blog posts

Sanallaştırma Bilgisayar ağlarının ortaya çıkışının başlangıcında, her fiziksel sunucuya yalnızca bir işletim sistemi kuruluydu. Bu sunucular genellikle ağ üzerinde yalnızca bir hizmet sağlıyordu. Belirli bir işletim sistemi üzerinde yeni bir hizmet sağlamak gerekirse, yeni donanım kaynakları eklemek zorundaydık. Bu durum sunucular için elektrik ve soğutma sistemlerinin sağlanmasında enerji kaynaklarının tüketiminin artmasının yanı sıra bakım için daha fazla alana ihtiyaç duyulmasına neden olmuştur. Donanım kaynaklarının optimum kullanımı için, farklı donanım ve yazılım düzeylerinde çeşitli sanallaştırma türleri önerilmiştir. bu

Sanallaştırma, maliyetleri düşürmeye ve etkin kaynak yönetimini artırmaya yönelik bir çözümdür. Bu yöntemde, sunucu, depolama ve ağ ekipmanı gibi donanım kaynakları, yazılım yöntemiyle simüle edilir . Bu simüle edilmiş örneklerin işlevselliği, fiziksel kaynaklara benzer. Bu nedenle, her donanım aygıtı birkaç sanal aygıta dönüştürülebilir. Sanallaştırma birkaç düzeyde uygulanabilir. Farklı düzeylerdeki sanallaştırma türleri şunlardır: sunucu sanallaştırması, uygulama sanallaştırması , masaüstü sanallaştırması , ağ sanallaştırması ve depolama sanallaştırması . Aşağıda sanallaştırma türlerinden ve uygulamalarından bahsedeceğiz:

sanallaştırmanın avantajları

sanallaştırma tarihi

Sanallaştırmanın tarihi altmışlı yıllara dayanmaktadır. 1964’te IBM , daha sonra CP-67’ye dönüşecek olan CP-40’ı geliştirmeye başladı . CP-40, CP-CMS serisinin ilk işletim sistemidir . CP/CMS sanallaştırma yeteneğine sahiptir ve her kullanıcıya bir sanal makine atar. Bu sanal makine, tüm anabilgisayar donanım özelliklerinin bir simülasyonuydu. Ayrıca, her bir sanal makine diğer sanal makinelerden izole edilmiştir.

80’lerde masaüstü bilgisayarların ortaya çıkması ve fiyatlarının düşmesiyle olan ilgi azaldı . Bilgisayar ağlarının genişlemesiyle birlikte, donanım kaynaklarının genişletilmesi ihtiyacı doğdu. Veri merkezleri için elektrik ve soğutma sistemlerinin bakımı ve tedariki, kuruluşlar için büyük bir zorluktu. Bu nedenle donanım maliyetlerini ve enerji kaynaklarını azaltmak için yine farklı düzeylerde sanallaştırma türleri ele alınmıştır.

1997’de Macintosh platformu için Virtual PC piyasaya sürüldü. Ertesi yıl, VMware piyasaya sürüldü. 2003 yılında , XenServer ilk açık kaynaklı hipervizör olarak tanıtıldı . 2007 yılında sanallaştırma için bir başka açık kaynak kodlu yazılım olan KVM piyasaya sürüldü. 2008’de Microsoft Hyper-V piyasaya sürüldü. 2013 yılında, konteynerlere dayalı bir sanallaştırma biçimi olan Docker tanıtıldı.

sunucu sanallaştırma

Sunucu sanallaştırma veya donanım sanallaştırma, veri merkezlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır .  şu birbirinden bağımsız olarak çeşitli işletim sistemleri bir fiziksel sunucunun donanım kaynaklarını ortaklaşa kullanırlar. Bununla, gerekli fiziksel sunucu sayısı önemli ölçüde azalır. Örneğin, aşağıdaki şekilde, bir web hizmeti, bir e-posta hizmeti ve daha eski bir işletim sisteminde çalışan bir uygulama için birbirinin aynı üç sunucu vardır. Bu sunucuların her biri, hizmet sağlamak için güçlerinin yaklaşık %20’sini tüketir.

