Sanal Makine Nedir?

Sanal makine, bir fiziksel bilgisayarın işlemci, bellek ve disk kaynakları üzerinde çalışan bağımsız bir işletim sistemi kopyasıdır. Sanal makineyi mümkün kılan teknolojinin adı sanallaştırmadır; kaynak ayırma işini hipervizör adı verilen yazılım katmanı yürütür. Hipervizör, donanımı barındıran ana makine ile donanım üzerinde çalışan konuk işletim sistemi arasında durur ve her sanal makineye kendi işlemci çekirdeğini, belleğini ve sanal diskini tahsis eder.

Yazının devamında sanal makinenin ne işe yaradığını, nasıl çalıştığını, hangi türlere ayrıldığını, kurulumunda hangi programların kullanıldığını ve adım adım nasıl kurulduğunu açıklıyoruz. Sonrasında sanal makine ile sanal sunucu arasındaki farkı tabloya döküyor, sanal makinenin hangi alanlarda kullanıldığını sıralıyoruz.

Sanal Makine Ne İşe Yarar?

Sanal makine, tek bir fiziksel bilgisayarın kaynakları üzerinde çalışan bağımsız bir işletim sistemi kopyasıdır. Sanal makine, aynı donanım üzerinde birbirinden yalıtılmış birden fazla sistemin aynı anda çalıştırılmasını sağlar. Tek bir bilgisayarda Windows ve Linux sistemleri yan yana çalışır, bir sanal makinede oluşan hata diğer sanal makineye taşınmaz.

Sanal Makine Nasıl Çalışır?

Sanal makine, hipervizörün fiziksel donanımı bölüştürerek her konuk sisteme kendi payını vermesiyle çalışır. Hipervizör işlemci çekirdeklerini zaman dilimlerine ayırır, fiziksel belleğin belirli bir bölümünü sanal makineye rezerve eder ve diskte tek bir dosya olarak duran sanal diski konuk sisteme gerçek bir sabit disk gibi gösterir. Konuk işletim sistemi donanımın paylaşıldığını görmez, kendisine ayrılan kaynağı fiziksel bir bilgisayarın kaynağı sayar.

Yapının iki tarafı vardır. Ana makine (host), hipervizörün üzerinde çalıştığı fiziksel bilgisayardır ve tüm kaynağın sahibidir. Konuk makine (guest), ana makinenin kaynağından pay alan sanal makinedir. 32 GB belleğe sahip bir ana makinede 8 GB bellekli üç konuk makine çalıştırıldığında ana makinenin kendi işletim sistemi ve hipervizör için 8 GB bellek kalır.

Yalıtım, sanal makinenin en belirleyici özelliğidir. Bir konuk sistemde işletim sistemi çökse, kötü amaçlı yazılım çalışsa ya da sanal disk bozulsa bile olay o sanal makinenin sınırları içinde kalır; aynı ana makinede duran diğer sanal makineler ve ana makine çalışmayı sürdürür. Yalıtımı kuran katman hipervizördür.

Hipervizör Nedir?

Hipervizör, fiziksel donanım ile konuk işletim sistemi arasında duran ve donanım kaynaklarını sanal makineler arasında paylaştıran yazılım katmanıdır.

Sanal Makineye Hangi Kaynaklar Ayrılır?

Sanal makineye ayrılan kaynaklar beş başlıkta toplanır ve aşağıda listelenmiştir:

• İşlemci çekirdeği. Sanal makineye sabit sayıda sanal çekirdek (vCPU) atanır, çekirdeklerin fiziksel işlemci üzerindeki kullanım payı esnektir.
• Bellek. Sanal makineye ayrılan bellek varsayılan olarak sabittir; dinamik bellek özelliği açıldığında ayırma alt ve üst sınır arasında esner.
• Sanal disk. Sanal disk ana makinede tek bir dosyadır; sabit boyutlu oluşturulduğunda alan baştan ayrılır, dinamik oluşturulduğunda dolduğu kadar büyür.
• Ağ arabirimi. Sanal ağ kartı sanal makineye sabit olarak tanımlanır, bant genişliği ana makinenin fiziksel kartıyla esnek biçimde paylaşılır.
• Ekran kartı. Sanal ekran kartı varsayılan olarak yazılımla taklit edilir ve esnektir; fiziksel kart doğrudan atandığında ayırma sabit hale gelir.

Sanal Makine Türleri Nelerdir?

Sanal makine türleri, sanal makineyi çalıştıran hipervizörün donanıma göre konumlandığı katmana göre ikiye ayrılır ve aşağıdaki tabloda karşılaştırılmıştır.

