Hardware virtualization
હાર્ડવેર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન એ કમ્પ્યુટર્સનું વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન છે જે સંપૂર્ણ હાર્ડવેર પ્લેટફોર્મ્સ, તેમના ઘટકોના ચોક્કસ તાર્કિક અમૂર્ત અથવા વિવિધ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમો ચલાવવા માટે જરૂરી કાર્યક્ષમતા તરીકે છે. વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મની ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓને વપરાશકર્તાઓથી છુપાવે છે, તેના બદલે એક અમૂર્ત કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મ રજૂ કરે છે. તેના મૂળમાં, વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનને નિયંત્રિત કરતા સોફ્ટવેરને "કંટ્રોલ પ્રોગ્રામ" કહેવામાં આવતું હતું, પરંતુ સમય જતાં "હાયપરવાઇઝર" અથવા "વર્ચ્યુઅલ મશીન મોનિટર" શબ્દોને પસંદ કરવામાં આવતા હતા. "વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન" શબ્દ 1960 ના દાયકામાં વર્ચ્યુઅલ મશીન (કેટલીકવાર "સ્યુડો મશીન" તરીકે ઓળખાય છે) નો સંદર્ભ આપવા માટે બનાવવામાં આવ્યો હતો, જે શબ્દ પોતે પ્રાયોગિક IBM M 44/44 X સિસ્ટમનો છે. વર્ચ્યુઅલ મશીનોની રચના અને સંચાલનને તાજેતરમાં "પ્લેટફોર્મ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન" અથવા "સર્વર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન" પણ કહેવામાં આવ્યું છે. પ્લેટફોર્મ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન યજમાન સોફ્ટવેર (એક નિયંત્રણ પ્રોગ્રામ) દ્વારા આપેલ હાર્ડવેર પ્લેટફોર્મ પર કરવામાં આવે છે, જે તેના મહેમાન સોફ્ટવેર માટે સિમ્યુલેટેડ કમ્પ્યુટર વાતાવરણ, વર્ચ્યુઅલ મશીન (વી. એમ.) બનાવે છે. મહેમાન સોફ્ટવેર વપરાશકર્તા કાર્યક્રમો સુધી મર્યાદિત નથી; ઘણા યજમાનો સંપૂર્ણ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમોના અમલને મંજૂરી આપે છે. મહેમાન સોફ્ટવેર ઘણા નોંધપાત્ર ચેતવણીઓ સાથે સીધા ભૌતિક હાર્ડવેર પર ચાલી રહ્યું હોય તેમ ચલાવે છે. ભૌતિક સિસ્ટમ સંસાધનો (જેમ કે નેટવર્ક એક્સેસ, ડિસ્પ્લે, કીબોર્ડ અને ડિસ્ક સ્ટોરેજ) ની પહોંચ સામાન્ય રીતે યજમાન પ્રોસેસર અને સિસ્ટમ-મેમરી કરતાં વધુ પ્રતિબંધિત સ્તરે સંચાલિત થાય છે. મહેમાનોને ઘણીવાર ચોક્કસ પેરિફેરલ ઉપકરણોને ઍક્સેસ કરવા માટે પ્રતિબંધિત કરવામાં આવે છે, અથવા વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન યજમાન દ્વારા લાગુ કરવામાં આવેલી હાર્ડવેર ઍક્સેસ નીતિના આધારે ઉપકરણની મૂળ ક્ષમતાઓના સબસેટ સુધી મર્યાદિત હોઈ શકે છે. વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન ઘણીવાર હાયપરવાઇઝર ચલાવવા માટે જરૂરી સંસાધનો અને ભૌતિક મશીન પર મૂળ ચલાવવાની સરખામણીમાં વર્ચ્યુઅલ મશીન