(سایت دانلود پژوهش ) - دانلود نمونه ریسرچ

متن کامل پایان نامه را در سایت منبع fuka.ir می توانید ببینید

تاریخچه‏ی مجازی‏سازیفناوری مجازی‌سازی کاربردهای گسترده و بسیار مهمی در دامنه‏ی گسترده‏ای از زمینه‏هایی نظیر تجمیع سرورکارگزارها، سکوهای محاسباتی امن، پشتیبانی از چند سیستم‏عامل، توسعه و اشکال‏زدایی هسته و مهاجرت پیدا کرده است. اکثر این فناوری‏ها محیط‏های عملیاتی مشابهی را به کاربر نهایی ارایه می‏کنند در حالی که با توجه به سطوح انتزاعی و معماری زیرین با هم متفاوت می‏باشند. مفهوم ماشین‏های مجازی از سال 1960 توسط IBM مطرح شد تا دسترسی همزمان و تعاملی به یک کامپیوتر بزرگ را فراهم آورد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Bayles</Author><Year>1996</Year><RecNum>51</RecNum><DisplayText>[4]</DisplayText><record><rec-number>51</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="sfsx05ppmsx0x2e99v5pvxdmt2ppttsz9wed">51</key></foreign-keys><ref-type name="Report">27</ref-type><contributors><authors><author>R. U. Bayles</author><author>L. W. Comeau</author><author>R. J. Creasy</author><author>R. J. Adair</author></authors></contributors><titles><title>A Virtual Machine Sys-- for the 360/40</title><secondary-title>IBM Corporation</secondary-title></titles><dates><year>1996</year></dates><publisher>Cambridge Scientific Center</publisher><isbn>320</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[44]. هر ماشین مجازی نمونه‏ای از ماشین فیزیکی بود به گونه‏ای که کاربران آن تصور می‏کردند که به طور مستقیم به ماشین فیزیکی دسترسی دارند. این کار روشی مناسب و شفاف برای امکان اشتراک منابع و اشتراک زمانی برای سخت‏افزار بسیار گران قیمت بود. هر ماشین مجازی یک کپی کاملا مجزا و حفاظت شده از سیستم زیرین بود. کاربران می‏توانستند نرم‏افزارها را ایجاد، اجرا و تست کنند بدون این که نگران ایجاد مشکل برای سیستم‏هایی باشند که سایر کاربران روی همان کامپیوتر استفاده می‏کردند. بنابراین مجازی‏سازی با ایجاد امکان استفاده‏ی‏ همزمان چندین کاربر از یک سخت‏افزار باعث کاهش هزینه استفاده از سخت‏افزار و بهبود بهره‏وری می‏شد. با ارزان‏تر شدن سخت‏افزار و ظهور سیستم‏های چندپردازندهشی در سال‏های 1970 و 1980 استفاده از فناوریتکنولوژی مجازی‏سازی تقریبا منسوخ شد. ولی با رشد گسترد‏ه‏ی رایانه‏های شخصی های مبتنی بر سخت‏افزار و سیستم‏عامل در سال 1990 ایده‏های مجازی‏سازی مجددا مطرح شدند. در آن زمان کاربرد اصلی ماشین مجازی این بود که امکان اجرای محدوده‏ای از برنامه‏های کاربردی را که اساسا روی سیستم عامل‏ها و سخت‏افزارهای متفاوتی بودند را روی یک ماشین مشخص فراهم می‏کرد.

ناظر ماشین مجازی و ماشین‏های مجازیناظر ماشین مجازییک لایه‏ی مجازی‏سازی، با استفاده از منابع سطح-پایین، یک لایه زیر بنایی فراهم می‏کند تا ماشین‏های مجازی چندگانه‏ای ایجاد کند که مجزا و مستقل هستند. چنین لایه مجازی ناظر ماشین مجازی نامیده می‏شود. ناظر ماشین مجازی شرایطی را به وجود می‏آورد که هر ماشین مجازی قرار گرفته روی آن، گمان می‏کند کنترل سخت‏افزار به عهده دارد. حال آن کنترل سخت‏افزار به عهده‏ی ناظر ماشین مجازی است.مولفه‏ای نرم‏افزاری است که میزبان ماشین‏های مجازی مهمان است. ناظر ماشین مجازی منابع فیزیکی مورد استفاده ماشین‏های مجازی را پنهان می‏کند. به دلیل همین انتزاع می‏تواند چندین ماشین مجازی را روی یک سیستم اجرا کند. شکل 1(2-1) رابطه بین ناظر ماشین مجازی و ماشین‏های مجازی را نشان می‏دهد. یک پردازنده مجازی و سایر نسخه‏های مجازی شده از دستگاه‏های سیستم نظیر دستگاه‏های I/O ، انباره‏، حافظه و غیره. ناظر ماشین مجازی علاوه بر میزبانی ماشین‏های مجازی، آن‏ها را از هم مجزا می‏کند تا مشکلات یک ماشین دیگری را تحت تاثیر قرار ندهد.
