مجازی‌سازی KVM چیست و چرا برای سرور مجازی اهمیت دارد؟
KVM فناوری مجازی‌سازی داخل هسته‌ی لینوکس است که به هر سرور مجازی هسته و سیستم‌عامل مستقل می‌دهد. با نحوه‌ی کار KVM، تفاوتش با مجازی‌سازی مبتنی بر کانتینر و دلیل محبوبیتش آشنا شوید.
وقتی مشخصات سرورهای مجازی را مقایسه می‌کنید، معمولاً نام KVM را کنار آن‌ها می‌بینید. نوع مجازی‌سازی شاید جزئی فنی به نظر برسد، اما مستقیماً روی جداسازی، امنیت و آزادی شما در انتخاب سیستم‌عامل اثر می‌گذارد.
KVM چیست؟
KVM (مخفف Kernel-based Virtual Machine) ماژولی در هسته‌ی لینوکس است که خود لینوکس را به یک هایپروایزر تبدیل می‌کند. این فناوری از سال ۲۰۰۷ بخشی از هسته‌ی رسمی لینوکس است و امروز در بسیاری از زیرساخت‌های ابری جهان به کار می‌رود.
KVM از قابلیت‌های سخت‌افزاری مجازی‌سازی در پردازنده‌های امروزی، یعنی Intel VT-x و AMD-V، استفاده می‌کند. به همین دلیل کد ماشین مجازی تا حد زیادی مستقیم روی پردازنده اجرا می‌شود و سربار مجازی‌سازی کم است.
KVM چگونه کار می‌کند؟
در این معماری هر ماشین مجازی از دید سیستم‌عامل میزبان یک فرایند معمولی است. بخش‌های اصلی کار این‌گونه تقسیم شده‌اند:
- هسته‌ی لینوکس و KVM زمان‌بندی پردازنده و مدیریت حافظه را انجام می‌دهند.
- QEMU سخت‌افزار مجازی مانند دیسک، کارت شبکه و نمایشگر را برای ماشین فراهم می‌کند.
- درایورهای virtio دیسک و شبکه‌ی ماشین مجازی را بدون شبیه‌سازی کامل سخت‌افزار و با کارایی بالا به میزبان وصل می‌کنند.
- libvirt لایه‌ی مدیریت ماشین‌هاست: ساختن، روشن و خاموش کردن، گرفتن اسنپ‌شات و تنظیم منابع.
تفاوت KVM با مجازی‌سازی مبتنی بر کانتینر
در روش‌هایی مانند OpenVZ یا LXC، همه‌ی سرورهای مجازی از هسته‌ی مشترک سیستم‌عامل میزبان استفاده می‌کنند. این روش سبک است، اما محدودیت‌هایی دارد که در KVM وجود ندارد:
- هسته‌ی مستقل: در KVM هر ماشین مجازی هسته‌ی سیستم‌عامل خودش را دارد؛ پس می‌توانید نسخه‌ی هسته را عوض کنید یا ماژول‌های خاص بارگذاری کنید.
- آزادی در سیستم‌عامل: روی KVM می‌توان توزیع‌های مختلف لینوکس، FreeBSD و ویندوز سرور را نصب کرد؛ در مجازی‌سازی مبتنی بر کانتینر تنها سیستم‌عامل‌هایی اجرا می‌شوند که با هسته‌ی میزبان سازگارند.
- جداسازی قوی‌تر: مرز میان ماشین‌ها را پردازنده و هایپروایزر تعیین می‌کنند، نه تنها سازوکارهای هسته‌ی مشترک.
- منابع قابل پیش‌بینی: حافظه و پردازنده‌ی هر ماشین به‌طور مشخص به آن اختصاص می‌یابد.
مزایای KVM برای کاربر سرور مجازی
اگر سرور مجازی شما روی KVM اجرا می‌شود، در عمل این امکانات را دارید:
- نصب هر سیستم‌عاملی که پروژه‌تان نیاز دارد
- اجرای نرم‌افزارهایی مانند Docker یا VPNهایی که به دسترسی سطح هسته نیاز دارند
- رفتاری بسیار نزدیک به سرور فیزیکی، از جمله دسترسی کنسول و راه‌اندازی دوباره‌ی مستقل
- امکان گرفتن اسنپ‌شات و پشتیبان از کل دیسک ماشین
جمع‌بندی
KVM مجازی‌سازی کامل را با کارایی نزدیک به سخت‌افزار واقعی ترکیب می‌کند. هسته‌ی مستقل، جداسازی قوی و آزادی در انتخاب سیستم‌عامل، آن را به یکی از بهترین گزینه‌ها برای میزبانی سرور مجازی تبدیل کرده است. هنگام خرید سرور مجازی، نوع مجازی‌سازی را هم کنار پردازنده، رم و دیسک بررسی کنید.