પર ઓછી કામગીરી એમ બંનેમાં પ્રદર્શન દંડને ચોક્કસ કરે છે. વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનના કારણો સર્વર એકત્રીકરણના કિસ્સામાં, સીપીયુ અને હાર્ડ ડ્રાઇવ જેવા વધુ (ખર્ચાળ) હાર્ડવેર સંસાધનોની જરૂરિયાતને ઘટાડવા માટે ઘણા નાના ભૌતિક સર્વરને એક મોટા ભૌતિક સર્વર દ્વારા બદલી શકાય છે. હાર્ડવેર વર્ચ્યુઅલ વાતાવરણમાં એકીકૃત હોવા છતાં, સામાન્ય રીતે OS નથી. તેના બદલે, ભૌતિક સર્વર પર ચાલતી દરેક OS ને વર્ચ્યુઅલ મશીનની અંદર ચાલતી એક અલગ OS માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. આમ, મોટું સર્વર આવા ઘણા "મહેમાન" વર્ચ્યુઅલ મશીનોને "હોસ્ટ" કરી શકે છે. આને ફિઝિકલ-ટુ-વર્ચ્યુઅલ (P2V) પરિવર્તન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સાધનોની જાળવણી સાથે સંકળાયેલા ઉપકરણો અને મજૂર ખર્ચમાં ઘટાડો કરવા ઉપરાંત, સર્વરોને એકીકૃત કરવાથી ઊર્જાનો વપરાશ ઘટાડવાનો અને તકનીકીના પર્યાવરણીય-પર્યાવરણીય ક્ષેત્રોમાં વૈશ્વિક પદચિહ્નનો વધારાનો લાભ પણ મળી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક લાક્ષણિક સર્વર 425 ડબલ્યુ પર ચાલે છે અને વીએમવેર 15:1 સુધીના હાર્ડવેર ઘટાડાના ગુણોત્તરનો અંદાજ કાઢે છે. વર્ચ્યુઅલ મશીન (વી. એમ.) ને ભૌતિક મશીન કરતાં દૂરસ્થ સાઇટ પરથી વધુ સરળતાથી નિયંત્રિત અને નિરીક્ષણ કરી શકાય છે, અને વી. એમ. નું રૂપરેખાંકન વધુ લવચીક છે. આ કર્નલના વિકાસમાં અને ઓપરેટિંગ સિસ્ટમના અભ્યાસક્રમો શીખવવા માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે, જેમાં આધુનિક હાર્ડવેરને ટેકો ન આપતી વારસાગત ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ્સ ચલાવવાનો સમાવેશ થાય છે. અપ-ફ્રન્ટ હાર્ડવેર ખરીદીની જરૂર વગર જરૂરિયાત મુજબ નવા વર્ચ્યુઅલ મશીનની જોગવાઈ કરી શકાય છે. વર્ચ્યુઅલ મશીનને જરૂરિયાત મુજબ સરળતાથી એક ભૌતિક મશીનમાંથી બીજામાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્રાહક પાસે જનાર વેચાણકર્તા ભૌતિક કમ્પ્યુટરને પરિવહન કરવાની જરૂર વગર, તેમના લેપટોપ પર પ્રદર્શન સોફ્ટવેર સાથે વર્ચ્યુઅલ મશીનની નકલ કરી શકે છે. તેવી જ રીતે, વર્ચ્યુઅલ મશીનની અંદરની ભૂલ યજમાન પ્રણાલીને નુકસાન પહોંચાડતી નથી, તેથી લેપટોપ પર ઓએસ તૂટી પડવાનું કોઈ જોખમ નથી. સ્થળાંતરની આ સરળતાને કારણે, વર્ચ્યુઅલ મશીનોનો ઉપયોગ નવીનીકૃત અને ખામીયુક્ત ઊર્જા સ્રોતોની અસરની ચિંતા વિના આપત્તિ પુનઃપ્રાપ્તિ પરિસ્થિતિઓમાં સહેલાઈથી થઈ શકે છે. જો કે, જ્યારે બહુવિધ વી. એમ. એક જ ભૌતિક યજમાન પર વારાફરતી ચાલે છે, ત્યારે દરેક વી. એમ. વિવિધ અને અસ્થિર કામગીરી પ્રદર્શિત કરી શકે છે જે અન્ય વી. એમ. દ્વારા સિસ્ટમ પર લાદવામાં આવેલા વર્કલોડ પર ખૂબ આધાર રાખે છે. વર્ચ્યુઅલ મશીનોમાં અસ્થાયી અલગતા માટે યોગ્ય સ્થાપન તકનીકો