ورچوئلائزیشن سے مراد ایک مصنوعی کمپیوٹنگ ریسورس کی تخلیق ہے جو متعلقہ حقیقی یا جسمانی وسائل کے طرز عمل کی نقل کرتا ہے۔ سافٹ ویئر سے لے کر انفرادی ہارڈ ویئر ڈیوائسز تک ہارڈ ویئر پلیٹ فارم مکمل کرنے کے لیے کئی قسم کے وسائل کو ورچوئلائز کیا جا سکتا ہے۔ یہ پوسٹ ورچوئل مشینوں پر مرکوز ہے جس میں سی پی یو ، میموری ، نیٹ ورک کارڈ ، ڈسک ، گرافکس اڈاپٹر اور آپریٹنگ سسٹم جیسے آلات شامل ہیں۔ سافٹ ویئر جو ورچوئل مشینیں بناتا اور چلاتا ہے اسے ہائپر وائزر کہا جاتا ہے۔ ذیل میں ، ہم نامی ہائپر وائزر کی خصوصیات پر تبادلہ خیال کریں گے۔ KVM .
ورچوئلائزیشن کے فوائد۔
ماضی میں ، یکساں ہونا ڈیٹا سینٹرز ، ڈویلپمنٹ ہاؤسز اور گھر میں موڈس آپریندی تھا۔ عملی طور پر ، تمام مشینیں ایک ہی آپریٹنگ سسٹم کی ایک ہی ریلیز چلائیں گی ، چاہے وہ لینکس ، ونڈوز ، یا فری بی ایس ڈی ہو۔ وقت بدل گیا ہے۔
آج ، ہم توقع کریں گے کہ مختلف OS جیسے لینکس اور ونڈوز ، اور یہاں تک کہ OS کے مختلف ورژن (مثال کے طور پر ، ونڈوز ایکس پی اور 10) ایک ہی کمپیوٹر کے ماحول میں مشترکہ مقام رکھتے ہیں۔ ورچوئل مشینوں کے بغیر ، ایک سے زیادہ آپریٹنگ پلیٹ فارمز پر ایپلی کیشنز چلانے کے لیے ایک سے زیادہ فزیکل مشینوں کو تعینات اور برقرار رکھا جانا چاہیے۔ ورچوئلائزیشن ایک مجازی مشین پر ایک سے زیادہ ورچوئل مشینیں چلانے کا اختیار دیتی ہے ، ہر ممکنہ طور پر مختلف OS کے ساتھ۔
جسمانی مشینوں پر ورچوئل مشینوں کے فوائد میں شامل ہیں:
- کمپیوٹر کے وسائل کا زیادہ موثر استعمال۔
ہارڈ ویئر کی قیمت نیچے کی طرف چل رہی ہے جبکہ ان کی پروسیسنگ پاور بڑھتی رہتی ہے۔ اس حقیقت کے تحت ، آج بہت سی بڑی طاقتور مشینیں کم استعمال ہوتی ہیں ، جیسا کہ بیکار سی پی یو سائیکل ، غیر استعمال شدہ میموری وغیرہ سے ماپا جاتا ہے ، ورچوئل مشینوں کو کم جسمانی مشینوں پر جمع کرنے کے نتیجے میں کم جسمانی وسائل ہوتے ہیں اور اس وجہ سے بہتر کارکردگی ہوتی ہے۔
- بہتر آئی ٹی جواب دہی اور پیداوری
نئے فزیکل ہارڈ ویئر کی فراہمی میں ایک طویل حصول انتظار کی مدت ہوتی ہے جس کے بعد اس کی آمد کے بعد ایک طویل تنصیب اور تعیناتی کی مدت ہوتی ہے۔ اس کے برعکس ، ورچوئل مشینوں کی فراہمی کو خودکار بنایا جا سکتا ہے اور دن یا ہفتوں کی بجائے منٹوں میں دستیاب کیا جا سکتا ہے جو کہ روایتی مشین کے حصول میں بعض اوقات لیتا ہے۔
- لاگت کی بچت۔
بڑے ڈیٹا سینٹرز کم آپریٹنگ اخراجات کی وجہ سے پیسے بچائیں گے۔ بچت کم کولنگ اور بجلی کی ضروریات کے نتیجے میں توانائی کے کم بلوں کی صورت میں آتی ہے۔
KVM کا تعارف۔
دانا پر مبنی ورچوئل مشین ، یا KVM مختصر میں ، ایک مفت اور اوپن سورس ہائپر وائزر حل ہے۔ یہ کھلی منبع کے متبادل کے ساتھ ایک بالغ صنعت میں مقابلہ کرتا ہے۔ زین ، ورچوئل باکس۔ ، اسی طرح ملکیتی مصنوعات جیسے۔ VMware vSphere۔ ، Citrix XenServer ، مائیکروسافٹ ہائپر- V .
