Sanallaştırma Nedir? sorusu en basit haliyle; depolama birimi, sunucu ya da işletim sistemi gibi bir bilgi işlem kaynağının sanal bir sürümünü oluşturmak, şeklinde yanıtlanabilir.

Geleneksel olarak şirketler sahip olduğu sunucuların her birini tek bir bilgisayarda çalıştırır. Sanallaştırma yardımı ile ise bir bilgisayarda daha fazla sayıda sunucu çalıştırılabilir.

Sanal bir kaynak formunun (sunucu, masaüstü, işletim sistemi, depolama alanı, ağ veya dosyalar) oluşturulması olarak da tanımlanan sanallaştırma, temel donanımı bölümlere ayırır, böylece her bölüm işlemci, bağlantı noktaları, bellek gibi kendi bileşenlerine sahip eksiksiz bilgisayar sistemi olarak izole edilmiş şekilde çalışır ve Sanal Makine (VM) olarak adlandırılırlar.

Sanal makineler, donanım soyutlama katmanında yürütüldüğünden şirketler tek bir sunucuda aynı anda birden çok işletim sistemi ve uygulamayı çalıştırabilir.

Bu çözüm, şirketlerin artan bilgi işlem gücü ve depolama alanı ihtiyaçları ile devreye alınan birden çok sunucunun daha verimli ve düşük maliyetle kullanılmasına yol açar.

Bireysel kullanıcılar için, tek bir bilgisayarda farklı işletim sistemleri gerektiren uygulamaları çalıştırmak için de sanallaştırma kullanılabilir.

Eski bir teknoloji olmasına rağmen, popülerliğini koruyan ve bu bulut bilişim açısından oldukça önemli olan sanallaştırma; sanal makinelerin ve depolama cihazlarının donanım durumunu eş zamanlı kaydedebileceğimiz yeni bir snapshot konsepti yaratmıştır. Kaydedilen bu durum daha sonra geri yüklenebilir ve sonradan meydana gelen değişiklikleri etkin bir şekilde geri alabilir. Bu nedenle, bir yedekleme özelliği olarak da çok kullanışlıdır. Sunucu arızalanması gibi durumlarda, sunucu tüm ayarlarıyla ve depolama özellikleri ile aynen başlatılır.

Hypervisor Nedir?

Hypervisor, kaynakları çeşitli donanım parçalarına ayırmak, bölmek ve temeldeki donanımı taklit etmek için kullanılır.

Sanal bir sistem oluşturmak üzere donanımın işlevselliğini çoğaltmak için kullanılan yazılıma Hypervisor denir. Hypervisor, tek bir donanım üzerinde birçok izole edilmiş sanal makineyi (VM) oluşturan ve çalıştıran bir yazılım katmanıdır. Kaynakları çeşitli donanım parçalarına ayırmak, bölmek ve temeldeki donanımı taklit etmek için kullanılır.

Hipervisor, işletim sisteminin üstüne oturabilen ya da doğrudan donanım üzerine kurulabilen bir yazılımdır. Birincil sorumluluğu, mevcut olan fiziksel kaynakları alıp bir veya daha fazla VM’ye dağıtmaktır.

Hipervisor, ana bilgisayar işletim sistemi ile sanal makineler arasında bir bariyer görevi görerek onu tek bir fiziksel cihaz üzerinde tamamen ayrı iki varlık haline getirdiği için sanallaştırmanın çok önemli bir parçasıdır. Birincil yeteneği, VM’lerin üzerinde çalışacağı ana işletim sistemindeki donanım bileşenlerini simüle etmektir.

Hipervizörler, masaüstü sanallaştırma için de verimli bir şekilde kullanılabilir. Bu, çalışanların iş istasyonlarına istemci cihazları aracılığıyla İnternet üzerinden erişmesine ve uzaktan çalışmalarına olanak tanır. İki tür hipervisor bulunur:

• Tip I
• Tip II

Tip II hipervizörler, gecikmenin sorun olmadığı ve gerekli sanal makine sayısının nispeten düşük olduğu küçük kuruluşlar için önerilir.

Tip 1 (Native or Bare Metal Hypervisor)

Doğrudan ana bilgisayarda çalışır ve herhangi bir temel sunucu işletim sistemi gerektirmez. Donanım kaynaklarına doğrudan erişimi vardır. Tip I hipervizörler, kurumsal bilgi işlem ve büyük ölçekli dağıtımlar için önerilir. VMware ESXi, Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V, KVM, Oracle VM Server gibi örnekleri bulunur.

Tip I hipervizörler bir yöneticinin, uygulamanın önceliğine göre kaynak tahsisini manuel olarak ayarlamasına izin veren, iyi performans gösteren, verimli hipervizörler olarak geniş çapta kabul görür. Yalın donanıma (bare metal) yerleştirme ihtiyacı nedeniyle maliyet açısından daha yüksek olsalar da sanal makineleri birbirinden izole ettikleri için güvenlik açısından önemlidirler.

Tip I hipervizörlerin avantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz:

• Ölçeklenebilirlik: Kaynakları doğrudan atama yeteneği, Tip I hipervizörleri ölçeklenebilir hale getirir.
• Fiziksel kaynakların optimizasyonu: Tip I hipervizörler, tek sunucu donanımının optimizasyonuna izin vererek, veri maliyetlerini ve enerji kullanımını azaltır.
• Daha iyi kaynak tahsisi: Tip I hipervizörler, yöneticilerin kaynak tahsisini manuel olarak ayarlamasını sağlar. Kaynak yönetimi, Tip I hipervizörlerde dinamik ve özelleştirilmiş bir seçenektir.

Barındırma ortamında yaygın olan tip 1 hipervisor örneklerinden biri KVM’dir (Kernel tabanlı sanal makine). KVM, çekirdeğin değiştirilmemiş Linux veya Windows görüntülerini çalıştıran bir hipervisor olarak işlev görmesine izin verir.

KVM’yi kullanarak, her biri benzersiz miktarda disk alanı, grafik adaptörü ve ağ kartı içeren çok sayıda sanal makine çalıştırabiliriz.

KVM (Çekirdek Tabanlı Sanal Makine), Tip I ve Tip II hipervizörün karışımı olarak da bilinir. Linux’ta yerleşiktir ve Linux’u Tip I hipervizörüne dönüştürür. Rolü; işlemcinin donanım sanallaştırma yeteneklerini etkinleştirmek ve denetlemek olan KVM hakkında daha detaylı bilgi almak için KVM Nedir? adlı yazımızı okumanızı öneririz.

Tip 2 (Hosted Hypervisor)

Bu sanal makine denetleyicileri, işletim sisteminin üzerine inşa edilmiştir. İşletim sistemi içinde bir uygulama olarak çalışır ve bu da doğrudan ana bilgisayarda çalışır. Tip II hipervizörler ayrıca birden çok konuk makineyi destekler ancak ana bilgisayar donanımına ve kaynaklarına doğrudan erişmelerine izin verilmez. İşletim sistemi çökerse, hipervizör de çöker ve veri kaybı yaşanabilir.

VMware Player, Parallels Desktop, Oracle Solaris Zones, Oracle VM Server for x86, Oracle VM Virtual Box, VMWare Workstation, VMware Fusion G gibi örnekleri bulunur.

Gecikmenin sorun olmadığı ve gerekli sanal makine sayısının nispeten düşük olduğu küçük kuruluşlar için önerilen Tip II hipervizörlerin avantajları şunlardır:

• Daha kolay kurulum: Çalışacak temel bir işletim sistemi olduğundan, bu hipervizörlerin kurulumu ve yönetimi daha kolaydır.
• Daha kolay kurulum ve yönetim: Tip II hipervizörler, özel bir yönetici gerektirmez.
• Uyumluluk: Tip II hipervizörler, belirli donanım makineleri yerine bir işletim sistemi üzerinde çalıştıkları için daha geniş bir donanım yelpazesiyle uyumludur.
• Tip II hipervizörlerin maliyetleri daha düşüktür.

Sanallaştırmanın Faydaları

Sanallaştırma, 40 yıl kadar önce bilgi işlem kaynaklarının ortak kullanımını sağlamak ve verimliliği artırmak için geliştirildiğinde bilgisayar teknolojisinde bir dönüm noktası sayılmıştı. Başlangıçta seçkin teknoloji uygulamalarının bir parçası olarak benimsenen sanallaştırma günümüzde karmaşık tesis kontrol sistemlerinde ve diğer otomasyon senaryolarında kullanılmakta. Sanallaştırmanın sağladığı avantajları şu şekilde sıralayabiliriz:

• Tek bir görevin birden fazla fiziksel makinede birden çok kez gerçekleştirilmesi yerine, yalnızca bir kez gerçekleştirilmesine olanak tanıyan sanallaştırma; donanım maliyetlerinden tasarruf edilmesini ve yüksek verimlilik düzeyine ulaşılmasını sağlar.

• Sanallaştırma, sanal örneklerin her zaman kullanılabilir olmasına izin verir. Sanal örneği bir sunucu konumundan diğerine taşıma işlemi; halihazırda çalışmakta olan işlemleri kapatıp yeniden başlatmak zorunda kalmadan yapılabilir. Ayrıca, geçiş işlemi sırasında verilerinizin kaybolması önlenmiş olur. Bu nedenle, planlanmamış kesintilerde bile örneğiniz her zaman çalışır durumda olacaktır. Hosting firmalarının %99.9 uptime oranı vadetmelerinde bunun payı büyüktür.

• Sanallaştırma, dağıtımı basit ve güvenli bir ortamda veri analitiğini ve sistemleri korur. İhtiyaç duyulan bilgisayar ve yazılım lisanslarının sayısını azaltmaya yardımcı olur. Aynı zamanda yüksek kullanılabilirlik ve yazılım hatası toleransı sunarak korumalı verilere izin verir.

• Fiziksel sistemleri ve sunucuları kurmak bilindiği gibi zaman alan aşamalara sahiptir: Sipariş oluşturmak, ürünlerin gönderilmesini ve kurulmasını beklemek, gerekli işletim sistemini ve yazılımı yüklemek günler sürebilir. Ancak sanallaştırma; kuruluma dakikalar içinde başlanmasını sağlar.

• Sanallaştırma, sunucuların tam olarak optimize edilmesini sağlar. Sunucuyu bölümlere ayırarak, farklı programlar çalıştıran birden çok istemcinin tümü aynı sunucuyu kullanabilir.

• Birçok işletmenin hala eski usul metodolojileri kullanması BT sistemlerine büyük yatırım yapmış olmalarından kaynaklanıyor. Ancak dijital dönüşüm rüzgarlarıyla, buluta geçmek isteyen işletmelerin sayısı her geçen gün artıyor. Şirket içinde mevcut olan büyük miktardaki verinin buluta taşınmasını kolaylaştıransa elbette ki sanallaştırma!

• Yinelenen görevleri azaltarak zaman kazandırdığı gibi, daha az fiziksel makineyle çalışan BT personelinin donanım sorunlarını gidermek, yükseltmeleri ve yamaları yönetmek ve yedekleme yapmak için harcayacağı zamanı da azaltır.

• Uzak sunuculardaki sanal örneklerle çoğaltma, yedekleme ve kurtarma da daha kolaydır. Neredeyse gerçek zamanlı veri yedekleme ve yansıtma sağlayan yeni araçlarla, veri kaybı yaşanmaz. Kesinti veya çökme durumunda, başka bir sanal örneğe yansıtılan son kaydedilen konumdan kolaylıkla alınıp çalıştırabilirler. Bu iş sürekliliği kuruluşların yüksek verim elde etmesini sağlar.

Sanallaştırma Çeşitleri

Sunucu sanallaştırma, işletmelerin tek bir sunucu kullanarak tümü farklı yapılandırmalarla birden çok bağımsız işletim sistemi çalıştırmasına olanak tanır.

Sanallaştırma, fiziksel makinelerin kapasitesini artırmaya yardımcı olduğu için hemen hemen her BT altyapısında kullanılmaktadır. Sanallaştırma türleri şu şekilde gruplandırılır:

• Masaüstü Sanallaştırma (Desktop Virtualization)
• Uygulama Sanallaştırma (Application Virtualization)
• Sunucu Sanallaştırma (Server Virtualization)
• Ağ Sanallaştırma (Network Virtualization)
• Depolama Sanallaştırma (Storage Virtualization)

Masaüstü Sanallaştırma

Masaüstü sanallaştırma, ana sunucunun bir hipervizör kullanarak sanal makineleri çalıştırabilmesidir. Bir hipervizör doğrudan ana makineye veya işletim sistemi (Windows, Mac ve Linux gibi) üzerine kurulabilir. Sanallaştırılmış masaüstleri, ana sistemin sabit sürücüsünü kullanmak yerine uzak bir merkezi sunucuda çalışır. Bu tür sanallaştırma, farklı işletim sistemlerinde uygulamalar geliştirmesi veya test etmesi gerekenler için yararlıdır. İki tür masaüstü sanallaştırma mevcuttur:

• Virtual Desktop Infrastructure (VDI): Sanal Masaüstü Altyapısı anlamına gelir. Ana sunucu üzerindeki sanal makinede birçok masaüstünü çalıştırır ve bunları kullanıcılara aktarır. Bu şekilde, VDI bir kuruluşun kullanıcılarına herhangi bir cihazdan çeşitli işletim sistemlerine erişim sağlamasına olanak tanır.
• Local Desktop Infrastructure: Yerel Masaüstü Altyapısı anlamına gelir. Yerel bir bilgisayarda bir hipervizör çalıştırarak kullanıcının o bilgisayarda bir veya daha fazla ekstra işletim sistemi çalıştırmasına olanak tanır. Ardından, birincil işletim sistemi ile ilgili hiçbir şeyi değiştirmeden bir işletim sisteminden diğerine geçiş yapar.

Uygulama Sanallaştırma

Uygulama yazılımını kullanıcının işletim sistemine yüklemeden çalıştırır. Sanal olarak birden çok sistem üzerinde çalıştırılabilen merkezi bir sunucuya (tek bilgisayar sistemi) bir uygulama yükleme işlemi, uygulama sanallaştırma olarak bilinir. Son kullanıcılar için sanallaştırılmış uygulama, tam olarak fiziksel bir makineye yüklenmiş yerel bir uygulama gibi çalışır.

Uygulama sanallaştırma türlerini şu şekilde sıralayabiliriz:

• Yerel uygulama sanallaştırma (Local application virtualization): Uç nokta cihazında çalışır ancak yerel donanım yerine runtime ortamında çalışır.
• Uygulama akışı (Application streaming): Gerektiğinde son kullanıcının cihazında çalışması için yazılımın küçük bileşenlerini gönderen bir sunucuda yaşar.
• Sunucu tabanlı uygulama sanallaştırma (Server-based application virtualization): Yalnızca kullanıcı arayüzünü istemci cihaza gönderen bir sunucuda çalışır.

Uygulama sanallaştırma ile kuruluşların uygulamaları merkezi olarak güncellemesi, sürdürmesi ve düzeltmesi daha kolaydır. Yöneticiler, kullanıcının masaüstünde oturum açmadan uygulamaya erişim izinlerini kontrol edebilir ve değiştirebilir.

Uygulama sanallaştırmanın bir başka yararı da taşınabilirliktir. Kullanıcıların, iOS veya Android gibi Windows olmayan cihazlarda bile sanallaştırılmış uygulamalara erişmesine olanak tanır. Bu, kullanıcının uygulama kurulumlarına ve yükleme işlemlerine harcadığı zamandan tasarruf etmesine yardımcı olur.

Sunucu Sanallaştırma

Sunucu sanallaştırma, tek bir sunucunun kaynaklarını birden çok sanal sunucuya bölme işlemidir. Bu sanal sunucular ayrı makineler olarak çalışabilir. Sunucu sanallaştırma, işletmelerin tek bir sunucu kullanarak tümü farklı yapılandırmalarla birden çok bağımsız işletim sistemi çalıştırmasına olanak tanır. Bu süreç aynı zamanda bir dizi fiziksel sunucuyu tutmanın gerektirdiği donanım maliyetini de azaltır.

Ağ Sanallaştırma

Ağ sanallaştırma, tüm bilgisayar ağını tek bir yönetim varlığı olarak yönetmeye ve izlemeye yardımcı olur. Yöneticiler, tek bir yazılım tabanlı yönetici konsolundan yönlendiriciler ve anahtarlar gibi ağ altyapısının çeşitli öğelerini takip edebilir.

Ağ sanallaştırma; veri aktarım hızları, esneklik, güvenilirlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik açısından ağ optimizasyonuna yardımcı olur. Genel ağın üretkenliğini ve verimliliğini artırır. Yöneticilerin kaynakları uygun bir şekilde tahsis etmesi, dağıtması ve istikrarlı ağ performansı sunması kolaylaşır.

Depolama Sanallaştırma

Depolama sanallaştırma, birden çok ağ depolama cihazının fiziksel depolamasını tek bir depolama cihazı gibi görünecek şekilde bir araya toplama işlemidir. Depolama sanallaştırma; arşivlemeyi, kolay yedeklemeyi ve kurtarmayı kolaylaştırır. Yöneticilerin kurumsal altyapı genelinde kaynakları verimli bir şekilde tahsis etmesine, taşımasına, değiştirmesine ve ayarlamasına yardımcı olur.

Özet

Sanallaştırma, bir bilgisayar kaynağının yazılım tabanlı sanal sürümlerini oluşturmaya ve tek bir fiziksel bilgisayarın veya sunucunun bağımsız sanal makinelere (VM) bölünmesine olanak tanır. Her bir VM tek bir bilgisayarın kaynaklarını paylaşırken farklı işletim sistemlerini veya uygulamaları çalıştırabilir.

Farklı ölçekteki işletmeler için verimliliği artıran ve BT harcamalarını azaltan sanallaştırma, mevcut kaynakların tam olarak kullanılmasına yardımcı olarak genel maliyeti en aza indirir.

Sanallaştırma Nedir? Sanallaştırmanın Faydaları Nelerdir? sorularına, sanallaştırma çeşitlerine de değinerek açıklık getirmeye çalıştık. Dilerseniz Sanal Sunucu Nedir? adlı yazımıza göz atabilirsiniz.