દ્વારા આ સમસ્યાનું સમાધાન કરી શકાય છે. પ્લેટફોર્મ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન માટે ઘણા અભિગમો છે. વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનના ઉપયોગના કિસ્સાઓના ઉદાહરણોઃ યજમાન ઓએસ દ્વારા સમર્થિત ન હોય તેવી એક અથવા વધુ એપ્લિકેશનો ચલાવવીઃ જરૂરી મહેમાન ઓએસ ચલાવતી વર્ચ્યુઅલ મશીન યજમાન ઓએસમાં ફેરફાર કર્યા વિના ઇચ્છિત એપ્લિકેશનોને ચલાવવાની મંજૂરી આપી શકે છે. વૈકલ્પિક ઓપરેટિંગ સિસ્ટમનું મૂલ્યાંકન કરવુંઃ નવી OS યજમાન OSમાં ફેરફાર કર્યા વિના VMની અંદર ચલાવી શકાય છે. સર્વર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનઃ ભૌતિક સર્વરના હાર્ડવેર સંસાધનોનો વધુ સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવા માટે બહુવિધ વર્ચ્યુઅલ સર્વરને એક જ ભૌતિક સર્વર પર ચલાવી શકાય છે. ચોક્કસ વાતાવરણની નકલ કરવીઃ વર્ચ્યુઅલ મશીન, ઉપયોગમાં લેવાતા વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સોફ્ટવેરના આધારે, ડુપ્લિકેટ કરી શકાય છે અને બહુવિધ યજમાનો પર સ્થાપિત કરી શકાય છે, અથવા અગાઉ બેકઅપ લીધેલ સિસ્ટમ સ્થિતિમાં પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે. સુરક્ષિત વાતાવરણ બનાવવુંઃ જો વી. એમ. પર ચાલતા મહેમાન ઓએસને એવી રીતે નુકસાન થાય કે જે સુધારવા માટે ખર્ચ-અસરકારક ન હોય, જેમ કે માલવેરનો અભ્યાસ કરતી વખતે અથવા ખરાબ વર્તનવાળા સોફ્ટવેરને ઇન્સ્ટોલ કરતી વખતે થઈ શકે છે, તો વી. એમ. ને યજમાન સિસ્ટમને નુકસાન કર્યા વિના કાઢી નાખવામાં આવી શકે છે, અને મહેમાનને રીબૂટ કરવા પર ઉપયોગમાં લેવાતી સ્વચ્છ નકલ. પૂર્ણ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સંપૂર્ણ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનમાં, વર્ચ્યુઅલ મશીન એ જ સૂચના માટે રચાયેલ બિનપરિવર્તિત "મહેમાન" OS ને અલગથી ચલાવવા માટે પરવાનગી આપવા માટે પૂરતા હાર્ડવેરનું અનુકરણ કરે છે. આ અભિગમ 1966માં વી. એમ. પરિવારના પુરોગામી આઇ. બી. એમ. સી. પી.-40 અને સી. પી.-67 સાથે શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો. હાર્ડવેર-સહાયિત વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન હાર્ડવેર-સહાયિત વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનમાં, હાર્ડવેર આર્કિટેક્ચરલ સપોર્ટ પ્રદાન કરે છે જે વર્ચ્યુઅલ મશીન મોનિટર બનાવવાની સુવિધા આપે છે અને મહેમાન OS ને અલગથી ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે. હાર્ડવેર-સહાયિત વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સૌપ્રથમ 1972માં આઇબીએમ સિસ્ટમ/370 પર રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, જેનો ઉપયોગ પ્રથમ વર્ચ્યુઅલ મશીન ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ વીએમ/370 સાથે કરવામાં આવ્યો હતો. 