Paravirtualization در محاسبات ابری چیست؟

برای افرادی که قصد دارند سیستم عامل‌های کارآمدتری داشته باشند، راه‌های مختلفی وجود دارد. یکی از این روش‌ها پارا مجازی‌سازی است. این روش‌ باعث افزایش امنیت داده‌ها و افزایش سرعت عمل سیستم عامل می‌شود. پارا مجازی‌سازی یکی از روش‌های مناسب برای ارتقای نرم‌افزارها است. در این مقاله به معرفی پارا مجازی‌سازی و نحوه عملکرد آن اشاره کرده‌ایم. با ما همراه باشید.

Paravirtualization چیست؟

Paravirtualization نوعی مجازی‌سازی است که در آن دستورالعمل‌های نر‌م‌افزاری از سیستم عامل دیگری که درون یک دستگاه یا ماشین قرار دارد، اجرا می‌شوند. این مجازی‌سازی می‌تواند از هایپروایزی که مستقیم با سخت افزار در تماس است ارتباط برقرار کند. این رابط بسیار شبیه به نرم‌افزاری است که به صورت بومی روی سخت‌افزار میزبان اجرا می‌شود. زمانی که دستورالعمل‌ها با مجازی‌سازی کامل سازگار نیستند یا بنابر دلایلی به دسترسی فوری به سخت‌‌افزار اساسی نیاز دارید Paravirtualization برای شما کاربرد دارد. برای توابع حیاتی زمان‌بندی، مجازی می‌تواند فرایندهایی مانند اشتراک‌گذاری سخت‌افزار بین سیستم عامل‌ها را برای شما فراهم کند.

Paravirtualization چگونه کار ‌می‌کند؟

مجازی‌سازی به کمک یک سیستم عامل اصلاح‌شده برای ارتباط مستقیم با هایپروایزر که VMها را هدایت می‌کنند، طراحی شده‌اند و دستورالعمل‌هایی هستند که سیستم عامل برای درخواست خدمات از هایپروایزر از آن استفاده می‌کند. تصور کنید که هایپروایزر به عنوان واسطه بین سیستم عامل مهمان و سخت‌افزار فیزیکی که VM در آن فعالیت دارد، عمل می‌کند. هایپروایزر به عنوان یک لایه نرم‌افزاری بین منابع و سیستم عامل قرار دارد.

در مجازی‌سازی کامل هایپروایزر مسئول مدیریت منابع فیزیکی دیتا سنتر، سرور یا دستگاه است و آن‌ها را به یک سیستم عامل مهمان اختصاص می‌دهد. اما در پارا مجازی‌سازی از آنجایی که سیستم عامل می‌تواند از طریق هایپرکال‌ها با هایپروایزر ارتباط برقرار کند، می‌تواند درخواست منابع مختلفی را ثبت کند. این رویکرد منعطف به سیستم عامل مهمان اجازه می‌دهد بسته به نیاز خود منابع را کاهش یا افزایش دهد، آن‌ها را مدیریت کند و عملکرد و امنیت سرور را افزایش دهد. سیستم عامل مهمان حتی می‌تواند از هایپروایزر بخواهد فرایندها یا خدمات خاصی را اجرا کند. با این کار اجرای وظایفی که منابع و زمان زیادی نیاز دارند کاهش و عملکرد سیستم عامل و پارا مجازی‌‌سازی افزایش یابد.

به عنوان مثال ممکن است یک سیستم عامل مهمان درخواست برای هایپروایزر ارسال کند و به حافظه بیشتری برای انجام این کار نیاز داشته باشد. هایپروایزر درخواست را دریافت می‌کند اما به جای اختصاص دادن زمان بیشتر به سیستم عامل مهمان، عملیات در قسمتی از سیستم عامل اصلی انجام می‌شود. Paravirtualization در رایانش ابری از رابط VM استفاده می‌کند.

مجازی سازی کامل در مقابل پارا مجازی سازی

در مجازی‌سازی کامل آدرسی که به سخت‌افزار داده می‌شود کامل است و تنها یک لایه شبیه به سخت‌افزار وجود ندارد. اما در پارا ماجازی‌سازی به سیستم عامل مهمان نیاز دارید. این سیستم عامل فراخوان را مستقیم از طریق درایورهایی که با هایپروایزر ارتباط برقرار می‌کنند، رسیدگی می‌کند. فعالیت پارا مجازی‌سازی تاخیری ندارد. این ویژگی یکی از نکات مثبت پارا مجازی‌سازی است. تنها مشکل اصلی پارا مجازی‌سازی و مهم‌ترین تفاوت بین مجازی سازی کامل و پارا مجازی سازی غیرقابل حمل بودن سیستم عامل اصلاح شده است. سیستم عامل مهمان نه تنها برای هایپروایزر بلکه برای سخت‌افزار خاصی نیز باید اصلاح شود. این ویژگی ارتقای پلتفرم به یک پلتفرم سخت‌افزاری جدید را کمی پیچیده می‌کند. اما در مجازی‌سازی سیستم عامل‌های مهمان هر کدام می‌توانند به صورت مستقل اجرا شوند.

کاربرد Paravirtualization

مجازی‌سازی باعث افزایش پتانسیل و انعطاف‌پذیری سیستم عامل شما می‌شود و سیستم عاملتان به یک فناوری ایده‌آل تبدیل می‌شود. از مهم‌ترین کاربردهای مجازی‌سازی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• رایانش ابری: گوگل، آمازون، مایکروسافت و IBM و سایر فروشندگان مجازی، از مجازی‌سازی برای به حداکمثر رساندن محیط رایانش ابری و بهبود فرایندهای خود استفاده می‌کنند. با این مدل مجازی‌سازی صدها میلیون کاربر می‌توانند به‌صورت یک‌پارچه به خدمات شما دسترسی داشته باشند.
• امنیت و حریم خصوصی: مجازی‌سازی به جلوگیری از حمله‌های سایبری و حفظ اطلاعات کاربران کمک می‌کند.
• توسعه نرم‌افزار: مجازی‌سازی باعث بهبود فرایند آزمایش، استقرار و نظارت بر APIها می‌شود.

سخن آخر

مجازی‌سازی یکی از مفاهیم مهم در حوزه فناوری است که به تقویت زیرساخت‌ها کمک می‌کند. از دسک‌تاپ‌ها گرفته تا ماشین‌های مجازی و ابری، همه می‌توانند از مجازی‌سازی استفاده کنند. پارا مجازی‌سازی، نوعی از مجازی‌سازی است که امروزه مورد استقبال سازمان‌های بسیاری قرار گرفته است. پارا مجازی‌سازی عملکرد و امنیت سیستم عامل شما را افزایش می‌دهد و فضای کمتری از سیستم عامل را اشغال می‌کند. از مجازی‌سازی می‌توانید در فناوری اطلاعات و موبایل، رایانش ابری و توسعه نر‌م‌افزار استفاده کنید. علاوه‌بر مزایای پارا مجازی‌سازی، این روش چالش‌هایی نیز دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به الزامات فنی و نیاز داشتن به مهارت‌های فنی پیشرفته اشاره کرد.