ما هو الهايبرفايزر Hypervisor أو مراقب الأجهزة الافتراضية وما أهميته للحاسوب؟

ما هو الهايبرفايزر Hypervisor؟

يمكن ان يتم تعريف الهايبرفايزر Hypervisor على انه عبارة عن برنامج حاسوبي مهمته هي انشاء وتشغيل جميع الأجهزة الافتراضية، حيث يمكن اعتباره المدير الذي يقوم بالتحكم في جميع الأجهزة الافتراضية ويعمل على توزيع الموارد بين تلك الأجهزة.

ما هو الهايبرفايزر Hypervisor أو مراقب الأجهزة الافتراضية وما أهميته للحاسوب؟

حيث انه بإمكان كل جهاز افتراضي العمل بنظام تشغيل مستقل، وهذا معناه ان بالإمكان القيام بعملية تشغيل لمجموعة من أنظمة التشغيل المتنوعة على نفس الجهاز الفعلي، وهذا ما يمكن القيام به بواسطة الهايبرفايزر Hypervisor.

 

مبدأ عمل الهايبرفايزر Hypervisor او مراقب الأجهزة الافتراضية

عادةً في البيئات الحاسوبية يسمى كل نظام تشغيل يخُص المستخدم النهائي بنظام التشغيل الشيف او Guest Operating System، وايضاً يُسمى الجهاز الافتراضي Virtual Machine، ان الهايبرفايزر Hypervisor يسمح لعدد من المستخدمين Users بالقيام بتثبيت اكثر من نظام تشغيل في ذات الوقت.

على سبيل المثال من الممكن تثبيت نظام التشغيل ويندوز Windows وكذا نظام التشغيل لينكس Linux وايضاً تثبيت نظام التشغيل ماك Mac Operating Systems كل ذلك على جهاز واحد فقط وإمكانية استخدامهم في نفس الوقت.

جميع أجهزة المستخدمين تظهر داخل هذه البيئة الحاسبية وكأن لك واحد من المستخدمين معالج وذاكرة خاصة فيه، ولكن في الواقع يقوم الهايبرفايزر Hypervisor بتقسيم جميع مكونات وعتاد الحاسب من معالج وذاكرة وغير ذلك على المستخدمين وذلك وفقاً لما يحدده مسؤول النظام.

من ميزات تقنية الهايبرفايزر Hypervisor انها تسمح بمشاركة العتاد الوحيد من قِبل عدة أنظمة تشغيل وبذلك يتم تقليل التكلفة المادية والإدارية على المستخدمين في البيئة الافتراضية اكثر بكثير من بيئة التشغيل الافتراضية. والصورتين ادناه توضحان كيفية التحويل من بيئة التشغيل العادية (التقليدية) والتي تتكون من ثلاث خوادم لثلاث تطبيقات مختلفة الى بيئة تشغيل افتراضية عن طريق استخدام الهايبرفايزر Hypervisor.

 

بيئة تشغيل تقليدية

بيئة تشغيل افتراضية

كما تلاحظ عزيزي القارئ في الصور أعلاه انه تم اختزال عدد الخوادم المستخدمة الى خادم حقيقي واحد فقط يحوي على عدد ثلاثة خوادم افتراضية مثبت على كل واحد من هذه الخوادم الافتراضية التطبيق الذي يخصها. وهذه الميزة كفيلة بتوفير الوقت وكذا الجهد والمساحة والتكاليف المادية مقارنة بالطرق التقليدية.

 

ماهي أنواع الهايبرفايزر Hypervisor؟

يوجد نوعين رئيسيين من الهايبرفايزر Hypervisor وهما:

اولاً: الهايبرفايزر التقليدي - Native Hypervisor / Bare Metal Hypervisor

الهايبرفايزر التقليدي هو عبارة عن نوع من الهايبرفايزر Hypervisor يتعامل بشكل مباشر مع العتاد الخاص بالحاسوب وذلك بهدف التحكم بها وعمل مراقبة لأنظمة التشغيل لدى جميع المستخدمين والتي تعمل عليها.

ان هذا النوع من الهايبرفايزر Hypervisor يُعد الأكثر انتشاراً ويعمل بشكل مباشر على العتاد، ومن اشهر برمجيات هذا النوع من أنواع الهايبرفايزر هي:

1. Microsoft Hyper V.
2. VMware ESXI.
3. CITRIX XenServer.

ثانياً: الهايبرفايزر المستضاف – Hosted Hypervisor

يعمل هذا النوع فوق بيئة نظام التشغيل ويكون معتمد عليها بشكل وثيق وهذا النوع من الهايبرفايزر Hypervisor لا يكون مرتبط بشكل مباشر مع العتاد، وبالتالي فهذا النوع لا يعمل الا في حالة كان نظام التشغيل المستضيف فعّال وتحت التنفيذ.