Tip 1 hipervizör donanıma doğrudan eriştiği için sanallaştırma ek yükü %2 ile %5 aralığında kalır. Tip 2 hipervizörde her donanım isteği ana işletim sistemi üzerinden geçtiği için ek yük %10 ile %15 seviyesine çıkar. Tabloda geçen VMware ürünlerinin kullanımını VMware nedir yazısında ayrıntılı olarak ele aldık.

Tip 1 ve Tip 2 Hipervizör Arasındaki Fark Nedir?

Tip 1 ve Tip 2 hipervizör arasındaki fark, hipervizörün donanıma erişim mesafesidir. Tip 1 hipervizör işlemciye, belleğe ve disk denetleyicisine aracısız erişir ve konuk sistem fiziksel performansın %95 ile %98 aralığını görür. Tip 2 hipervizör altında çalışan bir ana işletim sistemi bulunur, her disk ve ağ isteği o katmandan geçer, konuk sistemin gördüğü performans fiziksel performansın %85 ile %90 aralığına iner.

Sunucu sağlayıcıları Tip 1 hipervizör kullanır. Nedeni üç kalemde toplanır: ek yükün düşük olması aynı fiziksel makinede daha çok sanal makine çalıştırmayı sağlar, arada ana işletim sistemi bulunmaması saldırı yüzeyini daraltır ve ana işletim sisteminin güncelleme sonrası yeniden başlatılması gereği ortadan kalktığı için kesintisiz çalışma süresi yükselir. Verimin olarak sunucu altyapımızda Tip 1 hipervizör çalıştırıyoruz.

Sanal Makine Kurmak İçin Hangi Programlar Kullanılır?

Masaüstünde ve sunucuda sanal makine kurmak için kullanılan başlıca programlar aşağıda listelenmiştir:

• VirtualBox. Oracle tarafından geliştirilen Tip 2 hipervizördür, Windows, Linux ve macOS üzerinde çalışır.
• VMware Workstation. Tip 2 hipervizördür, Windows ve Linux üzerinde çalışır, ticari sanallaştırma ürünleriyle aynı disk biçimini kullanır.
• Hyper-V. Microsoft’un Tip 1 hipervizörüdür, Windows 10 ve Windows 11’in Pro sürümlerinde ve Windows Server üzerinde çalışır.
• QEMU/KVM. Linux çekirdeğine gömülü Tip 1 hipervizördür, Ubuntu, Debian, Pardus ve CentOS dahil tüm güncel dağıtımlarda çalışır.

Sanal Makine Nasıl Kurulur?

Sanal makine kurulumu beş adımda tamamlanır ve adımlar aşağıda sırasıyla verilmiştir:

1. Bilgisayarı yeniden başlatın, BIOS/UEFI ekranına girin ve donanım sanallaştırma desteğini (Intel VT-x veya AMD-V) etkinleştirin.
2. Kullanacağınız hipervizör yazılımını kurun ve kurulum sonrası bilgisayarı yeniden başlatın.
3. Kuracağınız işletim sisteminin ISO dosyasını indirin ve dosya bütünlüğünü SHA-256 özetiyle doğrulayın.
4. Yeni sanal makine tanımlayın, en az 2 sanal çekirdek, 4096 MB bellek ve 40 GB sanal disk ayırın.
5. ISO dosyasını sanal optik sürücüye bağlayın, sanal makineyi başlatın ve işletim sistemi kurulumunu tamamlayın.

Windows Üzerinde Sanal Makine Nasıl Oluşturulur?

Hyper-V, Windows 10 ve Windows 11’in Pro, Enterprise ve Education sürümlerinde yerleşik gelir ve ayrıca yazılım kurulumu gerektirmez. Windows üzerinde sanal makine oluşturma adımları aşağıda verilmiştir:

1. Ayarlar ekranından Windows sürümünü doğrulayın; Home sürümünde Hyper-V bulunmaz.
2. Denetim Masası içinden Windows özelliklerini aç veya kapat yolunu izleyin, Hyper-V kutusunu işaretleyin ve bilgisayarı yeniden başlatın.
3. Hyper-V Yöneticisi’ni açın, Eylem menüsünden Yeni ve Sanal Makine adımlarını seçin.
4. Nesil olarak Generation 2 seçin, 4096 MB başlangıç belleği ve 60 GB sanal disk tanımlayın.
5. Kurulum ortamı olarak ISO dosyasını gösterin ve sanal makineyi başlatın.

Linux Üzerinde Sanal Makine Nasıl Oluşturulur?

