مقاله حاضر به بررسی تفاوت بین نسل اول (Generation ١) و نسل دوم (Generation ٢) در فناوری مجازی‌سازی Hyper-V می‌پردازد.

Hyper-V یک فناوری مجازی‌سازی برای سرور‌های مایکروسافت است که امکان اجرای چندین سیستم عامل میهمان را بر روی یک سرور فیزیکی فراهم می‌کند. در این فناوری، Hyper-V به دو نسل اصلی تقسیم می‌شود: نسل اول (Generation ١) و نسل دوم (Generation ٢). هر یک از این‌ها ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصر‌به‌فردی دارند که در این مقاله به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

Hyper-V چیست؟

Hyper-V یک فناوری مجازی‌سازی برای سرور‌های مایکروسافت است که در سیستم عامل Windows Server و Windows ١٠ Pro/Enterprise قرار دارد. ‌با استفاده از Hyper-V می‌توانیم سیستم عامل‌های مختلفی مثل ویندوز، لینوکس و دیگر سیستم‌های عامل را به‌صورت مجازی درون سرور فیزیکی اجرا کنیم. این سرور فیزیکی منابع سخت‌افزاری مانند: پردازنده، حافظه و ذخیره‌سازی را به اشتراک می‌گذارد و به مهمانان اجازه می‌دهد از این منابع استفاده کنند.
‌
با استفاده از Hyper-V می‌توانیم سرور‌های مجازی را به‌صورت مرکزی مدیریت کنیم، منابع سخت‌افزاری را بهینه کنیم و عملکرد و امنیت سیستم‌ها را بهبود بخشیم.

برای شروع آموزش دوره vmware و مجازی سازی در کندو، کلیک کنید.

مزایای مجازی‌سازی 

مجازی‌سازی به شما این امکان را می‌دهد که یک یا چند سیستم عامل و برنامه را روی یک سرور فیزیکی اجرا کنید و منابع سخت‌افزاری را به‌صورت مجازی تقسیم کنید و از آن‌ها برای اجرای بیشترین بهره‌وری استفاده کنید. در زیر فواید اصلی مجازی‌سازی را بررسی می‌کنیم:

• بهینه‌سازی استفاده از منابع سخت‌افزاری: با استفاده از مجازی‌سازی، می‌توانید منابع سخت‌افزاری مانند: پردازنده، حافظه و فضای ذخیره‌سازی را به‌صورت بهینه تقسیم کنید. این به شما امکان می‌دهد بیشترین بهره‌وری را از سرور‌های خود ببرید و هزینه‌های سرور‌ها را کاهش دهید.
• افزایش انعطاف‌پذیری و قابلیت مقیاس‌پذیری: با مجازی‌سازی، به‌راحتی ماشین‌های مجازی جدید را ایجاد کنید، منابع سخت‌افزاری را به آن‌ها اختصاص دهید و در صورت نیاز، این ماشین‌ها را به سرور‌های دیگر منتقل کنید. همچنین، می‌توانید منابع سخت‌افزاری را به ماشین‌های مجازی موجود اضافه یا کاهش دهید، بدون نیاز به توقف سرویس‌ها.
• افزایش امنیت: با مجازی‌سازی، ماشین‌های مجازی را در محیط‌های مجزا و منعطفی ایجاد کنید. این امر باعث می‌شود برنامه‌ها و سرویس‌های مختلف را جداگانه از هم در محیط‌های امنی اجرا کنید و از تداخل بین آن‌ها جلوگیری کنید. همچنین، می‌توانید از امکانات امنیتی مانند: ماشین‌های مجازی محافظت شده (Shielded VMs) استفاده کنید تا از دسترسی غیرمجاز به ماشین‌های مجازی جلوگیری کنید.
• سهولت مدیریت: با مجازی‌سازی، مدیریت سرور‌ها و ماشین‌های مجازی آسان‌تر می‌شود. شما می‌توانید به‌راحتی امکان مهاجرت ماشین‌های مجازی را فراهم کنید، منابع سخت‌افزاری را مدیریت کنید و عملیات پشتیبان‌گیری و بازیابی را سریع‌تر و آسان‌تر انجام دهید.
• افزایش قابلیت اطمینان: با مجازی‌سازی، از قابلیت‌هایی مانند: Live Migration و Failover Clustering استفاده کنید تا در صورت خرابی یک سرور، ماشین‌های مجازی به سرور‌های دیگر منتقل شوند و سرویس‌ها به طور پیوسته ادامه یابند. این مسئله باعث افزایش قابلیت اطمینان و پایداری سیستم می‌شود.

امکانات برنامه hyper-v شامل چه چیزهایی می‌شود؟

در این بخش امکانات برنامه hyper-v را شرح می‌دهیم.

• مهاجرت زنده (Live Migration)

مهاجرت زنده یا Live Migration در Hyper-V به شما این امکان را می‌دهد که ماشین‌های مجازی را بین سرور‌های فیزیکی منتقل کنید بدون ایجاد هرگونه توقف یا قطعی در سرویس‌ها. همچنین بارهای کاری را بین سرور‌های مجازی مهاجرت دهید و سرویس‌ها را به‌صورت پیوسته و بدون اختلال در اختیار کاربران قرار دهید.

