مجازی سازی شبکه چیست و چه کاربردی دارد؟
مجازی سازی شبکه راهکاری برای استفاده از زیرساختهای موجود مانند سرورها و سیستم‌ها در چند بخش مختلف یا استفاده از چندین زیرساخت مختلف در یک شبکه واحد است. با استفاده از مجازی سازی شبکه قادر خواهیم بود تا از ترکیب یا تقسیم سیستم‌های سخت‌افزاری به کمک نرم‌افزار، مدیریت بهتری بر روی آن‌ها داشته باشیم.
آیا می‌توان روی یک لپ‌تاپ یا هر نوع کامپیوتر شخصی (PC) چند سیستم‌عامل مختلف مانند linux، mac، windows و… را نصب کرد؟ یا می‌شود از ترکیب چند سرور فیزیکی یک کامپیوتر به‌صورت مجازی خلق نمود تا برای پردازش‌های اشتراکی مورداستفاده قرار گیرد؟ برای پاسخ به این سوالات و بررسی دقیق‌تر مجازی سازی، بهتر است تا انتهای مقاله همراه باشید.
فهرست عناوین مقاله
مجازی سازی شبکه چیست؟
در نظر بگیرید که یک خواهر و یک برادر در خانواده‌ای با سطح اقتصادی متوسط زندگی می‌کنند که پدر خانواده قادر به تهیه یک سیستم کامپیوتر است. ازاین‌رو باید هر دو خواهر و برادر از این سیستم (حال لپ‌تاپ باشد یا کامپیوتر) استفاده کنند. اما برای به‌وجودنیامدن مشکلات احتمالی مانند دست‌کاری فایل‌های خاص به‌وسیله طرف مقابل و اعمال درست سیاست‌های حریم شخصی چه‌کار می‌توان انجام داد؟
این موضوع محدود به این دو خواهر و برادر نیست و ممکن است در سازمانی به دلیل منابع و بودجه محدود از یک سیستم برای مثلا دو یا حتی سه شیفت مختلف از افراد متفاوت استفاده شود. ازاین‌رو برای درامان‌ماندن اطلاعات و اسناد شیفت اول در زمان استفاده دو نفر بعدی از سیستم، راهکار چیست؟
در این زمان است که مفهوم مجازی سازی شبکه مطرح می‌شود. در حقیقت شما با مجازی ساختن یک شبکه می‌توانید در دل یک سیستم و سرور دو یا حتی بی‌نهایت سیستم‌عامل (بسته به قدرت پردازشی و کشش سخت‌افزاری) نصب و اجرا کنید که هرکدام کاملا جدا از یکدیگر کار خواهند کرد. مثلا در یک لپ‌تاپ می‌شود هم سیستم‌عامل linux و هم ویندوز 10 را نصب کرد و هر زمان که نیاز بود تا از سیستم‌عامل دیگری استفاده کنید، به‌راحتی و با راه‌اندازی مجدد سیستم، به آن دست خواهید یافت.
در نهایت در تعریف مجازی سازی شبکه باید گفت که از طریق این تکنولوژی قادر خواهید بود تا سیستم خود را به تکه‌های کوچک‌تر مجزا از هم قسمت کنید و از هرکدام به‌صورت مستقل بهره ببرید. حتی می‌توانید سیستم‌های فیزیکی مستقل از هم (مانند دو لپ‌تاپ با مثلا سه کامپیوتر) را ترکیب کنید و به‌راحتی کار‌هایی مانند اشتراک‌گذاری فایل و اسناد را انجام دهید یا اجرای پروتکل‌های امنیتی مانند فایروال (firewall) یک‌بار برای همه سیستم‌ها اعمال کنید.
برای مطالعه بیشتر مقاله بهترین نرم افزار های امنیت شبکه را پیشنهاد می کنیم.
