Hardware virtualization
হার্ডওয়্যার ভার্চ্যুয়ালাইজেশন হল সম্পূর্ণ হার্ডওয়্যার প্ল্যাটফর্ম হিসাবে কম্পিউটারের ভার্চ্যুয়ালাইজেশন, তাদের উপাদানগুলির নির্দিষ্ট যৌক্তিক বিমূর্ততা বা বিভিন্ন অপারেটিং সিস্টেম চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় কার্যকারিতা। ভার্চ্যুয়ালাইজেশন ব্যবহারকারীদের থেকে একটি কম্পিউটিং প্ল্যাটফর্মের শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি লুকিয়ে রাখে, পরিবর্তে একটি বিমূর্ত কম্পিউটিং প্ল্যাটফর্ম উপস্থাপন করে। এর উৎপত্তির সময়, যে সফ্টওয়্যারটি ভার্চ্যুয়ালাইজেশন নিয়ন্ত্রণ করত তাকে "কন্ট্রোল প্রোগ্রাম" বলা হত, তবে সময়ের সাথে সাথে "হাইপারভাইজার" বা "ভার্চ্যুয়াল মেশিন মনিটর" শব্দগুলি পছন্দ করা হয়। ধারণা "ভার্চ্যুয়ালাইজেশন" শব্দটি 1960-এর দশকে একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিনকে বোঝাতে তৈরি করা হয়েছিল (কখনও কখনও "সিউডো মেশিন" বলা হয়), একটি শব্দ যা নিজেই পরীক্ষামূলক আইবিএম এম 44/44 এক্স সিস্টেম থেকে এসেছে। সম্প্রতি ভার্চ্যুয়াল মেশিন তৈরি ও পরিচালনাকে "প্ল্যাটফর্ম ভার্চ্যুয়ালাইজেশন" বা "সার্ভার ভার্চ্যুয়ালাইজেশন" বলা হয়েছে। প্ল্যাটফর্ম ভার্চ্যুয়ালাইজেশন একটি প্রদত্ত হার্ডওয়্যার প্ল্যাটফর্মে হোস্ট সফ্টওয়্যার (একটি নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রাম) দ্বারা সঞ্চালিত হয়, যা তার অতিথি সফ্টওয়্যারের জন্য একটি সিমুলেটেড কম্পিউটার পরিবেশ, একটি ভার্চুয়াল মেশিন (ভিএম) তৈরি করে। অতিথি সফ্টওয়্যারটি ব্যবহারকারীর অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়; অনেক হোস্ট সম্পূর্ণ অপারেটিং সিস্টেমগুলি কার্যকর করার অনুমতি দেয়। অতিথি সফ্টওয়্যারটি এমনভাবে কার্যকর করা হয় যেন এটি সরাসরি শারীরিক হার্ডওয়্যারে চলছে, বেশ কয়েকটি উল্লেখযোগ্য সতর্কতা সহ। ফিজিক্যাল সিস্টেম রিসোর্সগুলিতে অ্যাক্সেস (যেমন নেটওয়ার্ক অ্যাক্সেস, ডিসপ্লে, কীবোর্ড এবং ডিস্ক স্টোরেজ) সাধারণত হোস্ট প্রসেসর এবং সিস্টেম-মেমরির তুলনায় আরও সীমাবদ্ধ স্তরে পরিচালিত হয়। অতিথিদের প্রায়শই নির্দিষ্ট পেরিফেরাল ডিভাইসগুলি অ্যাক্সেস করতে বাধা দেওয়া হয়, বা ভার্চ্যুয়ালাইজেশন হোস্ট দ্বারা বাস্তবায়িত হার্ডওয়্যার অ্যাক্সেস নীতির উপর নির্ভর করে ডিভাইসের স্থানীয় ক্ষমতার একটি উপসেটে সীমাবদ্ধ থাকতে পারে। ভার্চ্যুয়ালাইজেশন প্রায়শই হাইপারভাইজার চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় সংস্থান এবং সেইসাথে ভৌত মেশিনে নেটিভ চালানোর তুলনায় ভার্চ্যুয়াল মেশিনে কম পারফরম্যান্স উভয় ক্ষেত্রেই কর্মক্ষমতার জরিমানা