مجازی سازی KVM چیست و چه تفاوتی با سایر نرم افزارهای مجازی سازی دارد؟

مجازی ساز KVM یک ماشین مجازی منبع باز مبتنی بر هسته لینوکس است که می تواند بر روی تمام توزیع های لینوکس نصب شود. این مجازی ساز دارای ویژگی هایی است که آن را به گزینه ای مناسب برای مجازی سازی و استقرار زیرساخت ابری تبدیل می کند. با استفاده از این مجازی ساز می توانید از هسته لینوکس به عنوان Hypervisor استفاده کنید. در این مقاله از وبلاگ پارس پاک به معرفی مجازی ساز KVM و ویژگی های آن می پردازیم و این مجازی ساز را با سایر رقبا مقایسه می کنیم.

KVM Virtualizer چیست؟

KVM مخفف ماشین مجازی مبتنی بر هسته است. بنابراین برای پاسخ به سوال «مجازی ساز KVM چیست؟» به سادگی می توان به معنای آن اشاره کرد. این مجازی ساز یک فناوری پیشرفته است که امکان استفاده از هسته لینوکس را به عنوان هایپروایزر فراهم می کند. با استفاده از این مجازی ساز، می توانید یک سرور فیزیکی را به چندین سرور مجازی و ماشین مجازی تقسیم کنید.

با این تعاریف باید می فهمیدید که KVM بخشی از لینوکس است و لینوکس نیز بخشی از KVM است. اما ویژگی های خاص آن KVM را به یک هایپروایزر و مجازی ساز مفید در سیستم عامل های مختلف تبدیل می کند. این مجازی ساز هر ماشین مجازی را به تمامی سرویس های معمولی یک سیستم فیزیکی از جمله بایوس مجازی (سیستم ورودی و خروجی پایه) و سخت افزارهای مجازی مانند CPU، حافظه و کارت های شبکه مجهز می کند. در نتیجه با استفاده از KVM، هر ماشین مجازی به عنوان یک ماشین فیزیکی شبیه سازی می شود.

چرا KVM Virtualizer؟

مجازی سازی با KVM مزایایی دارد که با روش های دیگر قابل مشاهده نیست. برخی از نرم افزارهای مجازی سازی معروف عبارتند از: VMWARE، OpenVZ، Microsoft Hyper-V و Citrix Xen. در مرحله بعد، آنها را با مجازی ساز KVM مقایسه می کنیم.

1. KVM در مقابل VMware

VMware یک Hypervisor پایدار با عملکرد و ویژگی های عالی است. اما در مقایسه با مجازی ساز KVM، مقدار کمی را حمل می کند! مجازی سازی مبتنی بر KVM نسبت به روش های دیگر مانند VMware vSphere مزایای زیادی دارد:

• با استفاده از این روش به پول کمتری نیاز دارید و هزینه های مالیاتی کمتر محاسبه می شود.
• برخلاف VMware، با KVM برای نرم افزاری که استفاده نمی کنید، هزینه ای پرداخت نمی کنید.

مجازی سازی VMware قابلیت همکاری را در پلتفرم های لینوکس و ویندوز فراهم می کند. برنامه ها در KVM در مقایسه با سایر هایپروایزرها سریعتر اجرا می شوند. همچنین، مزیت منبع باز به شما امکان دسترسی به کد منبع را می دهد.

2. KVM در مقابل Hyper-V

Microsoft Hyper-V و Linux KVM هایپروایزر قدرتمندی هستند و می توانند تعداد زیادی ماشین مجازی را میزبانی کنند. اما از نظر ابزارهای مدیریتی، تفاوت هایی بین این دو وجود دارد. تفاوت اصلی Hyper-V و KVM این است که Hyper-V توسط مایکروسافت ساخته شده و روی ویندوز اجرا می شود. در حالی که KVM یک هایپروایزر متن باز است که توسط شرکت لینوکس ساخته شده است. البته سازنده این دو مانع از استفاده آنها در سایر سیستم عامل ها نمی شود.

درست مانند Hyper-V که مدیران می توانند با استفاده از خط فرمان مدیریت کنند، مدیران KVM نیز می توانند عملیات مدیریت کامل را با استفاده از خط فرمان انجام دهند. نیازی به گفتن نیست که مدیران در این مجازی ساز با گزینه های زیادی مواجه هستند. یکی دیگر از تفاوت های Hyper-V و KVM وجود حافظه پویا در گزینه اول است. این ویژگی به مدیران اجازه می‌دهد تا حافظه بیشتری را برای افزایش تعداد ماشین‌های مجازی که می‌توانند روی یک میزبان مشخص اجرا شوند، فراهم کنند.

3. KVM در مقابل Citrix Xen

Xen برای مدت نسبتا طولانی در حال توسعه بوده است و انتظار می رود بسیار کامل باشد. اما با استراتژی ناشناخته سیتریکس و معماری نیمه مجازی سازی آن محدود شده است. در مقابل، KVM بعدا منتشر شد. اما مزایایی وجود دارد که در رقیب قدیمی آن پیدا نخواهید کرد. هنگام انتخاب بهترین روش مجازی سازی، سه اصل را می توان در نظر گرفت: منبع باز پلتفرم و معماری و عملکرد مجازی سازی. بر اساس این سه اصل، مجازی ساز KVM پلتفرم توسعه نرم افزار مجازی سازی بهتری نسبت به Citrix Xen در نظر گرفته می شود.

