Sanallaştırma; işletim sistemleri, sistem veya ağ kaynaklarının mantıksal olarak bölünmesi yada yalıtılmasıdır. Sanallaştırma yazılımlarında lisanlı yazılımlarının yanında özgür ve açık kaynak kodlu yazılımlarda önemli pazar payına sahip olmaya başladı.

Sanallaştırma Teknolojileri

  • Misafir İşletim Sistemi Sanallaştırma
  • Paylaştırılmış Kernel Sanallaştırma
  • Kernel Seviyesi Sanallaştırma
  • Hypervisor
  • 1 Paravirtualization
  • Full Virtualization ( Tam sanallaştırma )
  • Hardware Virtualization (Donanım Seviyesi Sanallaştırma)

Misafir İşletim Sistemi Sanallaştırma

Standart İşletim Sistemi üzerine sanallaştırma yazılımı kurularak yapılan yöntemdir.

Şekil-1: Misafir İşletim Sistemi Sanallaştırma Mimarisi

Paylaştırılmış Kernel Sanallaştırma

Sistem Seviyesi sanallaştırma olarak tanımlanır. Gerçekte çalışan tek işletim sistemi olup , Misafir sistemlerinin kendilerine ait dosya sistemleri ve hiyerarşileri vardır. Örnek :Linux VServer Solaris Zones and Containers, FreeVPS OpenVZFreeBSD JailAix Workload Partitions ( Wpar )

Şekil-2: Paylaştırılmış Kernel Sanallaştırma Mimarisi

Kernel Seviyesi Sanallaştırma

Kernel Seviyesi sanallaştırmada , Host işletim süstemi üzerinde modifiye edilmiş bir kernel çalışarak Bir çok misafir işletim sisteminin çalışması için gerekli ortamı sağlar. Örnek: KVM (Kernel Virtual Machine), UML (User Mode Linux)

Şekil-3: Kernel Seviyesi Sanallaştırma Mimarisi

Hypervisor

Hypervisor ”Virtual Machine Monitor , VMM” , Misafir işletim sisteminin Ring 0’da kernel’ini çalıştırmasına olanak sunar.

Şekil-4: Korumalı modda kullanılabilen x86 için ayrıcalık halkaları

Paravirtualization

Paravirtualization misafir işletim sisteminin Hypervisor üzerinde çalışması için özellikle modifiye edilmesini gerektirir. Yapılan değişiklikler misafir işletim sisteminin sınırlandırılmış uygulamaları Ring-0 da çalıştırmasına olanak verir. Paravirtualization sanallaştırma teknikleri içerisinde en yüksek performans verendir

Şekil-5: Paravirtualization

Full Virtualization ( Tam sanallaştırma)

Paravirtualization ile hemen hemen aynı olmakla beraber , Modifiye edilmiş misafir işletim sistemine gereksinim duymaz. Paravirtualizataion a göre daha çok kaynak gereksinimi olduğu için daha düşük performans gösterir.

Şekil-6: Paravirtualization

Hardware Virtualization (Donanım seviyesi Sanallaştırma)

Tamamen yeni jenarasyon CPU sanallaştırma özellikleri kullanılarak yapılır.

Şekil-7: Hardware Virtualization

Disk Virtualization

Disk sanallaştırma, birden çok depolama cihazından fiziksel depolamanın, merkezi bir konsoldan yönetilen tek bir depolama cihazı veya kullanılabilir depolama kapasitesi havuzu gibi görünen bir havuzda toplanmasıdır.

Şekil-8: Disk Sanallaştırma Mimarisi

Disk Kalıp Dosyaları

Sanal Disk İmaj dosyası ( Virtual Disk Image File . VDI ) disk üzerinde bir dosyadır. Kalıp Dosyası şeklinde de bilinir. ( .vmdk -VMware VMDK, .vhd – Xen ve Microsoft Hyper-V, .vdi -Oracle VM Virtual Box, )

  • Dinamik olarak genişleyen Kalıp “Thin provisoining”
  • + Disk alanının daha verimli kullanılması
  • – Düşük disk performansı
  • Sabit Boyutlu Kalıp “Thick provisoining”
  • – Disk Alanının verimsiz kullanımı
  • + Daha yüksek performans

Kalıp Dosyası Kullanmanın Avantajları

  • Düşük Maliyet
  • Yeniden Konumlandırma
  • Dosya kopyalama ve replikasyon
  • Snapshots
  • Tek Dosya ile yedekleme
  • Ucuz disaster recovery

Virtual Disk (Sanal Disk) Mod

Bu modda, Host işletim sistemi üzerine tanımlanmış disk , Donanımın karakteristik özellikleri maskelenerek Mantıksal disk olarak misafir işletim sistemine sunulur.

Fiziksel Mod

Host işletim sistemi tarafından disk veya storage’a herhangi bir işlem yapılmadan direk olarak misafir işletim sistemine sunulmasıyla gerçekleştirilir. Tüm I/O komutlari direk olarak disk/storage’ a aktarılır.Fiziksel Modun en büyük avantajı performans dir.

Network Bağlantıları

  • Bridge ( Köprü )
  • Nat
  • Host Only
  • Dahili Ağ

Network Virtualization (Ağ Sanallaştırma)

  • Virtual Switch
  • Distrubuted switch
  • Virtual Ethernet
  • Virtual wire

Virtual Switch

Sanal İşletim sistemlerinin Network Bağlantısı ihtiyaçlarını karşılamak için oluşturulmuş sanal switch’dir.

Şekil-9: Sanal Switch Mimarisi

Distributed (Dağıtılmış) Switch

Distributed ( Dağıtılmş ) switch birden fazla host üzerine dağılmış tek sanal switch oluştulmasıyla elde edilir.

Virtual Ethernet

Virtual Ethernet çalışma şekli olarak Distributed switch e benzemekle beraber Misafir işletim sistemine bağlanan ethernet’i direk emule eder.

Şekil-10: Sanal Ethernet Mimarisi

Kaynak: https://silo.tips/download/sanallatrmada-zgr-yazlm-zmleri-alper-yaliner