102.6 - لینوکس به‌عنوان مهمان مجازی‌سازی (Linux as a Virtualization Guest)¶

اهداف یادگیری¶

در این فصل با موارد زیر آشنا می‌شوید:

• درک مفهوم کلی ماشین‌های مجازی و کانتینرها
• شناخت اجزای رایج ماشین‌های مجازی در محیط‌های IaaS (مثل پردازنده، دیسک بلوکی، شبکه)
• تغییرات لازم در سیستم لینوکس هنگام کلون‌کردن یا استفاده به‌عنوان Template
• نحوه استفاده از Imageها برای راه‌اندازی ماشین‌های مجازی، نمونه‌های ابری و کانتینرها
• آشنایی با ابزارهای یکپارچه‌سازی لینوکس با محصولات مجازی‌سازی (مثل cloud-init)

کلیدواژه‌ها¶

Virtual Machine, Linux Container, Application Container, Guest Drivers, SSH Host Keys, D-Bus Machine ID

مقدمه¶

ماشین‌های مجازی (VM) شبیه‌سازی کامپیوتر هستند. با استفاده از آن‌ها می‌توان سیستم‌عامل‌های جدید را روی یک ماشین موجود اجرا کرد.
برای اجرای VMها نیاز به Hypervisor داریم.

بررسی پشتیبانی CPU از مجازی‌سازی¶

cat /proc/cpuinfo | grep -E "vmx|svm"
lsmod | grep -i kvm
sudo modprobe kvm

اگر در /proc/cpuinfo عبارت hypervisor دیده شود، یعنی سیستم در حال اجرا داخل یک ماشین مجازی است.

انواع Hypervisor¶

Type 2 Hypervisor¶

• اجرا روی سیستم‌عامل میزبان
• مثال‌ها: VirtualBox، VMware Workstation

Type 1 Hypervisor¶

• اجرا مستقیم روی سخت‌افزار (Bare-metal)
• مثال‌ها: KVM، Xen، Hyper-V

ایجاد ماشین مجازی¶

روش‌های ایجاد:
- نصب از CD/DVD یا ISO
- کلون‌کردن ماشین موجود
- استفاده از فرمت استاندارد OVF/OVA
- ساخت Template برای ایجاد ماشین‌های جدید

تنظیمات خاص مهمان (Guest-specific configs)¶

هنگام کلون یا استفاده از Template باید تغییر دهید:
- Hostname
- MAC Address کارت شبکه
- IP Address (در صورت عدم استفاده از DHCP)
- Machine ID (/etc/machine-id, /var/lib/dbus/machine-id)
- کلیدهای رمزنگاری (SSH Keys, PGP Keys)
- UUID دیسک‌ها

کانتینرها (Containers)¶

• مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل (OS-level virtualization)
• ایجاد چند محیط ایزوله در یک کرنل
• کاربرد: اجرای سرویس‌ها یا تست بخش‌هایی از یک OS

مثال‌ها: Docker, LXC

IaaS (Infrastructure as a Service)¶

زیرساخت به‌عنوان سرویس یعنی اجاره منابع از ارائه‌دهندگان ابری.
نمونه‌ها: AWS, Google Cloud, Microsoft Azure

خدمات رایج در IaaS¶

• Load Balancing
• Block Storage
• Object Storage
• Elasticity (افزایش/کاهش خودکار منابع)
• SaaS (نرم‌افزار به‌عنوان سرویس)

ابزار cloud-init برای پیکربندی خودکار ماشین‌های ابری استفاده می‌شود.

تمرین‌های عملی¶

تمرین 1: بررسی پشتیبانی CPU از مجازی‌سازی¶

cat /proc/cpuinfo | grep -E "vmx|svm"

تمرین 2: بارگذاری ماژول KVM¶

sudo modprobe kvm

تمرین 3: تغییر Machine ID پس از کلون¶

sudo rm /etc/machine-id /var/lib/dbus/machine-id
sudo dbus-uuidgen --ensure

تمرین 4: ایجاد کانتینر ساده با Docker¶

docker run -it ubuntu bash

خلاصه¶

در این فصل یاد گرفتیم:

• تفاوت Hypervisor نوع 1 و 2
• روش‌های ایجاد ماشین مجازی (ISO، کلون، OVF/OVA، Template)
• تنظیمات خاص مهمان مثل MAC، Hostname، Machine ID و کلیدهای رمزنگاری
• مفهوم کانتینرها و کاربرد آن‌ها
• خدمات IaaS و نقش cloud-init در راه‌اندازی ماشین‌های ابری