2005 سے پہلے ، اس وقت ہائپر وائزر حل ، جیسے زین اور ورچوئل باکس ، سب سافٹ ویئر پر مبنی تھے۔ x86 فن تعمیر میں ورچوئلائزیشن کو سپورٹ کرنے کی سہولت نہیں تھی۔ 2005 میں ، انسٹرکشن سیٹ ایکسٹینشنز انٹیل VT اور AMD-V کے تعارف نے ورچوئلائزیشن کا منظر بدل دیا۔ کے وی ایم نے اپنا پہلا ورژن 2006 میں جاری کیا ، اور ورچوئلائزیشن کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے نئے ہارڈ ویئر کی فراہمی سے فائدہ اٹھانے والے پہلے ہائپر وائزرز میں سے ایک تھا۔
آپ KVM کسی بھی 32 بٹ یا 64 بٹ x86 کمپیوٹر پر انسٹال کر سکتے ہیں ، ہائپر ویزری لینگو میں 'میزبان مشین' جو کہ انٹیل VT یا AMD-V ایکسٹینشن کو سپورٹ کرتی ہے۔ آج ، جدید ہائپر وائزر عام طور پر ہائبرڈ ورچوئلائزیشن کی حمایت کرتے ہیں: جب ممکن ہو تو ہارڈ ویئر کی مدد سے اور صرف پرانے چپ سیٹوں کے لیے سافٹ ویئر میں ناکامی۔
KVM کو ٹائپ 2 ہائپر وائزر کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے ، مطلب یہ ہے کہ یہ میزبان آپریٹنگ سسٹم کے اندر چلتا ہے۔ جیسا کہ اس کے نام سے پتہ چلتا ہے ، KVM دانا پر مبنی ہے ، اور زیادہ واضح طور پر ، یہ لینکس دانا ہے۔ لہذا ، یہ حیرت کی بات نہیں ہے کہ KVM صرف لینکس کو بطور میزبان OS سپورٹ کرتا ہے۔ (کے وی ایم کو بعد میں فری بی ایس ڈی پر پورٹ کیا گیا۔) اگر آپ اوپن سورس ملٹی پلیٹ فارم ٹائپ 2 ہائپر وائزر چاہتے ہیں تو ورچوئل باکس ایک اچھا امیدوار ہے۔ ورچوئل باکس مقامی طور پر ونڈوز ، لینکس ، میک او ایس ایکس اور سولاریس پر چل سکتا ہے۔
اس کے برعکس ، Xen ایک ٹائپ -1 ہائپر وائزر ہے ، جسے ننگی دھاتی ہائپر وائزر بھی کہا جاتا ہے ، جو میزبان مشین پر براہ راست فرم ویئر کے طور پر چلتا ہے۔ ٹائپ 1 سے زیادہ ٹائپ 1 کا فائدہ یہ ہے کہ ہائپر وائزر براہ راست بنیادی ہارڈ ویئر پر چل رہا ہے۔ نقصان یہ ہے کہ ٹائپ -1 ہائپر وائزر میزبان آلات کی وسیع رینج کی حمایت نہیں کرسکتا ہے جیسا کہ ٹائپ 2 ہائپر وائزر کے میزبان آپریٹنگ سسٹم کی طرح ہے۔
اگرچہ ہائپر وائزر اس میں مختلف ہو سکتے ہیں کہ آیا انہیں میزبان OS کی ضرورت ہے اور کون سے ، وہ اس کے حوالے سے بہت ملتے جلتے ہیں کہ وہ کس مہمان OS کی حمایت کرتے ہیں ، یعنی وہ OS جسے ورچوئل مشین چلا سکتی ہے۔ KVM درج ذیل مہمان OS کے ورچوئلائزیشن کی حمایت کرتا ہے۔
