کیفیت مطلوب تمام مراحل انجام پروژه خواهد بود.

در کنار شرط لازم بیان شده، با هدف دستیابی به کیفیت مطلوب، مراحل اجرای پشتیبانی به شکل فرآیندی استاندارد و در سطوح طلایی (***) نقره ای (**) برنزی(*) تهیه و تدوین گردیده است، که جهت اطلاع از استانداردها و خدمات هر سطح به مستند مربوطه که به نام مستند پشتیبانی محصولات و به جهت آگاهی کارفرمایان محترم تهیه گردیده است، مراجعه فرمایید.

 

8 تجارب PVM

اسامی مراکزی که سامانه مجازی سازیPVM تاکنون در آنها نصب و راه اندازی شده است به این شرح می⁠باشد:

  • استانداری یزد

  • استانداری خراسان جنوبی

  • فرمانداری طبس

  • استانداری کهگیلویه و بویراحمد

  • استانداری خوزستان

  • کلیه فرمانداریهای استان یزد

  • سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران

  • شهرداریهای استان یزد (شهرداری یزد، اردکان، میبد، بافق، ابرکوه، اشکذر، مهریز و ....)

  • شهرداری رفسنجان

  • اداره کل آموزش و پرورش استان یزد

  • اداره کل آموزش فنی و حرفه ای استان یزد

  • اداره کل منابع طبیعی استان یزد

  • اداره کل استاندارد و تحقیقات صنعتی استان یزد

  • اداره کل حمل و نقل و پایانه های استان یزد

  • اداره کل هواشناسی استان یزد

  • اداره کل راه و شهر سازی استان یزد

  • کانون اصلاح و تربیت استان یزد

  • سازمان جهاد کشاورزی استان یزد

  • سازمان همیاری شهرداریهای استان یزد

  • شرکت سهامی مخابرات استان یزد

  • شرکت جهان الکترونیک

  • شرکت الکترو کویر

  • شرکت فولاد گستر یزد

  • شرکت صنایع کاشی نائین

  • پارک علم و فناوری یزد

  • بنیاد نخبگان استان یزد

  • دانشگاه آزاد اسلامی واحد تفت

 

9 سخن پایانی

PVM تلاشی است در جهت رفع نیاز روبه‌ رشد تکنولوژی ماشینهای‌مجازی در داخل ایران توسط جوانان ایرانی. در این زمینه تجربه 8 ساله کارشناسان شرکت پویش‌ داده‌ نوین در زمینه نرم‌افزارهای سیستمی، پشتیبان این راهکار جدید، نو و کاملا بومی می⁠باشد.

امید آنکه شرایط مناسب جهت بهره‌برداری از این محصول به صورت فراگیر فراهم گردد تا ضمن رفع نیازهای وارداتی محصولات مشابه خارجی، شرایط صرفه‌جویی در مصرف برق و انرژی در اتاق سرورهای ادارات/سازمانها/شرکتها و استفاده بهینه از منابع موجود (از مزایای اصلی تکنولوژی مجازی‌سازی) در ایران عزیز فراهم گردد.

1 Pouyesh Dadeh Novin Virtual Machines Management System

2 Recovery

1 Run as network services

3 PVM Mirror

4 Active

5 Online

6 Offline

7 PVM Two Nodes Cluster

8 HA: High Availability

9 PVM Full Cluster

10 Cluster

11 Close source

12 User Friendly

13 Load Balancing

14 Task Scheduling

15 Online Backup

آدرس کوتاه :