حافظه رم پویا

حافظه رم پویا یک ویژگی است که در سیستم‌های مجازی‌سازی، امکان تنظیم خودکار حجم حافظه رم برای ماشین‌های مجازی را فراهم می‌کند. با استفاده از حافظه رم پویا، میزان حافظه رم مورد استفاده توسط هر ماشین مجازی بر اساس نیاز و فعالیت آن تنظیم می‌شود.

وقتی که از حافظه رم پویا استفاده می‌شود، ماشین مجازی فقط به حافظه رمی دسترسی دارد که در حال حاضر برای اجرای برنامه‌ها و فرآیند‌های خود نیاز دارد. اگر ماشین مجازی نیاز به بیشترین حافظه رم داشته باشد، حافظه رم بیشتری به آن اختصاص داده می‌شود. اما اگر ماشین مجازی نیاز به کمترین حافظه رم را داشته باشد، میزان حافظه رم به طور خودکار کاهش می‌یابد و به ماشین‌های مجازی دیگر اختصاص داده می‌شود.

مجوز نصب (License) در Hyper-V 

وقتی كه شما از نسخه استاندارد ویندوز ۲۰۱۲ استفاده می‌كنید، دو عدد مجوز برای ساخت ماشین مجازی نیز به شما داده می شود. اما اگر شما از نسخه datacenter استفاده كنید، تعداد نامحدودی سرور ۲۰۱۲ مجازی را هم می توانید بسازید. در نسخه Windows 2012 R2 Datacenter همه‌ی ماشین‌های مجازی ۲۰۱۲ كه ساخته می‌شوند، به طور خودكار activate هستند و دیگر لازم نیست كه شما برای فعال كردن آن‌ها كار خاصی بكنید. البته این فقط زمانی صادق است كه میزبان آن‌ها كه این ماشین‌های مجازی را در آن قرار داده‌اند، activate باشد.

وجود نسخه مشابه در ویندوز ۸

یکی از برترین مزیت‌های آن هم‌خوانی كامل نرم افزار Hyper-V در نسخه ویندوز ۸ با نسخه استفاده شده در ویندوز سرور ۲۰۱۲ است. علاوه بر این، كاربران سیستم عامل و نرم افزار مایكروسافت لازم نیست كه برای یادگیری این نرم افزار وقت بگذارند.

شما قادر هستید قبل از طرح‌ریزی یک بستر مجازی در عمل، همه‌‌ی مرحله‌های پیاده‌سازی پروژه را به صورت تستی انجام دهید و با نصب سیستم عامل‌ها و نرم‌افزارهای مورد نظر شبكه روی كامپیوتر شخصی خود، زیرساخت IT را آزمایش و اشکالات آن را رفع كنید؛ آنگاه پس از بررسی همه‌ی مسائل در زمان مناسب، ماشین‌های مجازی را به سرورهای اصلی هایپر-وی منتقل كنید.

در نسخه ۸ ویندوز، قابلیت‌های دیگر مجازی‌سازی مانند: امكان ذخیره كردن حالت ماشین مجازی (Snap-shot)، به اشتراک‌گذاری فایل، اضافه كردن فوری (Hot Plug) رم، پردازنده، منابع ذخیره‌سازی هم مثل نسخه قبل وجود دارند.

 محیط کاربری راحت در هایپر-وی

برای همه‌ی مدیرانی كه با ساختار مجازی كار كرده‌اند، كپی كردن از سیستم مدیریت ساختار مجازی به داخل كنسول ماشین مجازی یكی از چالش‌های كار با ساختار مجازی است. علتی كه باعث شده در برخی از سازمان‌ها به این قابلیت نیاز نباشد، نگرانی برای امنیت ماشین‌های مجازی است كه منجر به نقض امنیت سیستم می‌شود.

اما در برخی از موارد، بیشتر مدیران شبكه برای انجام این كارها با ماشین مجازی remote desktop كار خود را انجام می‌دهند. مایكروسافت در نسخه جدید این قابلیت را قابل تنظیم كرده است. یعنی شما می‌توانید با استفاده از RDS، قابلیت‌هایی مثل RDP را در اتصال به ماشین مجازی با كنسول هایپر وی داشته باشید.

در Hyper-V جدید، این قابلیت را می‌توانید به دلخواه فعال یا غیر فعال كنید. اگر enhanced VM interaction را فعال كنید، از پشتیبانی کامل از صدا، عکس، فایل و فولدر، همچنین copy/paste کردن کلمات با حفظ فرمت قبلی برخوردار خواهید شد. همچنین می‌توانید به طور کامل از کارت‌های هوشمند USB redirection نیز استفاده کنید. مایکروسافت همه‌ی قابلیت‌های RDP را در این رابط کاربری جدید قرار داده است.

برای شروع آموزش مایکروسافت در کندو، کلیک کنید.