2005 અને 2006માં, ઇન્ટેલ અને એએમડીએ તેમના પ્લેટફોર્મ પર ચાલતા વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનને ટેકો આપવા માટે વધારાના હાર્ડવેર વિકસાવ્યા હતા. સન માઇક્રોસિસ્ટમ્સ (હવે ઓરેકલ કોર્પોરેશન) એ 2005માં તેમના અલ્ટ્રાસ્પાર્ક ટી-સિરીઝ પ્રોસેસર્સમાં સમાન સુવિધાઓ ઉમેરી હતી. 2006 માં, પ્રથમ પેઢીના 32-અને 64-બીટ x86 હાર્ડવેર સપોર્ટ ભાગ્યે જ સોફ્ટવેર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન પર પ્રદર્શન લાભો પ્રદાન કરે છે. પેરા વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન પેરા વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનમાં, વર્ચ્યુઅલ મશીન જરૂરી રીતે હાર્ડવેરનું અનુકરણ કરતું નથી, પરંતુ તેના બદલે (અથવા વધુમાં) એક વિશેષ API પ્રદાન કરે છે જેનો ઉપયોગ ફક્ત "ગેસ્ટ" OS માં ફેરફાર કરીને જ થઈ શકે છે. આ શક્ય બનાવવા માટે, "ગેસ્ટ" ઓએસનો સ્રોત કોડ ઉપલબ્ધ હોવો આવશ્યક છે. જો સ્રોત કોડ ઉપલબ્ધ હોય, તો સંવેદનશીલ સૂચનાઓને VMM API પર કોલ સાથે બદલવા માટે તે પૂરતું છે. : "ક્લાઈ" "vm _ હૈંડલ _ ક્લાઈ ()" સાથે, પછી OS ને ફરીથી સંકલિત કરો અને નવા દ્વિસંગીનો ઉપયોગ કરો. હાયપરવાઇઝરને આ સિસ્ટમ કોલને ટ્રેંગો અને ઝેનમાં "હાયપરકોલ" કહેવામાં આવે છે; તે VM હેઠળ IBM ના CMS માં DIAG ("નિદાન") હાર્ડવેર સૂચના દ્વારા અમલમાં મૂકવામાં આવે છે (જે હાયપરવાઇઝર શબ્દની ઉત્પત્તિ હતી). ઓપરેટિંગ-સિસ્ટમ-સ્તર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન ઓપરેટિંગ-સિસ્ટમ-સ્તર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનમાં, ભૌતિક સર્વરને ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ સ્તરે વર્ચ્યુઅલાઈઝ કરવામાં આવે છે, જે બહુવિધ અલગ અને સુરક્ષિત વર્ચ્યુઅલાઈઝ્ડ સર્વર્સને એક ભૌતિક સર્વર પર ચલાવવા માટે સક્ષમ કરે છે. "ગેસ્ટ" ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ વાતાવરણ યજમાન સિસ્ટમની જેમ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમના સમાન ચાલી રહેલા ઉદાહરણને શેર કરે છે. આમ, સમાન ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ કર્નલનો ઉપયોગ "મહેમાન" વાતાવરણને અમલમાં મૂકવા માટે પણ થાય છે, અને આપેલ "મહેમાન" વાતાવરણમાં ચાલતી એપ્લિકેશનો તેને એકલ સિસ્ટમ તરીકે જુએ છે. હાર્ડવેર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન આપત્તિ પુનઃપ્રાપ્તિ આપત્તિ પુનઃપ્રાપ્તિ (ડી. આર.) યોજનાને ઘણીવાર હાર્ડવેર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન પ્લેટફોર્મ માટે સારી પ્રથા માનવામાં આવે છે. વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન વાતાવરણનું ડી. આર. સામાન્ય વ્યવસાયિક કામગીરીમાં વિક્ષેપ પાડતી