کاربردهای مجازی سازی شبکه در دنیای امروز
برای مجازی سازی شبکه کاربردهای فراوانی را می‌توان عنوان کرد. استفاده از این روش و تکنولوژی در تدریس و کاهش هزینه‌های تدریس تا استفاده در سازمان‌ها و ارگان‌های مختلف برای افزایش کارایی و بهره‌وری زیرساختهای شبکه در کنار افزایش سرعت و امنیت شبکه و پایگاه‌داده از جمله کاربردهای متنوع مجازی سازی شبکه در دنیای امروزه است. در ادامه لیستی از مهم‌ترین کاربردهای Network Virtualization آورده شده است.
- استفاده از مجازی سازی شبکه در مدارس و دانشگاه‌ها برای استفاده بهینه از منابع موجود و کاهش هزینه‌های اضافی خرید و نصب زیرساختها. به این صورت که می‌توان از هر سیستم کامپیوتری مثلا سه دانش‌آموز یا دانشجو استفاده کند و در نهایت در 3/2 از هزینه‌های خرید زیرساختها صرفه‌جویی شود. حتی نیاز به نصب و راه‌اندازی برنامه‌ها به‌صورت متوالی در هر سیستم اضافی نخواهد بود.
- در سازمان‌ها و ارگان‌های متمرکز استفاده از مجازی سازی شبکه کمک بزرگی به افزایش سرعت کارکنان و کارمندان خواهد کرد. همچنین منجر به افزایش امنیت اطلاعات تبادل شده در شبکه نیز خواهد شد. به این صورت که با اتصال و ترکیب زیرساختها دیگر نیازی به استفاده از لوازم جانبی مانند فلش مموری برای انتقال داده و اطلاعات میان اعضای شرکت نیست. همچنین امنیت اطلاعات به‌وسیله خطرات احتمالی استفاده از این وسایل تهدید نخواهد شد.
- استفاده از نرمافزارهای مختلف که بر پایه سیستم‌عامل‌های متفاوت اجرا می‌شوند مقدور می‌شود. یعنی زمانی که شما نیاز به استفاده از نرم‌افزار خاصی دارید که بر پایه linux اجرا می‌شود و در کنار آن باید از نرم‌افزار دیگری نیز که مثلا بر پایه مک اجرا می‌شود بهره ببرید، با مجازی سازی شبکه قادر به نصب دو سیستم‌عامل مک و linux روی سیستم خود خواهید بود، بدون آنکه نیاز به خرید کامپیوتر دیگر باشد.
- با ترکیب سیستم‌های مختلف توسط مجازی سازی شبکه مدرسان می‌توانند بهتر و بهینه‌تر تدریس کنند. به این صورت که اگر نیاز به تدریس دو سیستم‌عامل مختلف باشد دیگر نیازی به خرید دو سیستم متفاوت نیست. همچنین با مجازی سازی چند کامپیوتر می‌توان متمرکز‌تر و هدفمندتر تدریس کرد تا تمامی دانش‌آموزان، دانشجویان و شرکت‌کنندگان در دوره به تک‌تک حرکات دیگر افراد نظارت داشته باشند.
مزایا و معایب مجازی سازی شبکه
هر تکنولوژی و سیستمی که برای بهبود زندگی و راحت‌تر کردن استفاده از ابزارها خلق می‌شود دارای مزایا و معایبی است که در این میان مجازی کردن شبکه‌های کامپیوتری نیز از این قاعده مستثنی نیست. بر اساس کاربردهای گفته شده برای مجازی سازی شبکه می‌توان مزایا و معایب زیر را نیز برای این تکنولوژی لیست کرد.
مزایا
- افزایش بازدهی یک سیستم
برای مثال اگر دو لپ‌تاپ داشته باشید و در یکی سیستم‌عامل ویندوز و در دیگری مک نصب شده باشد، به طبع شما از 100 در 100 قدرت این کامپیوتر‌ها استفاده نمی‌کنید. اما با مجازی سازی شبکه‌های کامپیوتری به‌جای استفاده از مثلا 20 درصد قدرت دو لپ‌تاپ، از 40 درصد قدرت یک لپ‌تاپ استفاده می‌شود که هم در انرژی و هم در خرید زیرساختها صرفه‌جویی خواهد شد.