Sunucu sanallaştırma ile üç hizmeti de tek bir sunucuda uygulayabiliriz. Böylece her hizmet, ayrı bir işletim sistemi ile ayrı bir sanal makineye kurulur . Sonuç olarak bu çalışma ile iki fiziksel sunucu daha serbest bırakılmıştır.

Sunucu sanallaştırma için çeşitli yazılımlar mevcuttur. Sunucu sanallaştırma yazılımları olarak Citrix XenServer , Hyper-V , KVM , VMware ESX/ESXi sayılabilir. Her sanal makineye misafir diyoruz . Fiziksel sunucuya ana bilgisayar denir . Sunucu sanallaştırmada yazılımın ana kısmına hypervisor denir . Aşağıda, hipervizör türlerini inceleyeceğiz.

Hipervizör ve türlerine aşinalık

Dedikleri gibi, iki kral aynı iklime ait değildir ve iki işletim sistemi aynı bilgisayarda aynı anda birlikte çalışmaz. Herhangi bir işletim sistemi doğal olarak bir bilgisayarın tüm kaynak yönetimine sahip olmak ister. Hypervisor, bilgisayar donanımını simüle ederek, çeşitli işletim sistemlerinin bir sunucu üzerinde çalıştırılması için gerekli koşulları sağlar. Her işletim sistemi ayrı ayrı çalıştırılır ve sunucunun donanım kaynaklarını hipervizör aracılığıyla devralır. Performanslarına göre, hipervizörler iki türe ayrılır: Bare Metal ve Barındırılan .

İlk Bare Metal hiper yönetici türü

Bu tipte, ana sunucu doğrudan hipervizör üzerinden önyüklenir ve tüm donanım kaynaklarının yönetimi hipervizörün sorumluluğundadır. Bu yöntemde, konuk işletim sisteminin donanıma doğrudan erişimi yoktur. Bu nedenle performansı doğrudan sunucu üzerine kurulduğu duruma göre daha düşüktür. Ancak birkaç sanal makineyi tek bir sunucuda birleştirme yeteneği nedeniyle bu yöntem yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sanallaştırma türü olarak Citrix XenServer , Hyper-V , VMware ESXi sayılabilir.

İkinci tip hipervizör veya Barındırılan

Barındırılan hipervizörler, başka bir işletim sisteminde çalışır ve donanım kaynaklarına o işletim sisteminin çekirdeği aracılığıyla erişir. Bu yöntemde, her bir sanal makinenin, hipervizör aracılığıyla donanım kaynaklarına erişimi olmalıdır. Ek olarak, hipervizörün kendisinin de ana bilgisayar işletim sistemi aracılığıyla donanım kaynaklarına erişmesi mümkündür. Bu, Bare Metal tipi hipervizöre kıyasla ikinci tip hipervizördeki sanal makinelerin performansını düşürür. Bu tür için bu programları arasında Vmware Workstation ve VirtualBOX’tan bahsedebiliriz .

Sunucu sanallaştırma türleri

Tam sanallaştırma

Bu yöntemde her bir sanal makine diğer sanal makinelerden tamamen izole edilir.Ayrıca her sanal makine bağımsız ve değişmeyen bir işletim sistemine sahiptir. Eksiksiz programları arasında ESXi ve Hyper-V bulunur .

Paravirtualization sanallaştırma

Bu tür sanallaştırmada konuk işletim sistemi tamamen yalıtılmış değildir ve donanımla doğrudan iletişim kurabilir. Bu, işletim sisteminin çekirdeğinde değişiklikler gerektirir. Bu nedenle, bunun için işletim sisteminin kaynağına sahip olmamız gerekir. Bu yöntemde konuk işletim sistemi, hypercalls adı verilen komutlar aracılığıyla hiper yönetici ile iletişim kurar . Bu komutlar, örneğin bellek yönetimi için kullanılabilir. Paravirtualization yönteminin etkinliği tam sanallaştırma yönteminden daha yüksektir. XenServer ve KVM sanallaştırma yeteneklerine sahiptir.

İşletim sistemi düzeyinde sanallaştırma

Bu yöntemde, tüm sanal örnekler aynı işletim sistemi üzerinde çalışır. Ancak her sanal örnek, diğer örneklerden ayrı ve bağımsızdır. Bu yöntemde hypervisor kullanılmaz. Çünkü misafirlerin işletim sistemi, ev sahibi ile aynı işletim sistemini kullanıyor. Bu yöntemde sistemin verimi önemli ölçüde artar. İşletim sistemi seviyesindeki sanallaştırma programları arasında docker ve LXC’den bahsedebiliriz .

Ağ sanallaştırma

Ağ sanallaştırma veya NV, başka bir  türüdür. Sanal ağlar, bilgisayar ağlarını sanal ortamlara uyarlamak için kullanılır. NV’de ağın sanal kısmı (yazılım kısmı) ağ donanımından ayrılmıştır . Bu yöntemde, donanım ekipmanı basit bir paket göndericisi haline gelir. Sanallaştırmayı kullanarak, ağ kaynaklarının maksimum kapasitesini kullanma yeteneğini artıran fiziksel bir anahtar veya yönlendirici gibi birkaç sanal örnek oluşturmak mümkündür. Ağın yazılım kısmı veya akıllı kısmı, hizmetleri ve ağ kaynaklarını yönetmek ve kontrol etmekten sorumludur. Sanal ağın avantajlarından biri, belirli bir donanıma bağlı olmamasıdır. NFV ve SDN teknolojileri, giderek daha fazla, yaygın bilgisayar ağlarını ağ sanallaştırmasına doğru yönlendiriyorlar.

Depolama sanallaştırma

şu, bir grup fiziksel depolama kullanılarak sanal ve mantıksal olarak bir dizi depolama birimi olarak düşünülebilir. Depolama  uzun süredir kullanılmaktadır. RAID teknolojisi, depolama entegrasyonu ve yedeklilik için kullanılır. Bu yöntemde, depoların fiziksel koleksiyonu mantıksal olarak tek bir birim haline gelir.

Masaüstü Sanallaştırma

Masaüstü  veya VDI veya Sanal Masaüstü Altyapısı, Windows 10 gibi bir masaüstü işletim sisteminin bir sunucu kullanılarak son kullanıcılara sanal olarak sunulduğu bir yöntemdir . Bu yöntemde, kullanıcılar bir masaüstü işletim sistemi kurmak yerine, ağ üzerinden bilgisayarlarında sanal bir masaüstüne erişim sağlarlar. Kullanıcılar tüm verilerini ağda depolar. Bu şekilde, kullanıcılar masaüstüne herhangi bir yerden, konumdan bağımsız olarak erişebilirler. Masaüstü sanallaştırmayı kullanarak işletim sistemi lisans maliyetlerinde azalma göreceğiz . Ayrıca güncelleme ve olası kusurları düzeltme hızı da artacaktır. Bugün, ana masaüstü sanallaştırma sağlayıcıları Citrix XenDesktop ve VMware Horizon’dur .

Uygulama sanallaştırma

Uygulama sanallaştırma, masaüstü sanallaştırmaya benzer. Bu yöntemde uygulama, son kullanıcıya bir sunucu üzerinde sanal bir biçimde sunulur. Tüm işlemler sunucu tarafından yapılır. Kullanıcı tarafında programa sadece ağ üzerinden bağlıdır ve kullanıcı tarafında program için herhangi bir işlem yapılmaz. Bu sayede bir yazılımın piyasaya sürülmesi çok hızlı olacaktır. Ayrıca, kullanıcı uygulamaya farklı cihazlar üzerinden erişebilir. Uygulama sanallaştırma programları arasında XenApp , VM ThinApp ve App-V’den bahsedebiliriz .