کاربردهای مجازی‏سازی
مجازی‏سازی می‏تواند در کاربردهای عملی گوناگونی داشته باشد که به اختصار به آن اشاره می‎شود:
جعبه‏ی شنی ماشین‏های مجازی دربرای ایجاد محیط‏های امن و مجزا برای اجرای برنامه‏های کاربردی بیگانه و مشکوک مفید هستند. تکنولوژی مجازی‏سازی می‏تواند به ایجاد سکوهای محاسباتی امن کمک نماید. اصطلاح جعبه‏ی شنی از بازی کودکان در گودال ماسه اقتباس شده است که در آن کودکان هرکاری بخواهند انجام می‏دهند ولی آسیبی به جایی نمی‏رسانند.
محیط‏های اجرایی چندگانه مجازی‏سازی می‏تواند برای ایجاد محیط‏های اجرایی چندگانه استفاده شود که با ضمانت تخصیص منابع مورد نیاز به هر محیط، کیفیت سرویس را افزایش دهد.

متن کامل در سایت امید فایل 

سخت‏افزار مجازیمجازی سی‏سازی می‏تواند سخت‏افزاری ایجاد کند که وجود واقعی ندارد مثلا درایوهای SCSI مجازی، ادپتورهای اترنت مجازی، هاب‏ها و سوییچ‏های اترنت مجازی.
سیستم‏عامل‏های چندگانه همزمانمجازی‏سازی می‏تواند امکان داشتن سیستم‏عامل‏های چندگانه همزمان را فراهم کند که چندین نوع متفاوت از برنامه‏های کاربردی را اجرا کند را فراهم کند..اشکال‏زدایی
مجازی‏سازی کمک می‏کند نرم‏افزارهای پیچیده نظیر سیستم‏عامل یا درایور دستگاه از طریق اجرای آنها روی یک رایانه‏ی تقلید شده با تمام کنترل‏های نرم‏افزاری توسط کاربر اشکال‏زدایی شود.
مهاجرت نرم‏افزارمجازی‏سازی مهاجرت نرم‏افزار را ساده کرده و بنابراین به جابجایییی ‏پذیری کمک می‏کند. مهاجرت خصوصیت مفید و یک توسعه‏ی طبیعی برای سکوهای مجازی‏سازی است که اجازه انتقال ماشین‏های مجازی از یک ماشین فیزیکی به ماشین فیزیکی دیگر را فراهم می‏کند، بدون اندک تعلیق در سرویس‏هایی که روی ماشین‏های مجازی قرار گرفته‏اند. مهاجرت زنده، حالت کاری و حافظه ماشین‏های مجازی را درحالی‏که در حال اجرا هستند در شبکه منتقل می‏کند.
بسته‏ی پیش‏نصب مجازیتعبیهیک بسته‏ی نرم‏افزاری حاوی برنامه کاربردی است که بر روی سیستم‏عامل مناسب خود نصب شده، و تنظیمات آن نیز انجام گردیده، است. و در قالب یک ماشین مجازی ارایه می‏شود. از مزایای آن می‏توان سادگی استفاده، بهینه بودن از نظر نیازمندی‏های نرم‏افزار و قابلیت‏های سیستم‏عامل را نام برد.
تجمیع سرورکارگزارتجمیع بارهای کاری چند ماشین کم بهره بر روی یک ماشین برای کاهش تعداد و تنوع مولفه‏های موجود در محیط مانند: سرورکارگزارها، ابزارهای ذخیره‏سازی، بسترهای ارتباطی، سیستم‏عامل‏ها در نتیجه صرفه‏جویی در سخت‏افزار ، مدیریت و اداره‏ی زیرساخت می‏باشد..