- بهبود امنیت
با ترکیب زیرساختهای مختلف یا تقسیم یک سیستم برای استفاده چند‌گانه، به دلیل متمرکز شدن اطلاعات در یک محیط و بستر، حراست و تامین امنیت اطلاعات موجود در پایگاه‌داده نیز ساده‌تر و بهتر خواهد بود. زیرا نیاز به اعمال یک فیلتر firewall بر کل شبکه است و با تقویت همین پروتکل، امنیت دیگر شبکه‌های زیرمجموعه نیز تامین خواهد شد.
- سریع در نصب و استفاده از برنامه‌ها
در سازمان‌ها و ارگان‌هایی که مجازی سازی شبکه در آن‌ها انجام‌گرفته است دیگر نیازی به نصب یک نرم‌افزار مشابه در تمامی سیستم‌ها نیست و تنها با یک‌بار نصب، نرم‌افزار بر کل سیستم اعمال خواهد شد. همچنین آپدیت و بروز رسانی آن نیز به‌سادگی انجام می‌پذیرد و نیاز به بروز رسانی تک‌تک سیستم‌ها نیست.
- شبکه‌های کارآمدتر
با مجازی سازی شبکه کامپیوتری، تبادل اطلاعاتی بهتر و کارآمدتر خواهید داشت. برای مثال در هنگام توسعه یک برنامه بر روی یک شبکه مجازی توسط دو دولوپر یا حتی بیشتر، به‌راحتی این افراد باهم تعامل خواهند داشت. در شبکه‌های آموزشی و سازمانی نیز این موضوع صادق است.
- کاهش هزینه در هر زمینه‌ای
با استفاده از مجازی سازی شبکه کامپیوتری علاوه بر افزایش بهره‌وری یک سیستم به میزان زیاد، هزینه‌های خرید زیرساختهای اضافی و بی‌استفاده به‌شدت کاهش خواهد یافت. از طرفی هزینه‌های خرید یک نرم‌افزار در کنار بودجه موردنیاز برای نصب و راه‌اندازی یک نرم‌افزار بروی تک‌تک سیستم‌ها نیز به تعداد سیستم‌ها کم خواهد شد.
معایب
- وجود هزینه‌های راه‌اندازی اولیه
با تاکید بر اینکه هزینه‌های خرید و راه‌اندازی زیرساختهای اضافی در صورت استفاده از مجازی سازی شبکه حذف خواهد شد، اما برای راه‌اندازی همین مجازی سازی نیاز به تخصص و بودجه معینی است که امکان دارد برای برخی سازمان‌ها و ارگان‌های بزرگ و کوچک این میزان موردنیاز متفاوت باشد.
- هزینه خرید نرمافزارهای موردنیاز
برای مجازی سازی شبکه کامپیوتری نیاز به نصب و راه‌اندازی نرمافزارهای خاصی است که برای استفاده از این تکنولوژی طراحی و توسعه داده شده‌اند. اما همین نرمافزارها خود هزینه‌بر بوده و برای استفاده باید میزان مبلغ درخواستی پرداخت شود. البته لازم به ذکر است که برخی از آن‌ها رایگان است و در صورت استفاده در سطح وسیع (مانند استفاده در یک شرکت یا سازمان) باید هزینه اشتراک پرداخت شود.
- نیاز به تخصص کافی در استفاده از این تکنولوژی
اگر مدیران فناوری اطلاعات سازمان‌ها و ارگان‌ها تخصص یا تجربه کافی در استفاده از نرمافزارهای مرتبط با مجازی سازی شبکه نداشته باشند، نیاز به طی پروسه زمانی متفاوتی (بسته به نوع فرد و مدت‌زمان یادگیری وی) است تا به بهترین شکل ممکن از این تکنولوژی استفاده شود.
- هر برنامه‌ای بر روی شبکه مجازی کار نمی‌کند
شایان‌ذکر است که لزوما تمامی برنامه‌ها و نرم‌افزارهایی که وجود دارند بر روی شبکه مجازی اجرا نمی‌شوند. ازاین‌رو باید گفت که تعداد معینی از برنامه‌های کاربردی توان اجرا در یک شبکه مجازی شده را داشته که در نتیجه قبل از استفاده باید بررسی کنید که برنامه موردنظر در این لیست قرار داد یا خیر.
- قطع دسترسی مساوی با قطع همه چیز
اگر در یک سازمان یا شرکتی نتوانید به شبکه مجازی خود دسترسی داشته باشید، به این معنی است که به داده‌های مجازی خود نیز دسترسی نخواهید داشت. بهتر است در صورت استفاده از تکنولوژی و نرمافزارهای مجازی سازی شبکه (network-virtualization) از اطلاعات و داده‌های مجازی خود به‌صورت مداوم و مستمر بک‌آپ بگیرید.
انواع نرمافزارهای موجود برای مجازی سازی شبکه کامپیوتری
برای مجازی سازی شبکه نرمافزارهای زیادی وجود دارد که به‌راحتی با خرید و نصب آن‌ها قادر خواهید بود تا سیستم خود را تقسیم یا سیستم‌های خود را ترکیب کنید. اما نکته‌ای که وجود دارد این است که برای استفاده از این تکنولوژی نیاز است تا 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:
- VMware Workstation
- VMware Workstation Player
- microsoft hyper-v
- VirtualBox
دو مورد اول مربوط به یک کمپانی به اسم 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 به معرفی کلی هر یک از این موارد می‌پردازیم.
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 که اگر ساکن ایران هستید، به‌راحتی 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:
- 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
- امنیت بالا
microsoft hyper-v
این نرم‌افزار که محصول شرکت Microsoft است از سال 2012 طراحی و به بازار عرضه شد. این پلتفرم به‌راحتی و بر روی ویندوز 10 نصب و راه‌اندازی می‌شود که با مراجعه به سایت این شرکت علاوه بر دانلود hyper-v، مراحل نصب و معرفی آن نیز به‌صورت کامل شرح داده شده است. از امکانات و ویژگی این نرم‌افزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- محیط کاربری ساده برای افرادی که از سیستم‌عامل ویندوز استفاده می‌کنند.
- نصب آسان و راحت بر روی ویندوز به دلیل اینکه محصول خود شرکت است.
- قابلیت نصب و استفاده بر روی ویندوز و ویندوز سرور
- 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. VirtualBox را می‌توان روی سیستم‌هایی با سی‌پی‌یو AMD64 و Intel64 نصب و راه‌اندازی کرد که ابزار‌های قدرتمندی را در اختیار شما قرار خواهد داد. این نرم‌افزار قدرتمند 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 به شرح زیر است:
- 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
جمع‌بندی
زمان‌هایی وجود دارد که نیاز است درست مانند یک‌خانه، سیستم و کامپیوتری را تقسیم‌بندی کنیم تا هر فرد از یک قسمت به‌صورت مجزا استفاده کند. مانند زمانی که یک شرکت برای کاهش هزینه‌های تهیه زیرساخت، به‌ازای 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 و یا با ترکیب چند سرور با یکدیگر تبدیل آن‌ها به یک بخش، خواسته‌ها برآورده شود. در این مقاله سعی شد تا به مفهوم درستی از مجازی سازی شبکه کامپیوتری برسیم و با کاربردهای آن آشنا شویم. امید است تا در رفع سوالات کاربران عزیز کمکی کرده باشیم.
دیدگاهتان را بنویسید