নির্ধারণ করে। ভার্চ্যুয়ালাইজেশনের কারণ সার্ভার একীকরণের ক্ষেত্রে, সিপিইউ এবং হার্ড ড্রাইভের মতো আরও (ব্যয়বহুল) হার্ডওয়্যার সংস্থানগুলির প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করতে অনেক ছোট ফিজিক্যাল সার্ভারকে একটি বৃহত্তর ফিজিক্যাল সার্ভার দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা যেতে পারে। যদিও হার্ডওয়্যারগুলি ভার্চুয়াল পরিবেশে একত্রিত করা হয়, সাধারণত ওএসগুলি হয় না। পরিবর্তে, একটি ফিজিক্যাল সার্ভারে চলমান প্রতিটি ওএস একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিনের ভিতরে চলমান একটি স্বতন্ত্র ওএস-এ রূপান্তরিত হয়। এর ফলে, বড় সার্ভার এই ধরনের অনেক "অতিথি" ভার্চ্যুয়াল মেশিনকে "হোস্ট" করতে পারে। এটিকে ফিজিক্যাল-টু-ভার্চ্যুয়াল (পি2ভি) রূপান্তর বলা হয়। সরঞ্জাম রক্ষণাবেক্ষণের সাথে সম্পর্কিত সরঞ্জাম এবং শ্রম ব্যয় হ্রাস করার পাশাপাশি, সার্ভারগুলিকে একত্রিত করা শক্তির ব্যবহার হ্রাস এবং প্রযুক্তির পরিবেশগত-পরিবেশগত ক্ষেত্রে বিশ্বব্যাপী পদচিহ্ন হ্রাস করার অতিরিক্ত সুবিধাও পেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ সার্ভার 425 ডাব্লু-তে চলে এবং ভিএমওয়্যার 15:1 পর্যন্ত হার্ডওয়্যার হ্রাস অনুপাত অনুমান করে। একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিন (ভি. এম) একটি ভৌত মেশিনের তুলনায় দূরবর্তী স্থান থেকে আরও সহজে নিয়ন্ত্রণ এবং পরিদর্শন করা যেতে পারে এবং একটি ভি. এম-এর বিন্যাস আরও নমনীয়। এটি কার্নেল ডেভেলপমেন্ট এবং অপারেটিং সিস্টেম কোর্স শেখানোর জন্য খুব কার্যকর, যার মধ্যে রয়েছে চলমান লিগ্যাসি অপারেটিং সিস্টেম যা আধুনিক হার্ডওয়্যারকে সমর্থন করে না। আপ-ফ্রন্ট হার্ডওয়্যার কেনার প্রয়োজন ছাড়াই প্রয়োজন অনুযায়ী একটি নতুন ভার্চুয়াল মেশিনের ব্যবস্থা করা যেতে পারে। একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিনকে প্রয়োজনে সহজেই একটি শারীরিক যন্ত্র থেকে অন্য যন্ত্রে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কোনও গ্রাহকের কাছে যাওয়া একজন বিক্রেতা শারীরিক কম্পিউটার পরিবহনের প্রয়োজন ছাড়াই তাদের ল্যাপটপে প্রদর্শন সফ্টওয়্যার সহ একটি ভার্চুয়াল মেশিন অনুলিপি করতে পারেন। একইভাবে, একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিনের ভিতরে একটি ত্রুটি হোস্ট সিস্টেমের ক্ষতি করে না, তাই ল্যাপটপে ওএস ক্র্যাশ হওয়ার কোনও ঝুঁকি নেই। স্থানান্তরের এই সহজতার কারণে, সংস্কারকৃত এবং ত্রুটিপূর্ণ শক্তির উৎসগুলির প্রভাব নিয়ে উদ্বেগ ছাড়াই দুর্যোগ পুনরুদ্ধারের পরিস্থিতিতে ভার্চুয়াল মেশিনগুলি সহজেই ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, যখন একাধিক ভিএম একই সাথে একই ফিজিক্যাল হোস্টে চলছে, তখন প্রতিটি ভিএম বিভিন্ন এবং অস্থিতিশীল কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করতে পারে যা অন্যান্য ভিএম দ্বারা সিস্টেমে আরোপিত কাজের চাপের উপর অত্যন্ত নির্ভর করে। এই সমস্যাটি ভার্চ্যুয়াল মেশিনের মধ্যে সাময়িক বিচ্ছিন্নতার জন্য উপযুক্ত ইনস্টলেশন কৌশল দ্বারা সমাধান করা যেতে পারে। প্ল্যাটফর্ম ভার্চ্যুয়ালাইজেশনের বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। ভার্চ্যুয়ালাইজেশন ব্যবহারের উদাহরণগুলিঃ হোস্ট ওএস দ্বারা সমর্থিত নয় এমন এক বা একাধিক অ্যাপ্লিকেশন চালানোঃ প্রয়োজনীয় অতিথি ওএস চালিত একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিন হোস্ট ওএস পরিবর্তন না করে পছন্দসই অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে চালানোর অনুমতি দিতে পারে। একটি বিকল্প অপারেটিং সিস্টেমের মূল্যায়নঃ নতুন ওএসটি হোস্ট ওএস পরিবর্তন না করেই একটি ভিএম-এর মধ্যে চালানো যেতে পারে। সার্ভার ভার্চ্যুয়ালাইজেশনঃ একাধিক ভার্চ্যুয়াল সার্ভার একটি একক ফিজিক্যাল সার্ভারে চালানো যেতে পারে, যাতে ফিজিক্যাল সার্ভারের হার্ডওয়্যার সংস্থানগুলি আরও সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা যায়। নির্দিষ্ট পরিবেশের প্রতিলিপি তৈরি করাঃ একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিন, ব্যবহৃত ভার্চ্যুয়ালাইজেশন সফ্টওয়্যারের উপর নির্ভর করে, একাধিক হোস্টে ডুপ্লিকেট এবং ইনস্টল করা যেতে পারে, অথবা পূর্বের ব্যাক-আপ সিস্টেম অবস্থায় পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। একটি সুরক্ষিত পরিবেশ তৈরি করাঃ যদি কোনও ভিএম-এ চলমান কোনও অতিথি ওএস এমনভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয় যা মেরামত করার জন্য সাশ্রয়ী নয়, যেমন ম্যালওয়্যার অধ্যয়ন করার সময় বা খারাপ আচরণের সফ্টওয়্যার ইনস্টল করার সময় ঘটতে পারে, তবে ভিএম কেবল হোস্ট সিস্টেমের কোনও ক্ষতি ছাড়াই ফেলে দেওয়া যেতে পারে এবং অতিথিকে পুনরায় বুট করার সময় একটি পরিষ্কার অনুলিপি ব্যবহার করা যেতে পারে। সম্পূর্ণ ভার্চ্যুয়ালাইজেশনে, ভার্চ্যুয়াল মেশিনটি যথেষ্ট হার্ডওয়্যার অনুকরণ করে যাতে একই নির্দেশের জন্য ডিজাইন করা একটি অপরিবর্তিত "অতিথি" ওএসকে বিচ্ছিন্নভাবে চালানোর অনুমতি দেওয়া যায়। এই পদ্ধতিটি 1966 সালে ভিএম পরিবারের পূর্বসূরি আইবিএম সিপি-40 এবং সিপি-67 এর সাথে অগ্রগামী হয়েছিল। হার্ডওয়্যার-সমর্থিত ভার্চ্যুয়ালাইজেশন হার্ডওয়্যার-সমর্থিত ভার্চ্যুয়ালাইজেশনে, হার্ডওয়্যারটি স্থাপত্য সহায়তা প্রদান করে যা একটি ভার্চ্যুয়াল মেশিন মনিটর তৈরি করতে সহায়তা করে এবং অতিথি ওএসগুলিকে বিচ্ছিন্নভাবে চালানোর অনুমতি দেয়। হার্ডওয়্যার-সমর্থিত ভার্চ্যুয়ালাইজেশন প্রথম 1972 সালে আইবিএম সিস্টেম/370-এ চালু করা হয়েছিল, প্রথম ভার্চ্যুয়াল মেশিন অপারেটিং সিস্টেম ভিএম/370-এর সাথে ব্যবহারের জন্য। 