تجمیع سرورکارگزارهاتجمیع سرورکارگزارها به عنوان یکی از ارمغان‏های مهم و کلیدی مجازی‏سازی کاربرد فراوانی در مراکز داده پیدا کرده است. معمولا بهره‏وری منابع سرورکارگزارها در محیط‏های غیر مجازی‏سازی ‏شده بین 5 تا 10 درصد است در حالی که بهره‏وری سخت‏افزار با تجمیع سرورکارگزارها به بالای 50 درصد می‏رسد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Uddin</Author><Year>2010</Year><RecNum>4</RecNum><DisplayText>[5]</DisplayText><record><rec-number>4</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="sfsx05ppmsx0x2e99v5pvxdmt2ppttsz9wed">4</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>M. Uddin</author><author>A. Abdul Rahman</author></authors></contributors><titles><title>Server Consolidation: An Approach to make Data Centers Energy Efficient and Green</title><secondary-title>International Journal of Scientific &amp; Engineering Research</secondary-title></titles><periodical><full-title>International Journal of Scientific &amp; Engineering Research</full-title></periodical><volume>1</volume><number>1</number><dates><year>2010</year><pub-dates><date>October</date></pub-dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[5]. گزارشی از شرکت VMware با بررسی 300000 سرورکارگزار در سراسر جهان در سال 2007 نشان می‏دهد 20% سرورکارگزارها بهره‎وری زیر 0.55/0% دارند و 75% آن‏ها نیز بهره‏وری زییرر 5% دارند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>virtualization</Author><RecNum>6</RecNum><DisplayText>[6]</DisplayText><record><rec-number>6</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="sfsx05ppmsx0x2e99v5pvxdmt2ppttsz9wed">6</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>VMware Report server virtualization</author></authors></contributors><titles></titles><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[6] . همچنین مطالعه‏ای بر روی یک مرکز داده‏ی نمونه، اثر تجمیع سرورکارگزارها را بر مصرف انرژی نشان می‏دهد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Year>2010</Year><RecNum>5</RecNum><DisplayText>[7]</DisplayText><record><rec-number>5</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="sfsx05ppmsx0x2e99v5pvxdmt2ppttsz9wed">5</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors></contributors><titles><title>Using Virtualization to Improve Data Center Efficiency</title></titles><dates><year>2010</year></dates><publisher>Green Grid</publisher><work-type>White Paper</work-type><urls><related-urls><url>http://www.thegreengrid.org</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>[7]. جدول شماره (2-1) خلاصه‏ی این مطالعه را نمایش می‏دهد.
: بهره‏وه ‏وری کارگزارهاسرورها
همان گونه که در جدول (2-1) مشاهده می‏شود، با تجمیع سرورکارگزارها بهره‏وری به 50 درصد افزایش یافته است و در حدود 87% صرفه‏جویی در مصرف انرژی صورت گرفته است.
مزایا و معایب تجمیع سرورکارگزارها
تجمیع کارگزارها علاوه برگذشته از بهره‏وری انرژی، کاهش تعداد ماشین‏های سخت‏افزاری در یک مرکز داده، کاهش فضای فیزیکی مورد نیاز، نگهداری ساده‏تر ،و کاهش حرارت ناشی از کارکرد ماشین‏های سخت‏افزاری را به دنبال دارد. از طرفی با قرار دادن برنامه‏های کاربردی بر روی سرورکارگزارهای مجازی مجزا، از تاثیر منفی نرم‏افزارها بر یکدیگر جلوگیری می‏شود. از آن‏جا که ماشین‏های مجازی ماهیتی نرم‏افزاری داشتهرند و از سخت‏افزار مستقل می‏باشند، در مقایسه با ماشین‏های فیزیکی به آسانی قابل انتقال به دیگر بسترهای فیزیکی قابل انتقال می‏باشندرا دارند. این به آن مفهوم است که در صورت بروز اشکال در ماشین فیزیکی، ماشین‏های مجازی به راحتی به ماشین فیزیکی دیگر مهاجرت می‏نمایند کرده و به سرویس‏دهی خود ادامه می‏دهند. تهیه نسخه‏ی پشتیبان از ماشین‏های مجازی به آسانی پشتیبان‏گیری ازکپی کردن یک فایل است و بازیافت نسخه‏ی پشتیبان به آسانی اجرای یک برنامه. است. در نتیجه مجازی‏سازی سرورکارگزارها یک بستر قابل اعتماد را نیز برای مدیران مراکز داده ایجاد می‏نماید که به آسانی می‏توانند به مدیریت سرورکارگزارها بپردازند. تجمیع سرورکارگزارها با وجود مزایای غیر قابل انکاری که دارند از معایبی نیز برخوردار است که مواردی از آن‏ها به شرح زیر است:
مقیاس‏پذیری: با افزایش تعداد ماشین‏های مجازی بر روی یک ماشین فیزیکی در ابتدا بهره‏وری منابع به صورت قابل قبولی افزایش پیدا می‏کند، ولی زمانی که تعداد ماشین‏های مجازی بیشتر می‏شود، و یا به عبارت دیگر بار سرورکارگزار افزایش می‏یابد، رشد بهره‏وری کاهش می‏یافتهبد و پارامترهای دیگر دخیل در اندازه‏گیری کارایی سیستم مانند زمان پاسخ به شدت افزایش می‏یابد. هوای و همکاران ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Lv</Author><Year>2012</Year><RecNum>52</RecNum><DisplayText>[8]</DisplayText><record><rec-number>52</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="sfsx05ppmsx0x2e99v5pvxdmt2ppttsz9wed">52</key></foreign-keys><ref-type name="Conference Paper">47</ref-type><contributors><authors><author>H. Lv</author><author>Y. Dong</author><author>J. Duan</author><author>K. Tian</author></authors></contributors><titles><title>Virtualization challenges: a view from server consolidation perspective</title><secondary-title>VEE &apos;12 Proceedings of the 8th ACM SIGPLAN/SIGOPS conference on Virtual Execution Environments</secondary-title></titles><pages>15-26</pages><dates><year>2012</year><pub-dates><date>march</date></pub-dates></dates><pub-location>London, United Kingdom</pub-location><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8] دلایل افزایش زمان پاسخ را این ‏گونه بیان می‏نمایند که با افزایش تعداد پردازنده‏های مجازی اختصاص داده شده به ماشین‏های مجازی، سربار مدیریت این پردازنده‏ها توسط ناظر ماشین‏مجازی ناشی افزایش می‏یابد در نتیجه منابع قابل توجهی از میزبان فیزیکی توسط خود ناظر ماشین‏مجازی مصرف می‏شود. به این ترتیب تجمیع سرورکارگزارها با مشکل مقیاس‏پذیری روبرو است. شکل شماره(2-3) این واقعیت را نمایش می‏دهد.
مشکل مقیاس‏پذیری تجمیع سرورکارگزارها[8]همچنین همین مطالعه نشان می‏دهد که در حدود 7% بهره‏وری پردازنده در سیستم‏های تجمیع‏شده، صرف تعویض متن می‏شود.
مدیریت سرورکارگزارها: همان گونه که اشاره شد اگرچه مجازی‏سازی سرورکارگزارها امکانات مدیریتی فوق‏العاده‏ای را برای مدیران مراکز داده فراهم می‏آورد، اما این آسانی کار با ماشین‏های مجازی پدیده‏ای به نام ماشین‏های مجازی هرز را به وجود آورده است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Barrett</Author><Year>2006</Year><RecNum>55</RecNum><DisplayText>[9]</DisplayText><record><rec-number>55</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="sfsx05ppmsx0x2e99v5pvxdmt2ppttsz9wed">55</key></foreign-keys><ref-type name="Electronic Article">43</ref-type><contributors><authors><author>Alex Barrett</author></authors></contributors><titles><title>VMware users worry about virtual machine sprawl</title></titles><dates><year>2006</year><pub-dates><date>Agust</date></pub-dates></dates><urls><related-urls><url>http://searchservervirtualization.techtarget.com/news/article/0,289142,sid94_gci1209313,00.html</url></related-urls></urls></record></Cite></EndNote>[9]. تجربه نشان داده است که تعداد ماشین‏های مجازی در مراکز داده به مرور زمان افزایش می‏یابد نه از آن جهت که به آن‏ها نیاز هست بلکه به خاطر این ‏که ایجاد و پیکربندی ماشین مجازی در مقایسه با ماشین فیزیکی بسیار آسان و سریع است. به عبارت دیگر کارشناسان مراکز داده به جای این که تعداد ماشین‏ها را در حالت بهینه قرار دهند، برای صرفه‏جویی در زمان و راحتی، حتی برای مقاصد غیر ضروری، بلافاصله یک ماشین مجازی ایجاد نموده از آن استفاده می‏نمایند. به این ترتیب پس از مدتی بستر مجازی، مملو از ماشین‏هایی می‏شود که واقعا نیازی به آن‏ها نیست. وجود این ماشین‏های مجازی هرز، هزینه‏ی زیرساخت مجازی را افزایش می‏دهدداده، و همچنین منابع این زیر ساخت را به هدر می‏دهد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *