Hardware virtualization
ہارڈ ویئر ورچوئلائزیشن کمپیوٹرز کی مکمل ہارڈ ویئر پلیٹ فارمز کے طور پر ورچوئلائزیشن ہے، ان کے اجزاء کے کچھ منطقی خلاصہ، یا صرف مختلف آپریٹنگ سسٹم کو چلانے کے لیے درکار فعالیت۔ ورچوئلائزیشن کمپیوٹنگ پلیٹ فارم کی جسمانی خصوصیات کو صارفین سے چھپاتی ہے، اس کے بجائے ایک تجریدی کمپیوٹنگ پلیٹ فارم پیش کرتی ہے۔ اس کی ابتدا میں، ورچوئلائزیشن کو کنٹرول کرنے والے سافٹ ویئر کو "کنٹرول پروگرام" کہا جاتا تھا، لیکن اصطلاحات "ہائپر وائزر" یا "ورچوئل مشین مانیٹر" کو وقت کے ساتھ ترجیح دی جانے لگی۔ تصور "ورچوئلائزیشن" کی اصطلاح 1960 کی دہائی میں ایک ورچوئل مشین (جسے بعض اوقات "سیوڈو مشین" بھی کہا جاتا ہے) کے لیے بنائی گئی تھی، یہ اصطلاح خود تجرباتی آئی بی ایم ایم 44/44 ایکس سسٹم سے تعلق رکھتی ہے۔ ورچوئل مشینوں کی تخلیق اور انتظام کو حال ہی میں "پلیٹ فارم ورچوئلائزیشن"، یا "سرور ورچوئلائزیشن" بھی کہا گیا ہے۔ پلیٹ فارم ورچوئلائزیشن میزبان سافٹ ویئر (ایک کنٹرول پروگرام) کے ذریعہ دیئے گئے ہارڈ ویئر پلیٹ فارم پر انجام دی جاتی ہے، جو اپنے مہمان سافٹ ویئر کے لیے ایک مصنوعی کمپیوٹر ماحول، ایک ورچوئل مشین (وی ایم) بناتی ہے۔ مہمان سافٹ ویئر صارف کی ایپلی کیشنز تک محدود نہیں ہے۔ بہت سے میزبان مکمل آپریٹنگ سسٹم پر عمل درآمد کی اجازت دیتے ہیں۔ مہمان سافٹ ویئر اس طرح چلتا ہے جیسے یہ براہ راست فزیکل ہارڈ ویئر پر چل رہا ہو، جس میں کئی قابل ذکر انتباہات ہوں۔ جسمانی نظام کے وسائل تک رسائی (جیسے نیٹ ورک تک رسائی، ڈسپلے، کی بورڈ، اور ڈسک اسٹوریج) عام طور پر میزبان پروسیسر اور سسٹم میموری کے مقابلے میں زیادہ پابند سطح پر منظم کی جاتی ہے۔ مہمانوں کو اکثر مخصوص پردیی آلات تک رسائی سے روک دیا جاتا ہے، یا آلہ کی مقامی صلاحیتوں کے ذیلی سیٹ تک محدود ہو سکتا ہے، جو کہ ورچوئلائزیشن میزبان کے ذریعہ نافذ کردہ ہارڈ ویئر تک رسائی کی پالیسی پر منحصر ہے۔ ورچوئلائزیشن اکثر کارکردگی کے جرمانے کو درست کرتی ہے، دونوں ہائپر وائزر کو چلانے کے لیے درکار وسائل میں، اور ساتھ ہی جسمانی مشین پر مقامی چلانے کے مقابلے میں ورچوئل مشین پر کم کارکردگی میں۔ ورچوئلائزیشن کی وجوہات سرور کے استحکام کے معاملے میں، بہت سے چھوٹے فزیکل سرورز کو ایک بڑے فزیکل سرور سے تبدیل کیا جا سکتا ہے تاکہ زیادہ (مہنگے) ہارڈ ویئر وسائل جیسے سی پی یوز، اور ہارڈ ڈرائیوز کی ضرورت کو کم کیا جا سکے۔ اگرچہ ہارڈ ویئر کو ورچوئل ماحول میں مستحکم کیا جاتا ہے، لیکن عام طور پر او ایس نہیں ہوتے ہیں۔ اس کے بجائے، فزیکل سرور پر چلنے والے ہر او ایس کو ورچوئل مشین کے اندر چلنے والے ایک الگ او ایس میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ اس طرح، بڑا سرور ایسی بہت سی "مہمان" ورچوئل مشینوں کی "میزبانی" کر سکتا ہے۔ اسے فزیکل ٹو ورچوئل (P2V) ٹرانسفارمیشن کہا جاتا ہے۔ آلات کی دیکھ بھال سے وابستہ آلات اور مزدوری کے اخراجات کو کم کرنے کے علاوہ، سرورز کو مستحکم کرنے سے توانائی کی کھپت کو کم کرنے اور ٹیکنالوجی کے ماحولیاتی و ماحولیاتی شعبوں میں عالمی سطح پر قدم رکھنے کا اضافی فائدہ بھی مل سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک عام سرور 425 ڈبلیو پر چلتا ہے اور وی ایم ویئر 15:1 تک کے ہارڈ ویئر میں کمی کے تناسب کا تخمینہ لگاتا ہے۔ ایک ورچوئل مشین (وی ایم) کو فزیکل مشین کے مقابلے میں ریموٹ سائٹ سے زیادہ آسانی سے کنٹرول اور معائنہ کیا جا سکتا ہے، اور وی ایم کی ترتیب زیادہ لچکدار ہوتی ہے۔ یہ دانا کی ترقی اور آپریٹنگ سسٹم کے کورسز کی تعلیم کے لیے بہت مفید ہے، بشمول وہ آپریٹنگ سسٹم جو جدید ہارڈ ویئر کو سپورٹ نہیں کرتے ہیں۔ ایک نئی ورچوئل مشین کو ہارڈ ویئر کی خریداری کی ضرورت کے بغیر ضرورت کے مطابق فراہم کیا جا سکتا ہے۔ ایک ورچوئل مشین کو ضرورت کے مطابق آسانی سے ایک فزیکل مشین سے دوسری مشین میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، گاہک کے پاس جانے والا سیلز پرسن فزیکل کمپیوٹر کو منتقل کرنے کی ضرورت کے بغیر اپنے لیپ ٹاپ پر ڈیموسٹریشن سافٹ ویئر کے ساتھ ورچوئل مشین کاپی کر سکتا ہے۔ اسی طرح، ورچوئل مشین کے اندر ایک غلطی ہوسٹ سسٹم کو نقصان نہیں پہنچاتی، اس لیے لیپ ٹاپ پر او ایس کے کریش ہونے کا کوئی خطرہ نہیں ہے۔ نقل مکانی میں اس آسانی کی وجہ سے، ورچوئل مشینوں کو آفات سے بحالی کے منظرناموں میں تجدید شدہ اور ناقص توانائی کے ذرائع کے اثرات کے خدشات کے بغیر آسانی سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، جب ایک سے زیادہ وی ایم بیک وقت ایک ہی فزیکل میزبان پر چل رہے ہوتے ہیں، تو ہر وی ایم مختلف اور غیر مستحکم کارکردگی کا مظاہرہ کر سکتا ہے جو دوسرے وی ایم کے ذریعہ سسٹم پر لگائے گئے کام کے بوجھ پر بہت زیادہ منحصر ہوتا ہے۔ اس مسئلے کو ورچوئل مشینوں کے درمیان عارضی تنہائی کے لیے مناسب انسٹالیشن تکنیک کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے۔ پلیٹ فارم ورچوئلائزیشن کے کئی طریقے ہیں۔ ورچوئلائزیشن کے استعمال کے معاملات کی مثالیں: ایک یا زیادہ ایپلی کیشنز کو چلانا جو میزبان او ایس کے ذریعہ سپورٹ نہیں ہیں: مطلوبہ مہمان او ایس کو چلانے والی ایک ورچوئل مشین میزبان او ایس کو تبدیل کیے بغیر مطلوبہ ایپلی کیشنز کو چلانے کی اجازت دے سکتی ہے۔ متبادل آپریٹنگ سسٹم کا اندازہ لگانا: نئے او ایس کو میزبان او ایس کو تبدیل کیے بغیر وی ایم کے اندر چلایا جا سکتا ہے۔ سرور ورچوئلائزیشن: متعدد ورچوئل سرورز کو ایک ہی فزیکل سرور پر چلایا جا سکتا ہے، تاکہ فزیکل سرور کے ہارڈ ویئر وسائل کو زیادہ مکمل طور پر استعمال کیا جا سکے۔ مخصوص ماحول کی نقل کرنا: ایک ورچوئل مشین، استعمال شدہ ورچوئلائزیشن سافٹ ویئر کے لحاظ سے، متعدد میزبانوں پر نقل اور انسٹال کی جا سکتی ہے، یا پہلے سے بیک اپ شدہ سسٹم کی حالت میں بحال کی جا سکتی ہے۔ ایک محفوظ ماحول بنانا: اگر وی ایم پر چلنے والا مہمان او ایس اس طرح سے خراب ہو جاتا ہے جس کی مرمت کے لیے لاگت مؤثر نہیں ہے، جیسے کہ میلویئر کا مطالعہ کرتے وقت یا بری طرح سے برتاؤ کرنے والے سافٹ ویئر کو انسٹال کرتے وقت ہو سکتا ہے، تو وی ایم کو میزبان سسٹم کو نقصان پہنچائے بغیر چھوڑ دیا جا سکتا ہے، اور مہمان کو دوبارہ شروع کرنے پر ایک صاف کاپی استعمال کی جا سکتی ہے۔ مکمل ورچوئلائزیشن مکمل ورچوئلائزیشن میں، ورچوئل مشین کافی ہارڈ ویئر کی تقلید کرتی ہے تاکہ اسی انسٹرکشن سیٹ کے لیے ڈیزائن کیے گئے غیر ترمیم شدہ "گیسٹ" او ایس کو الگ تھلگ چلانے کی اجازت دی جا سکے۔ یہ نقطہ نظر 1966 میں آئی بی ایم سی پی-40 اور سی پی-67 کے ساتھ پیش کیا گیا تھا، جو وی ایم خاندان کے پیشرو تھے۔ ہارڈ ویئر کی مدد سے ورچوئلائزیشن ہارڈ ویئر کی مدد سے ورچوئلائزیشن میں، ہارڈ ویئر آرکیٹیکچرل سپورٹ فراہم کرتا ہے جو ورچوئل مشین مانیٹر بنانے میں سہولت فراہم کرتا ہے اور مہمان او ایس کو تنہائی میں چلانے کی اجازت دیتا ہے۔ ہارڈ ویئر کی مدد سے ورچوئلائزیشن پہلی بار 1972 میں آئی بی ایم سسٹم/370 پر وی ایم/370 کے ساتھ استعمال کے لیے متعارف کرائی گئی تھی، جو پہلا ورچوئل مشین آپریٹنگ سسٹم تھا۔ 2005 اور 2006 میں، انٹیل اور اے ایم ڈی نے اپنے پلیٹ فارم پر چلنے والی ورچوئلائزیشن کو سپورٹ کرنے کے لیے اضافی ہارڈ ویئر تیار کیا۔ سن مائیکرو سسٹمز (اب اوریکل کارپوریشن) نے 2005 میں اپنے الٹرا ایس پی اے آر سی ٹی سیریز پروسیسرز میں اسی طرح کی خصوصیات شامل کیں۔ 2006 میں، پہلی نسل کے 32-اور 64-بٹ x86 ہارڈ ویئر سپورٹ کو سافٹ ویئر ورچوئلائزیشن پر شاذ و نادر ہی کارکردگی کے فوائد پیش کرنے کے لیے پایا گیا۔ پیرا ورچوئلائزیشن پیرا ورچوئلائزیشن میں، ورچوئل مشین لازمی طور پر ہارڈ ویئر کی تقلید نہیں کرتی ہے، بلکہ اس کے بجائے (یا اس کے علاوہ) ایک خاص API پیش کرتی ہے جسے صرف "مہمان" OS میں ترمیم کرکے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ ممکن ہونے کے لیے، "مہمان" او ایس کا سورس کوڈ دستیاب ہونا چاہیے۔ اگر سورس کوڈ دستیاب ہے، تو حساس ہدایات کو وی ایم ایم اے پی آئی پر کالوں سے تبدیل کرنا کافی ہے (جیسے۔ : "کلائی" "vm _ हैंडल _ کلائی ()" کے ساتھ، پھر او ایس کو دوبارہ مرتب کریں اور نئے بائنری استعمال کریں۔ ہائپر وائزر کو اس سسٹم کال کو ٹرینگو اور زین میں "ہائپر کال" کہا جاتا ہے۔ اسے وی ایم کے تحت آئی بی ایم کے سی ایم ایس میں ڈی آئی اے جی ("تشخیص") ہارڈ ویئر انسٹرکشن کے ذریعے لاگو کیا جاتا ہے (جو ہائپر وائزر کی اصطلاح کی ابتدا تھی)۔ آپریٹنگ سسٹم کی سطح پر ورچوئلائزیشن آپریٹنگ سسٹم کی سطح پر، ایک فزیکل سرور کو ورچوئلائز کیا جاتا ہے، جس سے متعدد الگ تھلگ اور محفوظ ورچوئلائزڈ سرورز کو ایک ہی فزیکل سرور پر چلانے کے قابل بنایا جاتا ہے۔ "مہمان" آپریٹنگ سسٹم کے ماحول آپریٹنگ سسٹم کی وہی چل رہی مثال کا اشتراک کرتے ہیں جو میزبان سسٹم کے ساتھ ہوتا ہے۔ اس طرح، وہی آپریٹنگ سسٹم دانا "مہمان" ماحول کو نافذ کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے، اور دی گئی "مہمان" ماحول میں چلنے والی ایپلی کیشنز اسے ایک الگ تھلگ نظام کے طور پر دیکھتی ہیں۔ ہارڈ ویئر ورچوئلائزیشن ڈیزاسٹر ریکوری ڈیزاسٹر ریکوری (ڈی آر) پلان کو اکثر ہارڈ ویئر ورچوئلائزیشن پلیٹ فارم کے لیے اچھا عمل سمجھا جاتا ہے۔ ورچوئلائزیشن ماحول کا ڈی آر عام کاروباری کارروائیوں میں خلل ڈالنے والے وسیع تر حالات کے دوران دستیابی کی اعلی شرح کو یقینی بنا سکتا ہے۔ ایسے حالات میں جہاں ہارڈ ویئر ورچوئلائزیشن پلیٹ فارمز کی مسلسل کارروائیاں اہم ہیں، ڈیزاسٹر ریکوری پلان ہارڈ ویئر کی کارکردگی اور دیکھ بھال کی ضروریات کو پورا کرنے کو یقینی بنا سکتا ہے۔ ہارڈ ویئر ورچوئلائزیشن ڈیزاسٹر ریکوری پلان میں مختلف طریقوں سے ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر دونوں کا تحفظ شامل ہوتا ہے، بشمول ذیل میں بیان کردہ۔ سافٹ ویئر ڈیٹا کے لیے ٹیپ بیک اپ طویل مدتی آرکائیو کی ضروریات یہ عام طریقہ ڈیٹا کو آف سائٹ اسٹور کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن ڈیٹا کی بازیابی ایک مشکل اور طویل عمل ہو سکتا ہے۔ ٹیپ بیک اپ ڈیٹا صرف اتنا ہی اچھا ہے جتنا کہ ذخیرہ شدہ تازہ ترین کاپی۔ ٹیپ بیک اپ طریقوں کے لیے بیک اپ ڈیوائس اور جاری اسٹوریج مواد کی ضرورت ہوگی۔ مکمل فائل اور ایپلی کیشن کی نقل اس طریقہ کار کے نفاذ کے لیے کنٹرول سافٹ ویئر اور اسٹوریج کی صلاحیت کی ضرورت ہوگی تاکہ ایپلی کیشن اور ڈیٹا فائل اسٹوریج کی نقل عام طور پر ایک ہی سائٹ پر ہو۔ ڈیٹا کو ایک مختلف ڈسک پارٹیشن یا علیحدہ ڈسک ڈیوائس پر نقل کیا جاتا ہے اور یہ زیادہ تر سرورز کے لیے ایک طے شدہ سرگرمی ہو سکتی ہے اور ڈیٹا بیس قسم کی ایپلی کیشنز کے لیے زیادہ نافذ کیا جاتا ہے۔ ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کی بے کار پن یہ طریقہ دو الگ الگ جغرافیائی علاقوں میں ڈپلیکیٹ ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کی نقل فراہم کرکے ہارڈ ویئر ورچوئلائزیشن حل کے لیے آفات کی بازیابی کے تحفظ کی اعلی ترین سطح کو یقینی بناتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں ایپلیکیشن ورچوئلائزیشن پلیٹ فارم ورچوئلائزیشن سافٹ ویئر کا موازنہ ڈیسک ٹاپ ورچوئلائزیشن ڈیسک ٹاپ ورچوئلائزیشن سافٹ ویئر متحرک انفراسٹرکچر ہارڈ ویئر ایمولیشن ہائپر جیکنگ سیٹ سمیلیٹر پوپیک اور گولڈ برگ ورچوئلائزیشن کی ضروریات فزیکلائزیشن پتلی فراہمی ورچوئل آلات ورچوئلائزیشن جمع کرنے کے لیے ورک اسپیس ورچوئلائزیشن حوالہ جات بیرونی لنکس ورچوئلائزیشن کا تعارف، امیت سنگھ زین اور آرٹ آف ورچوئلائزیشن، ACM، 2003، مصنفین کے ایک گروپ کے ذریعہ لینکس ورچوئلائزیشن سافٹ ویئر