Paravirtualization in cloud computing एक वर्चुअलाइजेशन (Virtualization) तकनीक है जो वर्चुअल मशीनों(Virtual Machine) को एक इंटरफेस प्रदान करती है जो उनके अंतर्निहित एक हार्डवेयर के समान हैं।
“Paravirtualization ” शब्द का पहली बार का उपयोग डेनाली वर्चुअल मशीन मैनेजर (Denali Virtual Machine Manager) के सहयोग से रिसर्च साहित्य (research litratrure) में किया गया था।
Cloud computing में Paravirtualization एक पुराने विचार के लिए एक नया शब्द है। आईबीएम के वीएम (Virtual Machine) ऑपरेटिंग सिस्टम ने 1972 के बाद से ऐसी सुविधा की पेशकश शुरू की है। वर्चुअल मशीन की दुनिया में, इसे “DIAGNOSE code” का नाम दिया गया गया है, क्योंकि यह सामान्य रूप से केवल हार्डवेयर रखरखाव सॉफ्टवेयर वाले अनुदेश कोड(hardware maintenance software codes )का उपयोग करता है और इस प्रकार से यह अपरिभाषित(Undefined) है
इस शब्द का उपयोग Xen, L4, TRANGO, VMware, WindRiver and XtratuM hypervisors का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है। ये सभी परियोजनाएं एक वर्चुअल मशीन (Virtual Machine) को लागू करके x86 हार्डवेयर पर उच्च प्रदर्शन आभासी मशीनों (Virtual Machine) का समर्थन करने के लिए पैरावायरटुलाइजेशन तकनीकों (Paravirtualization techniques) का उपयोग करती हैं या फिर उपयोग कर सकती हैं जो वास्तविक x86 अनुदेश सेट के हार्ड-टू-वर्चुअलाइज (hard-to-virtualize) हिस्सों को लागू नहीं करती है।
वर्चुअलाइजेशन (Virtualization) के शुरुआती समय में गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम में संशोधन या मॉडिफिकेशन की आवश्यकता होती थी। जब भी किसी गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम (guest operating systems) को संशोधित किये जाने की आवश्यकता होती हम cloud computing में सिस्टम को Paravitualization की स्थिति में रखते हैं। Paravirtualization आमतौर पर पूर्ण वर्चुअलाइजेशन (Full Virtualization) वाले सिस्टम के विपरीत होता है जिसके लिए गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम से कोई संशोधन या सक्रिय भागीदारी की आवश्यकता नहीं होती है
Paravirtualization में, वर्चुअल मशीन (Virtual Machine) स्थापित करने से पहले गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम को स्पष्ट रूप से पोर्ट किया जाता है क्योंकि एक अन मॉडिफाइड अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम (guest operating systems) वर्चुअल मशीन मॉनिटर के टॉप पर नहीं चल सकता है
Cloud computing में Paravirtualization प्रोसेसर और मेमोरी जैसे संसाधनों का प्रभावी ढंग से उपयोग करके हार्डवेयर के एक सेट पर चलने में कई अलग-अलग ऑपरेटिंग सिस्टम को सक्षम बनाता है।
Paravirtualization में ऑपरेटिंग सिस्टम को वर्चुअल मशीन (Virtual Machine) के साथ काम करने के लिए संशोधित या मॉडिफाइड किया जाता है। ऑपरेटिंग सिस्टम के मॉडिफिकेशन का कारण यह है की उन ऑपरेशन में लगने वाला टाइम कम हो जाय जो Virtual Environment में काम करने में दिक्कत करते हैं।
Content At A Glance
Advantages of Paravirtualization in cloud computing
Cloud computing में Paravirtualization के कई महत्वपूर्ण फायदे हैं इसकी क्षमता बेहतर स्केलिंग प्रदान करती है। नतीजतन, इसका उपयोग प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है जैसे:
- परीक्षण प्रणालियों से विकास के वातावरण का विभाजन (Partitioning development environments from test systems)
- डिजास्टर रिकवरी
- डेटा को एक सिस्टम से दूसरे सिस्टम में माइग्रेट करना
- क्षमता प्रबंधन (Capacity Management)
क्लाउड कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी में पैरावायरटुलाइजेशन (Paravirtualization in cloud computing technology) को आईबीएम द्वारा पेश किया गया था और इसे ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर परियोजना (open-source software project) के रूप में विकसित किया गया था।
Example of Paravirtualization
XEN पहला एक ओपन सोर्स है जिसमे Virtualization प्लेटफार्म Paravirtualization पर आधारित है। शुरू में यूनाइटेड किंगडम में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं के एक समूह द्वारा विकसित, Xen अब एक बड़े Open Source Community का समर्थन करता है । Citrix इसे एक वाणिज्यिक समाधान (Commercial Solution ) के रूप में अपनाता है, XenSource। एक्सईएन आधारित तकनीक का उपयोग डेस्कटॉप वर्चुअलाइजेशन (desktop virtualization) या सर्वर वर्चुअलाइजेशन (Server Virtualization) के लिए किया जाता है, और हाल ही में इसका उपयोग एक्सईएन क्लाउड प्लेटफॉर्म (Xen Cloud Platform -XCP ) के माध्यम से क्लाउड कंप्यूटिंग समाधान (cloud computing solutions) प्रदान करने के लिए भी किया गया है। इन सभी समाधानों के आधार पर एक्सईएन Hypervisor है, जो एक्सईएन(XEN) की कोर तकनीक का गठन करता है। हाल ही में एक्सईएन ((XEN) को हार्डवेयर-असिस्टेड वर्चुअलाइजेशन (hardware-assisted virtualization) का उपयोग करके पूर्ण वर्चुअलाइजेशन (Full Virtualization ) का समर्थन करने के लिए उन्नत किया गया है।