خط فرمان Powershell

مهندسین شبکه می‌توانند با استفاده از خط فرمان PowerShell که یک ابزار قوی مایکروسافت است، تمام جنبه‌های این بستر مجازی را در دست بگیرند. می‌توان هایپر وی را به صورت ریموت و با استفاده از اسکریپت‌ها یا دستورات خط فرمان که در PowerShell 3.0 قابل اجرا هستند، مدیریت و کنترل کرد.

تفاوت‌های اصلی (Generation 1) و (Generation 2) در Hyper-V

‌در ادامه به بررسی برخی از تفاوت‌های اصلی میان نسل 1 و 2 هایپر وی خواهیم پرداخت.

• رابط سخت‌افزاری: نسل اول از BIOS به‌عنوان رابط سخت‌افزاری استفاده می‌کند، در‌حالی‌که نسل دوم از UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) استفاده می‌کند. استفاده از UEFI در نسل دوم باعث بهبود سرعت بالقوه بارگذاری سیستم عامل میهمان و امکانات امنیتی بیشتری می‌شود.
• ‌پشتیبانی از سیستم عامل: در نسل اول، می‌توان سیستم عامل‌های قدیمی‌تری مانند: ویندوز سرور ٢٠٠٣ و ویندوز ایکس‌پی را در ماشین‌های مجازی اجرا کرد. اما در نسل دوم، سیستم عامل‌های جدیدتری مانند: ویندوز سرور ٢٠١٢ و بالا‌تر، ویندوز ٨ و بالا‌تر، ویندوز ١٠ و بالا‌تر و لینوکس را پشتیبانی می‌کند.
• بوت سیستم عامل: در نسل اول، سیستم عامل میهمان باید از BIOS بوت کند. اما در نسل دوم، سیستم عامل میهمان می‌تواند از UEFI بوت کند که عملکرد بوت سریع‌تری را فراهم می‌کند.
• پشتیبانی از UEFI Secure Boot: نسل دوم از UEFI Secure Boot پشتیبانی می‌کند که امنیت سیستم عامل میهمان را افزایش می‌دهد. این ویژگی به سیستم عامل اجازه می‌دهد فقط بوت از نرم‌افزارهای با امضای معتبر داشته باشد و از بوت شدن از نرم‌افزارهای مخرب جلوگیری کند.
• شبکه‌های مجازی: نسل دوم از شبکه‌های مجازی بیشتری پشتیبانی می‌کند. این شبکه‌ها شامل شبکه‌های با کارایی بالا و قابلیت افزایش مقیاس در سطح سرور هستند.
• پشتیبانی از امکانات سخت‌افزاری: نسل دوم از امکانات سخت‌افزاری مدرن‌تری مانند: پشتیبانی از TPM (Trusted Platform Module) و پشتیبانی از انتقال داده با سرعت بیشتر از طریق برخی از ویژگی‌های سخت‌افزاری جدید استفاده می‌کند.
• پشتیبانی از اجرای لینوکس: در نسل دوم، پشتیبانی از اجرای لینوکس بهبود یافته است. این شامل کرنل لینوکس ٣. ٤ و بالا‌تر و توزیع‌های لینوکسی مانند: Red Hat Enterprise Linux (RHEL) ٧ و بالا‌تر، CentOS ٧ و بالا‌تر، Ubuntu ١٤. ٠٤ و بالا‌تر و SUSE Linux Enterprise Server ١٢ و بالا‌تر می‌شود. (بهترین توزیع لینوکس)
• پشتیبانی از برنامه‌های بدون سرور: نسل دوم از Hyper-V پشتیبانی از برنامه‌های بدون سرور را فراهم می‌کند. این به معنای این است که می‌توانید برنامه‌های خود را به‌صورت حجم برنامه اجرا کنید و به‌صورت خودکار مقیاس‌بندی و مدیریت منابع سخت‌افزاری را انجام دهید.
• Higher CPU and RAM Limits: در نسل اول Hyper-V، محدودیت بر روی تعداد هسته‌های پردازنده و حافظه وجود دارد. به طور معمول، در نسل اول Hyper-V، می‌توان حداکثر ۶۴ هسته پردازنده و ۱ ترابایت حافظه را به‌صورت فیزیکی در سرور استفاده کرد.

اما در نسل دوم Hyper-V، این محدودیت‌ها بهبود یافته است. نسل دوم Hyper-V اجازه می‌دهد تا ۲۴۰ هسته پردازنده و ۲ ترابایت حافظه را به‌صورت فیزیکی در سرور استفاده کنید. این به شما امکان می‌دهد برنامه‌هایی با نیازمندی‌های سنگین‌تر و بارهای کاری بزرگتر را در ماشین‌های مجازی خود اجرا کنید.

جمع‌بندی 

در این مطلب بلاگ آموزشگاه مهندسی کندو به معرفی Hyper-V پرداختیم و مزایای مجازی‌سازی را برایتان شرح داده‌ایم. مطمئنا هر کاری مزایا و معایب خود را دارد. سعی کردیم در این مقاله کاملا بی طرفانه همه جوانب این کار را بسنجیم. اگر هنوز هم دو به شک هستید که آیا این خدمات برای شما مفید هستند یا خیر، کارشناسان آموزشگاه آموزش برنامه نویسی و آموزش شبکه کندو آماده پاسخگوی شما هستند.