- لینکس کی تقسیم بشمول ڈیبین ، اوبنٹو ، سینٹوس ، فیڈورا ، ریڈ ہیٹ انٹرپرائز لینکس۔
- بی ایس ڈی جیسے اوپن بی ایس ڈی ، فری بی ایس ڈی ، نیٹ بی ایس ڈی۔
- سولاریس
- ونڈوز
KVM غیر ترمیم شدہ مہمان OS تصاویر چلانے کے قابل ہے۔ اس خصوصیت کو مکمل ورچوئلائزیشن کے نام سے جانا جاتا ہے ، جیسا کہ پیرا ورچوئلائزیشن کے برخلاف جہاں مہمان OS کو آپریشنز کے خصوصی ہینڈلنگ کے لیے تبدیل کیا جاتا ہے جو کہ میزبان مشین کے مقابلے میں ورچوئل مشین پر چلانا کافی زیادہ مشکل ہوتا ہے۔
KVM کیسے کام کرتا ہے
KVM 2 ٹیکنالوجی اجزاء پر مشتمل ہے: دانا اور صارف کی جگہ۔ دانا جزو 2 لوڈ کرنے کے قابل دانا ماڈیولز پر مشتمل ہوتا ہے: kvm.ko ، اور یا تو kvm-intel.ko یا kvm-amd.ko۔ kvm.ko ماڈیول بنیادی فن تعمیر سے آزاد ورچوئلائزیشن پروسیسنگ فراہم کرتا ہے۔ kvm-intel.ko اور kvm-amd.ko ماڈیول انٹیل اور AMD پروسیسر سے متعلقہ ماڈیولز سے مطابقت رکھتے ہیں۔ ان ماڈیولز کو کرنل ورژن 2.6.20 کے مطابق لینکس کرنل میں ضم کر دیا گیا۔
لینکس کرنل کے ساتھ کے وی ایم کا سخت انضمام اس کے فوائد ہیں۔ کے وی ایم لینکس کو سسٹم کا گھناؤنا کام کرنے کے لیے تفویض کرنے کے قابل ہے ، جبکہ یہ ہارڈ ویئر کے ذریعہ سامنے آنے والی نئی ورچوئلائزیشن ہدایات کو سنبھالنے پر مرکوز ہے۔ کے وی ایم بڑے لینکس کمیونٹی میں اپ اسٹریم سے کسی بھی جاری نظام کی بہتری سے وراثت میں آنے سے بھی فائدہ اٹھاتا ہے۔
اہم بات یہ ہے کہ دانا ماڈیولز ہیں ، وہ ورچوئل مشین ہارڈ ویئر کی تقلید نہیں کرتے جس پر مہمان OS چلتا ہے۔ یہ کام یوزر اسپیس میں ہے۔ KVM استعمال کرتا ہے۔ QEMU ، جو صارف کی جگہ پر چلتی ہے ، ورچوئل مشینیں بنانے کے لیے جو مہمان OS کے ساتھ تعامل کرتی ہیں۔ ہر ورچوئل مشین صرف ایک باقاعدہ لینکس عمل ہے۔ ایک بڑا فائدہ یہ ہے کہ آپ ورچوئل مشینوں کی نگرانی اور انتظام کے لیے لینکس کے معروف کمانڈ جیسے ٹاپ اینڈ کِل استعمال کرسکتے ہیں۔
خلاصہ اور نتیجہ
KVM لینکس ہوسٹ پلیٹ فارم پر مکمل ورچوئلائزیشن کے لیے ایک بہترین اوپن سورس حل ہے۔ 10+ سال کی فعال ترقی کے بعد ، KVM لینکس کی بہت سی تقسیم میں ڈی فیکٹو معیاری مشین لیول ورچوئلائزیشن ٹول بن گیا ہے۔