પરિસ્થિતિઓની વિશાળ શ્રેણી દરમિયાન ઉપલબ્ધતાના ઊંચા દરની ખાતરી કરી શકે છે. એવી પરિસ્થિતિઓમાં કે જ્યાં હાર્ડવેર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન પ્લેટફોર્મ્સની સતત કામગીરી મહત્વપૂર્ણ છે, આપત્તિ પુનઃપ્રાપ્તિ યોજના એ સુનિશ્ચિત કરી શકે છે કે હાર્ડવેર પ્રદર્શન અને જાળવણીની જરૂરિયાતો પૂરી થાય છે. હાર્ડવેર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન આપત્તિ પુનઃપ્રાપ્તિ યોજનામાં નીચે વર્ણવેલ પદ્ધતિઓ સહિત વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા હાર્ડવેર અને સોફ્ટવેર સુરક્ષા બંનેનો સમાવેશ થાય છે. સોફ્ટવેર ડેટા માટે ટેપ બેકઅપ લાંબા ગાળાના આર્કાઇવલની જરૂરિયાતો આ સામાન્ય પદ્ધતિનો ઉપયોગ ડેટા ઑફસાઇટ સંગ્રહિત કરવા માટે થઈ શકે છે, પરંતુ ડેટા પુનઃપ્રાપ્તિ એક મુશ્કેલ અને લાંબી પ્રક્રિયા હોઈ શકે છે. ટેપ બેકઅપ ડેટા સંગ્રહિત નવીનતમ નકલ જેટલો જ સારો છે. ટેપ બેકઅપ પદ્ધતિઓ માટે બેકઅપ ઉપકરણ અને ચાલુ સંગ્રહ સામગ્રીની જરૂર પડશે. સંપૂર્ણ ફાઇલ અને એપ્લિકેશન પ્રતિકૃતિ આ પદ્ધતિના અમલીકરણ માટે સામાન્ય રીતે એક જ સાઇટ પર એપ્લિકેશન અને ડેટા ફાઇલ સંગ્રહ પ્રતિકૃતિ માટે નિયંત્રણ સોફ્ટવેર અને સંગ્રહ ક્ષમતાની જરૂર પડશે. ડેટા અલગ ડિસ્ક પાર્ટીશન અથવા અલગ ડિસ્ક ઉપકરણ પર નકલ કરવામાં આવે છે અને મોટાભાગના સર્વરો માટે સુનિશ્ચિત પ્રવૃત્તિ હોઈ શકે છે અને ડેટાબેઝ-પ્રકારની એપ્લિકેશનો માટે વધુ લાગુ કરવામાં આવે છે. હાર્ડવેર અને સોફ્ટવેર રિડન્ડન્સી આ પદ્ધતિ બે અલગ ભૌગોલિક ક્ષેત્રોમાં ડુપ્લિકેટ હાર્ડવેર અને સોફ્ટવેર પ્રતિકૃતિ પ્રદાન કરીને હાર્ડવેર વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સોલ્યુશન માટે આપત્તિ પુનઃપ્રાપ્તિ સુરક્ષાના ઉચ્ચતમ સ્તરની ખાતરી આપે છે. આ પણ જુઓ એપ્લિકેશન વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન પ્લેટફોર્મ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સોફ્ટવેરની સરખામણી ડેસ્કટોપ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સોફ્ટવેર ડાયનેમિક ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર હાર્ડવેર ઇમ્યુલેશન હાયપરજેકિંગ સેટ સિમ્યુલેટર પોપેક અને ગોલ્ડબર્ગ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન આવશ્યકતાઓ ફિઝિકલાઇઝેશન થિન પ્રોવિઝનિંગ વર્ચ્યુઅલ એપ્લાયન્સ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન ફોર એગ્રિગેશન વર્કસ્પેસ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સંદર્ભો બાહ્ય લિંક્સ અમિત સિંહ ઝેન દ્વારા વર્ચ્યુઅલાઈઝેશનનો પરિચય અને લેખકોના જૂથ દ્વારા આર્ટ ઓફ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન, એસીએમ, 2003, લિનક્સ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન સોફ્ટવેર