وفي حالة توقف نظام التشغيل المستضيف سوف يتوقف ايضاً عمل الهايبرفايزر وهذا يُعتبر واحد من سلبيات هذا النوع من أنواع الهايبرفايزر Hypervisor. ومن ابرز امثلة هذا النوع ما يلي:

1. Microsoft Virtual PC.
2. VMware server.
3. Sun VirtualBox.

ويتم استخدام الهايبرفايزر المستضاف عندما يريد المستخدم للنظام المستضيف ان يقوم بتثبيت نظام آخر بهدف عمل مشاركة في استخدام العتاد.

 

الهايبرفايزر التقليدي

الهايبرفايزر المستضاف

مقارنة شاملة بين أنواع الهايبرفايزر

ومن خلال النقاط التالي سوف نوضح لك عزيزي القارئ مقارنة بين اهم الفروقات بين كلا النوعين من أنواع الهايبرفايزر Hypervisor:

اولاً: عدد الطبقات البرمجية

• يتكون الهايبرفايزر التقليدي من طبقتين من البرمجيات وهذه تتمثل في الهايبرفايزر ونظام التشغيل الضيف.
• يتكون الهايبرفايزر المستضاف من ثلاث طبقات من البرمجيات وهي عبارة عن نظام التشغيل المستضيف، والهايبرفايزر، ونظام التشغيل الضيف.

ثانياً: من حيث السرعة والكفاءة

الهايبرفايزر التقليدي يتمتع بسرعة وكفاءة تفوق الهايبرفايزر المستضاف وذلك بسبب وجود إمكانية الوصول المباشر الى العتاد وذلك بدون الحاجة لاستخدام نظام التشغيل المستضاف.

ثالثاً: التكلفة

الهايبرفايزر التقليدي اعلى تكلفة من الهايبرفايزر المستضاف، حيث ان الهايبرفايزر المستضاف تتوفر منه نسخ مجانية.

رابعاً: توافر أنظمة التشغيل

• الهايبرفايزر التقليدي لا يتطلب نظام تشغيل مثبت مباشرة على العتاد قبل الاستخدام.
• الهايبرفايزر المستضاف يتطلب نظام تشغيل حاسبي يكون مثبت على العتاد بشكل مسبق قبل الاستخدام.

 

ماهي مميزات الهايبرفايزر Hypervisor واهم منتجاتها؟

هناك العديد من الميزات التي يتمتع بها الهايبرفايزر Hypervisor نلخص بعضها في النقاط ادناه:

1. القدرة على زيادة استغلال العتاد المتاح والذي عادة لا يكون مستغل بالشكل الجيد.
2. خفض وتقليل تكاليف متعلقة بالصيانة والتشغيل وغيره.
3. خفض المدة الزمنية لبناء مراكز المعلومات.
4. المرونة الكبيرة حيث بفضل الهايبرفايزر Hypervisor يمكن تشغيل تكثر من نظام تشغيل على عتاد مشترك ويمكن ايضاً الاستغناء عنه في أي وقت.

 

ماهي الشركات الداعمة للهايبرفايزر Hypervisor؟

هناك شركات تدعم الهايبرفايزر Hypervisor بجميع انواعه، ومن هذه الشركات القائمة التالية:

VMware

ومن اشهر منتجاتها ESX ويعيب هذه الشركة ارتفاع سعرها عند مقارنتها مع شركات أخرى، ولكنها توفر نسخ مجانية من ESXi.

Microsoft

ومن اشهر منتجاتها هو Hyer-V، وتعتبر ميكروسوفت المنافس الأساسي ل VMware.

Citrix

ومن منتجاتها هو منتج XenServer، وعند تصميمه كان مفتوح المصدر، وتوجد منه عدة نسخ مجانية يمكن ترقيتها في أي وقت الى نسخ مدفوعة للتمتع بميزات إضافية.

Oracle

ومن ابرز منتجات اوراكل هو منتج Oracle Vm، وهذا المنتج مصدره هو Xen المفتوح المصدر، ويتميز بأنه متوافق مع منتجات اوراكل الأخرى.

 

كيف يمكن اختيار منتج الهايبرفايزر Hypervisor؟

يجب عليك عزيزي القارئ اولاً تحديد نوع الهايبرفايزر الذي تحتاجه وبعدها تقوم بتحديد نوع المنتج الذي يناسبك، وهناك عناصر مهمة يجب عليك مراعاتها قبل ان تختار المنتج، فمثلاً عليك اولاً تقييم المنتج قبل شراءه وذلك عن طريق استخدام النسخ المجانية.

وعليك الانتباه لضرورة توافق العتاد مع الهايبرفايزر، مثلاً منتج VMware ESX لا يتوافق مع بعض أنواع العتاد التي توجد في السوق، بينما منتج Microsoft Hyper-V يتوافق تقريباً مع أي عتاد يعمل بنظام ويندوز. وهناك معايير إضافية مثل السعر والتكلفة وسهولة الاستخدام وغيرها يجب دراستها قبل شراء أي منتج الهايبرفايزر Hypervisor.

 

تعديل المقال