2005 এবং 2006 সালে, ইন্টেল এবং এএমডি তাদের প্ল্যাটফর্মে চলমান ভার্চ্যুয়ালাইজেশনকে সমর্থন করার জন্য অতিরিক্ত হার্ডওয়্যার তৈরি করে। সান মাইক্রোসিস্টেমস (বর্তমানে ওরাকল কর্পোরেশন) 2005 সালে তাদের আল্ট্রাস্পার্ক টি-সিরিজ প্রসেসরে অনুরূপ বৈশিষ্ট্য যুক্ত করে। 2006 সালে, প্রথম প্রজন্মের 32-এবং 64-বিট x86 হার্ডওয়্যার সমর্থন সফ্টওয়্যার ভার্চ্যুয়ালাইজেশনের তুলনায় খুব কমই কার্য সম্পাদনের সুবিধা প্রদান করে। প্যারাভিচুয়ালাইজেশনে, ভার্চ্যুয়াল মেশিন অপরিহার্যভাবে হার্ডওয়্যার অনুকরণ করে না, তবে পরিবর্তে (বা উপরন্তু) একটি বিশেষ এপিআই প্রদান করে যা শুধুমাত্র "অতিথি" ওএস পরিবর্তন করে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সম্ভব হওয়ার জন্য, "অতিথি" ওএস-এর সোর্স কোড অবশ্যই উপলব্ধ থাকতে হবে। যদি সোর্স কোড পাওয়া যায়, তবে সংবেদনশীল নির্দেশাবলীকে ভি. এম. এম. এ. পি. আই-তে কল দিয়ে প্রতিস্থাপন করাই যথেষ্ট। : "ক্লি" দিয়ে "ভিএম _ হ্যান্ডেল _ ক্লি ()"), তারপর ওএস পুনরায় সংকলন করুন এবং নতুন বাইনারি ব্যবহার করুন। হাইপারভাইজারের কাছে এই সিস্টেম কলটিকে ট্র্যাঙ্গো এবং জেন ভাষায় "হাইপারকল" বলা হয়; এটি ভিএম-এর অধীনে আইবিএম-এর সিএমএস-এ ডায়াগ ("ডায়াগনোজ") হার্ডওয়্যার নির্দেশের মাধ্যমে প্রয়োগ করা হয় (যা হাইপারভাইজার শব্দটির উৎপত্তি ছিল)। অপারেটিং-সিস্টেম-স্তরের ভার্চ্যুয়ালাইজেশন অপারেটিং-সিস্টেম-স্তরের ভার্চ্যুয়ালাইজেশনে, একটি শারীরিক সার্ভার অপারেটিং সিস্টেম স্তরে ভার্চ্যুয়ালাইজ করা হয়, যা একাধিক বিচ্ছিন্ন এবং সুরক্ষিত ভার্চ্যুয়ালাইজড সার্ভারকে একক শারীরিক সার্ভারে চালাতে সক্ষম করে। "অতিথি" অপারেটিং সিস্টেম পরিবেশগুলি হোস্ট সিস্টেমের মতো অপারেটিং সিস্টেমের একই চলমান উদাহরণ ভাগ করে নেয়। সুতরাং, একই অপারেটিং সিস্টেম কার্নেল "অতিথি" পরিবেশ বাস্তবায়নের জন্যও ব্যবহৃত হয় এবং প্রদত্ত "অতিথি" পরিবেশে চলমান অ্যাপ্লিকেশনগুলি এটিকে একটি স্বতন্ত্র সিস্টেম হিসাবে দেখে। হার্ডওয়্যার ভার্চ্যুয়ালাইজেশন বিপর্যয় পুনরুদ্ধার একটি দুর্যোগ পুনরুদ্ধার (ডিআর) পরিকল্পনা প্রায়শই একটি হার্ডওয়্যার ভার্চ্যুয়ালাইজেশন প্ল্যাটফর্মের জন্য ভাল অনুশীলন হিসাবে বিবেচিত হয়। একটি ভার্চ্যুয়ালাইজেশন পরিবেশের ডি. আর বিভিন্ন