مجازی سازی شبکه چیست؟ چه کاربردی دارد؟ مجازی سازی روشی برای بهینه‌سازی کاربرد منابع فیزیکی سرور یا شبکه است. این منابع توسط نرمافزارهای مجازی سازی بین کاربران تقسیم شده و هر کاربر به طور مستقل به منابع دسترسی خواهد داشت. مجازی سازی در سطوح مختلفی انجام می‌شود: مجازی سازی سرور، مجازی سازی شبکه، مجازی سازی منابع ذخیره‌سازی و مجازی سازی دسکتاپ کاربران. در این مقاله ما به موضوع مجازی سازی شبکه (Network Virtualization) خواهیم پرداخت. همراه ما باشید.
فهرست مطالب
- 1 مجازی سازی شبکه دقیقاً چیست؟
- 2 مجازی سازی شبکه چه کاربردهایی دارد؟
- 3 انواع مجازی سازی شبکه
- 4 چرا به مجازی سازی شبکه اهمیت می دهیم؟
- 5 مزایای مجازی سازی چیست؟
- 6 نحوه عملکرد مجازی سازی شبکه چیست؟
- 7 بررسی نرم افزار‌های موجود برای مجازی سازی شبکه
- 8 نظارت بر شبکه زیربنایی در مجازی سازی چه الزامی دارد؟
- 9 نتیجه‌گیری
مجازی سازی شبکه دقیقاً چیست؟
مجازی سازی شبکه روشی است که منابع موجود در یک شبکه را با یکدیگر ترکیب می‌کند. این ترکیب به منظور ادغام چندین شبکه فیزیکی یا ایجاد یک شبکه نرم‌افزاری بین تعدادی ماشین مجازی انجام می‌شود. هر ماشین مجازی منابع پردازنده‌ای، حافظه‌ای و گرافیکی کاملاً مستقل خواهد داشت. همچنین پهنای باند موجود در شبکه را به کانال‌های مختلف مستقل از هم تقسیم می‌کند. در این فرآیند می‌توان کاربران و منابع موجود در شبکه را به صورت شبکه‌ای مبتنی بر نرم‌افزار مدیریت کرد. به عبارتی در مجازی سازی شبکه به جای افزایش اجزای سخت افزاری به ازای هر کاربر، تعداد ماشین‌های مجازی را افزایش می‌دهیم.
مجازی سازی شبکه چه کاربردهایی دارد؟
یکی از مهم‌ترین کاربردهای مجازی سازی شبکه، استفاده در شبکه‌هایی است که با افزایش ناگهانی و پیش‌بینی نشده کاربر روبرو هستند. این فرآیند سرعت انتقال داده، ایمنی، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری شبکه را بهبود می‌بخشد. مجازی سازی شبکه علاوه بر افزایش بهره‌وری و کارایی مدیر، پیچیدگی‌های شبکه را نیز تا حد زیادی تعدیل می‌کند. مجازی سازی شبکه فضایی ایجاد می‌کند که در آن می‌توان چالش‌های کسب و کاری را پیش‌بینی نمود و برای آنها پاسخی مناسبی داشت. در واقع پویایی سیستم را افزایش می‌دهد و یک امر ضروری در بهبود بهره‌وری شبکه است.
انواع مجازی سازی شبکه
مجازی سازی شبکه به دو صورت انجام می‌شود: مجازی سازی داخلی و خارجی که در واقع به شبکه درونی و بیرونی سرور اشاره دارند. در مجازی سازی داخلی از ابزارهایی مانند سوئیچ‌ها، آداپتورها یا شبکه‌ای ترکیب شده با شبکه‌های دیگر استفاده می‌شود. این فرآیند به استفاده شبکه‌ای نرم‌افزار کانتینر در یک سرور اشاره دارد. همچنین به ماشین مجازی این امکان را می‌دهد که اطلاعات را درون هاست و بدون شبکه خارجی منتقل کند. ماشین مجازی می‌تواند به صورت خودکار بر روی سخت‌افزار موجود به کار گرفته شود و در زمان‌های اوج تقاضا توان پردازشی بیشتری ایجاد نماید. در نهایت در زمان کاهش تقاضا، منابع به سایر فعالیت‌های شبکه اختصاص یابد.
در انواع مجازی سازی شبکه می‌توان ساختارهای فیزیکی شبکه را به صورت مجازی و نرم افزاری بازسازی کرد. پورت‌ها، مسیریاب‌ها، فایروال‌ها و سوئیچ‌ها و سایر اجزا به صورت کامل شبیه‌سازی می‌شوند. در این شبکه مجازی، استقلال بخش‌های مجازی شده حفظ می‌شود.
چرا به مجازی سازی شبکه اهمیت می دهیم؟
مجازی سازی شبکه تمام عناصر زیر ساخت فناوری اطلاعات (محاسبه، شبکه و فضای ذخیره سازی) را به دور از سخت افزار اختصاصی خلاصه می‌کند و آنها را در کنار هم جمع می‌کند. از این رو منابع می‌توانند به طور خودکار در جاهایی که بیشترین نیاز به آنها وجود دارد، با تغییر تقاضا و نیازهای تجاری مستقر شوند. این امر به ویژه در صنعت ارتباطات از راه دور از اهمیت بیشتری برخوردار است. چرا که خدمات‌دهندگان قدیمی با تغییر شبکه‌ها و فعالیت‌های خود برای همگام شدن با نوآوری های تکنولوژیکی به چالش کشیده می‌شوند.
مزایای مجازی سازی چیست؟
اغلب ارائه‌دهندگان خدمات دیجیتال از قبل به مجازی سازی توابع شبکه (NFV) متعهد هستند. ویژگی‌های این رویکرد از این قبیل است:
- دسترسی راحت‌تر
- بالا بردن سرعت تبادلات
- راحتی دسترسی به شبکه
- صرفه‌جویی در مقدار هزینه‌ها
- ایجاد محیط‌های تست و کنترل
- پشتیبانی و مدیریت بهتر شبکه
- یکپارچه سازی منابع داخل شبکه
- ایجاد بهره‌وری بهتر از سیستم شبکه
- بالا بردن ضریب امنیت در استفاده از این بخش
- ایجاد تجمیع سرویس‌های سازمان در یک بخش
- پیاده‌سازی سریع سرویس‌های گوناگون درون شبکه
- کم شدن هزینه نگهداری و همین طور نیروی انسانی
- ایجاد سریع سرویس‌های جدید به جهت بهبود کسب و کار سازمان مورد نظر
نحوه عملکرد مجازی سازی شبکه چیست؟
مجازی سازی شبکه سرویس‌های شبکه را از سخت افزار اصلی جدا کرده و امکان مجازی سازی کل شبکه را فراهم می‌کند. ایجاد و مدیریت برنامه‌های شبکه در نرم افزار امکان پذیر است؛ در حالی که همچنان از شبکه فیزیکی زیربنایی به عنوان backplane برای انتقال بسته استفاده می‌شود. منابع شبکه فیزیکی مانند سوئیچینگ، مسیریابی، فایروال، تعادل بار، شبکه‌های خصوصی مجازی (VPN) و موارد دیگر در نرم افزار تحویل داده می‌شوند. این منابع فقط به شبکه حمل و نقل بسته پروتکل اینترنت (IP) نیاز دارند.
سرویس‌های شبکه و امنیتی در نرم افزار به یک لایه مجازی (Hypervisors، در مرکز داده) توزیع شده و به بارهای منفرد مانند ماشین‌های مجازی (VM) یا کانتینرها متصل می‌شوند. مطابق با شبکه‌ها و سیاست‌های امنیتی تعریف شده برای هر اپلیکیشن متصل، هنگامی که بار کاری به میزبان دیگری منتقل می‌شود، خدمات شبکه و سیاست‌های امنیتی با آن حرکت می‌کنند.
بررسی نرم افزار‌های موجود برای مجازی سازی شبکه
برای مجازی سازی شبکه نرمافزارهای زیادی وجود دارد که با خرید و نصب آنها قادرید سیستم خود را تقسیم یا آنها را ترکیب کنید. نکته‌ای که وجود دارد این است که برای استفاده از این تکنولوژی نیاز است از نظر سخت‌افزاری، سیستم شما از network virtualization پشتیبانی کند. برای فهمیدن این موضوع بهترین راه‌حل جستجوی مدل CPU خود در اینترنت و بررسی امکانات و ویژگی‌های آن است. نرمافزارهای مجازی سازی شبکه در سال 2022 به شرح زیر هستند:
- VirtualBox
- Microsoft Hyper-V
- VMware Workstation
- VMware Workstation Player
دو مورد اول مربوط به کمپانی VMware هستند که اولی پولی و گزینه دوم رایگان ارائه می‌شود. مراحل نصب و راه‌اندازی هر یک از این نرم‌افزارها ممکن است با یکدیگر تفاوت داشته باشد. در ادامه هر یک از این موارد را به طور کلی معرفی می‌کنیم.
VMware Workstation و VMware Workstation Player
یکی از محبوب‌ترین نرمافزارهای مجازی سازی شبکه مربوط به شرکت VMware است که با دو نام workstation و workstation player شناخته می‌شوند. برای استفاده از مورد اول نیاز به پرداخت هزینه است. اگر ساکن ایران هستید به راحتی و با کرک آن قادر به استفاده رایگان از این نرم‌افزار خواهید بود. اما اگر قصد دارید تا از نسخه اورجینال استفاده کنید پیشنهاد ما مورد دوم یعنی player است. زیرا که برای کاربران رایگان ارائه می‌شود.
از امکانات و ویژگی‌های این برنامه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- امنیت بالا
- مجازی سازی محلی ساده و قدرتمند
- اجرا و استفاده بر روی سیستم‌عامل‌های لینوکس و ویندوز
- ابزاری عالی برای آموزش انواع برنامه‌ها و سیستم‌عامل‌ها در محیطی مجازی و کنترل شده
Microsoft Hyper-V
این نرم افزار که محصول شرکت Microsoft است از سال 2012 طراحی و به بازار عرضه شد. این پلتفرم به راحتی بر روی ویندوز 10 نصب و راه‌اندازی می‌شود. با مراجعه به سایت این شرکت علاوه بر دانلود Hyper-V، مراحل نصب و معرفی آن نیز به صورت کامل توضیح داده شده است. از امکانات و ویژگی این نرم‌افزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قابلیت نصب و استفاده بر روی ویندوز و ویندوز سرور
- نصب آسان و راحت بر روی ویندوز به این دلیل که محصول خود شرکت است
- محیط کاربری ساده برای افرادی که از سیستم‌عامل ویندوز استفاده می‌کنند
- قابلیت اجرا بر روی نسخه‌های -bit versions of Windows 10 Pro64، Enterprise و Education
VirtualBox
این برنامه مجازی سازی شبکه محصول شرکت اوراکل (Oracle) است. VirtualBoxرا می‌توان روی سیستم‌هایی با سی‌پی‌یو AMD64 و Intel64 نصب و راه‌اندازی کرد. در این صورت ابزارهای قدرتمندی را در اختیار شما قرار خواهد داد. این نرم‌افزار رایگان بوده و جزو یکی از بهترین برنامه‌های مجازی سازی شبکه برای کاربران لینوکس است. علاوه بر لینوکس VirtualBox بر روی ویندوز، مکینتاش و سولاریس نیز اجرا می‌شود.
نسخه‌هایی از سیستم‌عامل‌ها که می‌توانید VirtualBox را بر روی آنها اجرا کنید از این قبیل هستند:
- Windows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10)
- DOS/Windows 3.x
- Linux (2.4, 2.6, 3.x and 4.x)
- Solaris و OpenSolaris
- OS/2
- OpenBSD
نظارت بر شبکه زیربنایی در مجازی سازی چه الزامی دارد؟
اثربخشی مجازی‌سازی به شبکه‌های فیزیکی زیربنایی بستگی دارد. مدیران شبکه باید با ایجاد دید متمرکز و کنترل کامل از سلامت، عملکرد و سایر جنبه‌های این دستگاه‌ها اطمینان حاصل کنند. در نهایت می‌توانند به راحتی علل مشکلات شبکه در بحث مجازی سازی را شناسایی، ردیابی و رفع کنند. البته این نظارت همیشگی برای شبکه‌های بزرگ با زیرساخت‌های پیچیده فناوری اطلاعات کار خسته‌کننده‌ای خواهد بود. از این رو به کارگیری ابزارهای نظارتی مؤثر برای تسلط کامل بر نقاط کور شبکه ضروری است.
نتیجه‌گیری
برخی اوقات نیاز است درست مانند یک خانه، سیستم و کامپیوتر را تقسیم‌بندی کنیم تا هر فرد از یک قسمت به صورت مجزا استفاده کند. مانند زمانی که یک شرکت برای کاهش هزینه‌های تهیه زیرساخت، به ازای هر 3 کارمند یک سیستم در اختیار آنها قرار می‌دهد. در این موقع نیاز به مجازی سازی شبکه یا network virtualization است تا با تقسیم‌بندی یک سیستم به چند بخش یا با ترکیب چند سرور با یکدیگر خواسته‌ها برآورده شود. در این مقاله سعی کردیم به مفهوم درستی از مجازی سازی شبکه برسیم و با کاربردهای آن آشنا شویم.
امید است تا در رفع سوالات کاربران عزیز کمکی کرده باشیم. اگر سؤالی در این مورد مد نظرتان است، حتماً در بخش کامنت‌ها آن را مطرح کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد شبکه و مجازی سازی کلیک کنید. همچنین می‌توانید جهت پیاده سازی مجازی سازی شبکه برای ارگان و شرکت خود با کارشناسان مجرب تکنوکلاینت در تماس باشید.