एक्सईएन Paravirtualization in cloud computing में का सबसे लोकप्रिय कार्यान्वयन है, जो पूर्ण वर्चुअलाइजेशन (Full Virtualization ) के विपरीत, गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम के उच्च प्रदर्शन की अनुमति देता है। यह विशेष प्रबंधन की आवश्यकता वाले निर्देशों को निष्पादित करते समय प्रदर्शन हानि(performance loss) को नष्ट करके संभव बनाया जाता है। यह ऐसे निर्देशों के निष्पादन के संदर्भ में एक्सईएन ((XEN) द्वारा संचालित गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम के कुछ हिस्सों को संशोधित करके किया जाता है। इसलिए यह वर्चुअलाइजेशन को लागू करने के लिए एक पारदर्शी समाधान नहीं है । यह x86 के लिए विशेष रूप से सच है, जो कमोडिटी मशीनों और सर्वरों पर सबसे लोकप्रिय वास्तुकला है।
एक एक्सईएन ((XEN) आधारित प्रणाली का प्रबंधन एक्सईएन हाइपरविसर (Xen hypervisor) द्वारा किया जाता है, जो उच्चतम विशेषाधिकार प्राप्त मोड में चलता है और अंतर्निहित हार्डवेयर (underlying hardware) तक अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम की पहुंच को नियंत्रित करता है। अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम डोमेन के भीतर निष्पादित किए जाते हैं, जो आभासी मशीन(Virtual Machine) उदाहरणों का प्रतिनिधित्व करते हैं। इसके अलावा, विशिष्ट नियंत्रण सॉफ्टवेयर (specific control software), जिसे होस्ट का एक्सेस और अन्य सभी अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम का नियंत्रण होता है डोमेन 0 नामक एक विशेष डोमेन में निष्पादित करते है। यह प्रथम है जो वर्चुअल मशीन मैनेजर (virtual machine manager) पूरी तरह बूट (boot) होने के बाद लोड किया जाता है, और यह हाइपरटेक्स्ट ट्रांसफर प्रोटोकॉल (HTTP) सर्वर होस्ट करता है जो वर्चुअल मशीन निर्माण, विन्यास और समाप्ति के अनुरोधों को पूरा करता है। यह एक वितरित आभासी मशीन प्रबंधक (distributed virtual machine manager) के भ्रूणीय संस्करण का गठन करता है, जो क्लाउड कंप्यूटिंग सिस्टम(Cloud computing system) का एक अनिवार्य अंग है जो बुनियादी ढांचे के रूप में एक Infrastructure-as-a-Service (IaaS) समाधान प्रदान करता है।
Cloud Computing में Full Virtualization और Paravirtualization के बीच अंतर
Paravirtualization vs Full virtualization
1- Cloud Computing में Full Virtualization और Paravirtualization के बीच मुख्य अंतर यह है कि पूर्ण वर्चुअलाइजेशन (Full Virtualization) कई अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम को स्वतंत्र रूप से होस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम पर निष्पादित करने की अनुमति देता है जबकि Paravirtualization प्रदर्शन में सुधार करने के लिए Hypervisor के साथ संवाद करते समय कई अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम को होस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम पर चलाने की अनुमति देता है।
2- क्लाउड कंप्यूटिंग (Cloud Computing) में वर्चुअलाइजेशन सर्वर (Virtualization Server), डेस्कटॉप, ऑपरेटिंग सिस्टम (Desktop operating system) या स्टोरेज डिवाइस (Storage Device) का वर्चुअल वर्जन बनाने की प्रक्रिया है। इसके अलावा, क्लाउड उपयोगकर्ताओं (Cloud Users) को मानक संस्करणों के साथ एप्लिकेशन प्रदान करता है। जब कोई नया संस्करण होता है तो क्लाउड प्रदाता(Cloud Provider), क्लाउड उपयोगकर्ताओं (Cloud Users) को नवीनतम संस्करण प्रदान करता है। हालांकि यह एक महंगा काम है। वर्चुअलाइजेशन इस समस्या का विकल्प प्रदान करता है। यहां, एक तीसरा पक्ष अन्य क्लाउड प्रदाताओं द्वारा आवश्यक सर्वर और सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों को बनाए रखता है। हाइपरवाइजर( Hypervisor) एक सॉफ्टवेयर है जो वर्चुअल मशीनों (Virtual machines) को बनाता और प्रबंधित करता है। इस प्रकार, हाइपरवाइजर (Hypervisor) स्थापित करने के बाद, ऑपरेटिंग सिस्टम और अनुप्रयोग हाइपरवाइजर द्वारा बनाए गए वर्चुअलाइज्ड संसाधन के साथ संवाद करते हैं।
Virtualization techniques in cloud computing में अधिक जानकारी के Intel कम्पनी ने 2013 में Pdf जारी किया था जिसका लिंक आप यहां पर प्राप्त कर सकते हैं।
Virtualization in Cloud Computing Pdf
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