পরিস্থিতিতে উপলব্ধতার উচ্চ হার নিশ্চিত করতে পারে যা স্বাভাবিক ব্যবসায়িক ক্রিয়াকলাপকে ব্যাহত করে। এমন পরিস্থিতিতে যেখানে হার্ডওয়্যার ভার্চুয়ালাইজেশন প্ল্যাটফর্মগুলির অব্যাহত ক্রিয়াকলাপ গুরুত্বপূর্ণ, একটি দুর্যোগ পুনরুদ্ধারের পরিকল্পনা হার্ডওয়্যার কর্মক্ষমতা এবং রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা নিশ্চিত করতে পারে। একটি হার্ডওয়্যার ভার্চ্যুয়ালাইজেশন বিপর্যয় পুনরুদ্ধার পরিকল্পনায় নীচে বর্ণিত পদ্ধতিগুলি সহ বিভিন্ন পদ্ধতিতে হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার সুরক্ষা উভয়ই জড়িত। সফ্টওয়্যার ডেটার জন্য টেপ ব্যাকআপ দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণাগারের প্রয়োজন এই সাধারণ পদ্ধতিটি ডেটা অফসাইট সংরক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে ডেটা পুনরুদ্ধার একটি কঠিন এবং দীর্ঘ প্রক্রিয়া হতে পারে। টেপ ব্যাকআপ ডেটা শুধুমাত্র সংরক্ষিত সর্বশেষ অনুলিপির মতোই ভাল। টেপ ব্যাকআপ পদ্ধতির জন্য একটি ব্যাকআপ ডিভাইস এবং চলমান সঞ্চয় সামগ্রীর প্রয়োজন হবে। সম্পূর্ণ ফাইল এবং অ্যাপ্লিকেশন প্রতিলিপি এই পদ্ধতির বাস্তবায়নের জন্য সাধারণত একই সাইটে অ্যাপ্লিকেশন এবং ডেটা ফাইল স্টোরেজ প্রতিলিপির জন্য নিয়ন্ত্রণ সফ্টওয়্যার এবং স্টোরেজ ক্ষমতা প্রয়োজন হবে। ডেটা একটি ভিন্ন ডিস্ক পার্টিশন বা পৃথক ডিস্ক ডিভাইসে প্রতিলিপি করা হয় এবং বেশিরভাগ সার্ভারের জন্য একটি নির্ধারিত ক্রিয়াকলাপ হতে পারে এবং ডাটাবেস-টাইপ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আরও প্রয়োগ করা হয়। হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার অপ্রয়োজনীয়তা এই পদ্ধতিটি দুটি স্বতন্ত্র ভৌগলিক অঞ্চলে ডুপ্লিকেট হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার প্রতিলিপি সরবরাহ করে একটি হার্ডওয়্যার ভার্চুয়ালাইজেশন সমাধানের জন্য সর্বোচ্চ স্তরের দুর্যোগ পুনরুদ্ধার সুরক্ষা নিশ্চিত করে। আরও দেখুন অ্যাপ্লিকেশন ভার্চ্যুয়ালাইজেশন প্ল্যাটফর্ম ভার্চ্যুয়ালাইজেশন সফ্টওয়্যারের তুলনা ডেস্কটপ ভার্চ্যুয়ালাইজেশন গতিশীল পরিকাঠামো হার্ডওয়্যার অনুকরণ নির্দেশ সিমুলেটর পপেক্ এবং গোল্ডবার্গ ভার্চ্যুয়ালাইজেশনের প্রয়োজনীয়তা ফিজিক্যালাইজেশন থিন প্রোভিশনিং ভার্চ্যুয়াল অ্যাপ্লায়েন্স ভার্চ্যুয়ালাইজেশন ফর এগ্রিগেশন ওয়ার্কস্পেস ভার্চ্যুয়ালাইজেশন রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্ক আন ইন্ট্রোডাকশন টু ভার্চ্যুয়ালাইজেশন, অমিত সিং জেন এবং আর্ট অফ ভার্চ্যুয়ালাইজেশন, এসিএম, 2003, লিনাক্স ভার্চ্যুয়ালাইজেশন সফ্টওয়্যারের একদল লেখক দ্বারা