4. KVM در مقابل OpenVZ

بزرگترین تفاوت بین KVM و OpenVz این است که OpenVz فقط سیستم عامل لینوکس را میزبانی می کند. اما KVM در این زمینه بسیار انعطاف پذیر است! همانند قبل در پاسخ به این سوال که مجازی سازی KVM چیست؟ گفتیم که این مجازی ساز می تواند با سیستم عامل های مختلف کار کند. OpenVz به شما اجازه می دهد تا به طور کامل منابعی مانند RAM را به اشتراک بگذارید.

در این شرایط زمانی که شرکت ها از رم اختصاص داده شده خود استفاده می کنند، سایر کاربران سرور می توانند از آن استفاده کنند. این ویژگی برای برنامه های کوچک عالی است. اما شرکت های بزرگ ممکن است در استفاده از آن مشکل داشته باشند. در مقابل، KVM به کاربران خود اجازه می دهد تا مقادیری را به منابع خود اختصاص دهند. در نتیجه، برنامه ها فقط از منابع مورد نیاز خود استفاده می کنند.

مقایسه ابزارهای مجازی سازی XEN، VMware، OpenVZ، KVM

مزایای مجازی سازی با KVM

با توجه به مقایسه ها، احتمالاً نیازی به بیان تمام مزایای مجازی ساز KVM نیست. اما برخی از مزایای مهم آن را با هم مرور می کنیم. مهمترین مزیت KVM این است که برای لینوکس در دسترس است. این مجازی ساز به صورت بومی بر روی لینوکس نصب شده است و تجربه کاربری آسانی را در اختیار شما قرار می دهد.

مزایای مجازی ساز KVM نسبت به سایر روش ها به شرح زیر است:

• عملکرد: یکی از معایب اصلی مجازی سازی نسبت به روش های سنتی کاهش عملکرد در مقایسه با ماشین های فیزیکی است. از آنجایی که KVM یک هایپروایزر نوع 1 است، از همه هایپروایزرهای نوع 2 بهتر عمل می کند. با استفاده از هایپروایزر KVM، ماشین های مجازی به سرعت بوت می شوند.
• مقیاس پذیری: به عنوان یک ماژول هسته لینوکس، هایپروایزر KVM به طور خودکار مقیاس می شود تا در هنگام بارگذاری بالا پاسخ دهد. هایپروایزر KVM همچنین خوشه بندی هزاران گره را امکان پذیر می کند و پایه های استقرار زیرساخت های ابری را فراهم می کند.
• امنیت: از آنجایی که مجازی ساز KVM بخشی از کد منبع هسته لینوکس است، یکی از بزرگترین جوامع منبع باز در جهان محسوب می شود. در نتیجه، روند توسعه و تست های امنیتی دقیق ادامه دارد.
• رشد و تکامل: KVM اولین بار در سال 2006 ایجاد شد و از آن زمان تا کنون بسیار تکامل یافته است. این مجازی ساز یک پروژه 15 ساله است که اکنون بسیار بالغ شده است. بیش از 1000 توسعه دهنده در سراسر جهان به توسعه بیشتر این مجازی ساز کمک کرده اند.
• مقرون به صرفه: هزینه یکی از عوامل مهم برای انتخاب مجازی ساز است. از آنجایی که KVM منبع باز است و به عنوان یک ماژول هسته لینوکس در دسترس است، هیچ هزینه ای ندارد. کسب و کارها می توانند به صورت اختیاری به برنامه های تجاری مختلف مانند UA-I بپیوندند تا پشتیبانی سازمانی برای مجازی سازی مبتنی بر KVM یا زیرساخت ابری دریافت کنند.

آموزش مجازی ساز KVM

پس از پاسخ به سوال “مجازی ساز KVM چیست؟” زمان یادگیری مجازی ساز KVM فرا رسیده است. در مرحله بعد، مراحل نصب این مجازی ساز در اوبونتو را بررسی می کنیم:

• ابتدا باید بسته های لازم را نصب کنید. در اوبونتو 20.04، دستور زیر را برای نصب بسته های مورد نیاز اجرا کنید:

$ sudo apt -y install bridge-utils cpu-checker libvirt-clients libvirt-daemon qemu qemu-kvm

• در مرحله بعد، باید گزینه های مجازی سازی را بررسی کنید. برای تأیید اینکه پردازنده شما از قابلیت های مجازی سازی پشتیبانی می کند، دستور زیر را اجرا کنید:

$ kvm-ok

خروجی این دستور بسیار ساده است و به وضوح نشان می دهد که آیا KVM قابل استفاده است یا خیر:

INFO: /dev/kvm exists
KVM acceleration can be used

• سپس VM را راه اندازی کنید. برای اجرای اولین نسخه از سرور اوبونتو 20.04 LTS در KVM، دستور زیر را اجرا کنید:

$ sudo virt-install --name ubuntu-guest --os-variant ubuntu20.04 --vcpus 2 --ram 2048 --location http://ftp.ubuntu.com/ubuntu/dists/focal/main/installer-amd64/ --network bridge=virbr0,model=virtio --graphics none --extra-args="console=ttyS0,115200n8 serial"

نرم افزار مدیریت مجازی سازی

برای مدیریت آسان تر ماشین های مجازی و ایجاد یک رابط گرافیکی، نرم افزارهای مدیریتی KVM مختلفی ساخته شده است. برخی از این نرم افزارهای محبوب عبارتند از:

• Virtual Machine Manager: این نرم افزار رابط کاربری دسکتاپ برای مدیریت ماشین های مجازی در KVM است و قابلیت های آن امکان ایجاد ماشین های مجازی جدید، پیکربندی، تخصیص منابع و ایجاد سخت افزار مجازی را فراهم می کند.
• Multipass: این نرم افزار یک روش پیشنهادی برای ایجاد ماشین های مجازی در اوبونتو است. Multipass برای توسعه دهندگانی طراحی شده است که می خواهند به سرعت یک محیط اوبونتو را تنها با یک فرمان راه اندازی کنند. نرم افزار مذکور بر روی لینوکس، ویندوز و macOS نصب شده و از هایپروایزرهای پیشرو از جمله KVM پشتیبانی می کند.
• OpenStack: این گزینه محبوب ترین پلت فرم رایانش ابری منبع باز است که مدیریت محاسبات توزیع شده و منابع شبکه و ذخیره سازی در مرکز داده را امکان پذیر می کند. نیازی به گفتن نیست که OpenStack در هایپروایزر KVM قابلیت های مجازی سازی را فراهم می کند.

نتیجه

در این مطلب از وبلاگ پارس پاک به سوال مجازی ساز KVM چیست؟ این مجازی ساز که به عنوان هایپروایزر استفاده می شود، تکنولوژی پیشرو در این زمینه است. روش های مختلفی برای مجازی سازی وجود دارد. اما با توجه به مقایسه ها می توان نتیجه گرفت که مجازی ساز KVM جزو بهترین روش هاست. نظر شما در مورد مجازی سازی با KVM چیست؟ اگر در این مورد سوال یا ابهامی دارید، آن را از طریق بخش نظرات با ما در میان بگذارید.

سوالات متداول

1. مجازی سازی با KVM چیست؟

مجازی ساز KVM یکی از فناوری های پیشرو در زمینه مجازی سازی است که فرصتی را برای استفاده از هسته لینوکس به عنوان هایپروایزر فراهم می کند. با استفاده از این مجازی ساز، می توانید یک سرور فیزیکی را به چندین سرور مجازی و ماشین مجازی تقسیم کنید.

2. چرا مجازی سازی KVM بهتر از روش های دیگر است؟

مجازی سازی KVM مزایایی دارد که در روش های دیگر دیده نمی شود. شایان ذکر است که مزایای این مجازی ساز حتی از VMware نیز پیشی گرفته است.

3. مجازی ساز KVM چه مزایایی دارد؟

از مزایای مجازی سازی KVM می توان به امنیت زیاد، مقیاس بندی خودکار، عملکرد بهتر نسبت به روش های فیزیکی و قیمت مقرون به صرفه اشاره کرد.

{ “@context”: “https://schema.org”، “@type”: “FAQPage”، “mainEntity”: [{
“@type”: “Question”,
“name”: “مجازی سازی با KVM چیست؟”,
“acceptedAnswer”: {
“@type”: “Answer”,
“text”: “مجازی ساز KVM یکی از فناوری‌های پیشرو در‌زمینه مجازی سازی است که قابلیت استفاده از کرنل لینوکس به‌عنوان Hypervisor را فراهم می‌کند. با استفاده از این مجازی ساز، می‌توانید یک سرور فیزیکی را به چندین سرور مجازی و ماشین مجازی تقسیم کنید.”
}
},{
“@type”: “Question”,
“name”: “چرا مجازی ساز KVM از سایر روش‌ ها بهتر است؟”,
“acceptedAnswer”: {
“@type”: “Answer”,
“text”: “در مجازی ساز KVM، مزیت‌هایی وجود دارد که در سایر روش‌ها دیده نمی‌شود. شایان ذکر است مزایای این مجازی ساز حتی از VMware هم پیشی گرفته‌اند.”
}
},{
“@type”: “Question”,
“name”: “مجازی ساز KVM چه مزیت‌ هایی دارد؟”,
“acceptedAnswer”: {
“@type”: “Answer”,
“text”: “از مزیت‌های مجازی ساز KVM می‌توان به امنیت فراوان، مقیاس‌پذیری خودکار، عملکرد بهتر از روش‌های فیزیکی و هزینه مقرون‌به‌صرفه آن اشاره کرد.”
}
}]
}

مجازی سازی KVM چیست و چه تفاوتی با سایر نرم افزارهای مجازی سازی دارد؟ اولین بار در پارسپک به نظر می رسد.