Linux üzerinde sanal makine, çekirdeğe gömülü KVM hipervizörü ile libvirt yönetim katmanı kurularak oluşturulur. Linux üzerinde sanal makine oluşturma adımları aşağıda verilmiştir:

1. egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo komutunu çalıştırın; sonuç 0’dan büyükse işlemci sanallaştırmayı destekler.
2. sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system virt-manager komutuyla KVM, libvirt ve grafik yönetim aracını kurun.
3. sudo usermod -aG libvirt $USER komutuyla kullanıcıyı libvirt grubuna ekleyin ve oturumu kapatıp yeniden açın.
4. virt-manager arayüzünden yeni sanal makine tanımlayın, ISO dosyasını seçin, en az 2 sanal çekirdek ve 4096 MB bellek ayırın.

Pardus dahil Debian tabanlı tüm dağıtımlarda aynı komut zinciri değişmeden çalışır. Dağıtım sürümleri ve paket yapısı hakkında ayrıntı için Ubuntu yazımızı inceleyebilirsiniz.

Sanal Makine Ne Kadar Kaynak Tüketir?

Sanal makinenin kaynak tüketimi konuk işletim sisteminin minimum gereksinimiyle belirlenir ve yaygın konuk sistemlerin değerleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablodaki değerler yalnızca konuk sistemin payıdır. Ana makinede kendi işletim sistemi ve hipervizör için en az 4 GB bellek ile 20 GB disk boş bırakılır; 16 GB belleğe sahip bir bilgisayarda toplam 12 GB’a kadar konuk makine çalıştırılır. Bellek kapasitesi seçimini sunucu RAM yazımızda ayrıntılandırdık.

Sanal Makine ile Sanal Sunucu Arasındaki Fark Nedir?

Sanal sunucu teknik olarak bir sanal makinedir; fark sanal makinenin nerede çalıştırıldığındadır. Sanal makine kendi bilgisayarınızda, sanal sunucu ise veri merkezindeki bir sunucu üzerinde çalışır ve aradaki farklar aşağıdaki tabloda karşılaştırılmıştır.

Kaynak ayırma mantığı, hipervizör katmanı ve yalıtım ilkesi her iki tarafta aynıdır. Sanal sunucunun tanımını ve çalışma yapısını sanal sunucu nedir yazımızda kapsamlı biçimde açıkladık.

Sanal Makine Kiralanır mı?

Evet, sanal makine kiralanır. Veri merkezinde çalışan kiralık sanal makine, sektörde sanal sunucu (VDS/VPS) adıyla sunulur. Türkiye lokasyonlu veri merkezimizde Tip 1 hipervizör üzerinde çalışan sanal sunucuları aylık kiralama modeliyle sunuyoruz, kurulumu ve ağ yapılandırmasını biz tamamlıyoruz. Yapılandırma seçenekleri için sanal sunucu sayfamızı inceleyebilirsiniz.

Sanal Makine Ne Zaman Yetersiz Kalır?

Sanal makinenin yetersiz kaldığı dört durum aşağıda listelenmiştir:

• Kesintisiz erişim gerektiğinde. Ana bilgisayar kapandığında sanal makine de durur; 7/24 erişim için sanal sunucuya geçilir.
• Sabit IP gerektiğinde. Ev ve ofis bağlantılarında IP adresi değişir; alan adı yönlendirmesi için statik IP veren sanal sunucu gerekir.
• Dış dünyaya servis verildiğinde. Yerel ağdaki sanal makineye internetten erişilmez; web sitesi ve API yayını sanal sunucu üzerinde yapılır.
• Yedeklilik gerektiğinde. Tek diskli bir bilgisayarda donanım arızası veri kaybı üretir; yedekli disk ve enerji altyapısı sanal sunucuda bulunur.

Kaynak seçenekleri ve fiyatlandırma için VDS satın al sayfamıza göz atabilirsiniz.

Sanal Makine Hangi Alanlarda Kullanılır?

Sanal makinenin kullanıldığı başlıca altı alan aşağıda listelenmiştir:

• Yazılım testi. Yeni sürüm, ana sisteme dokunulmadan izole bir konuk sistemde denenir ve hata durumunda anlık görüntüye dönülür.
• Eski uygulama uyumluluğu. Güncel işletim sisteminde çalışmayan kurumsal uygulamalar, eski sürümü barındıran bir sanal makinede çalıştırılır.
• Güvenlik analizi. Şüpheli dosyalar ağ bağlantısı kapatılmış bir sanal makinede incelenir, bulaşma ana makineye geçmez.
• Eğitim ortamı. Sunucu yönetimi ve ağ dersleri için her katılımcıya aynı yapılandırmayla sanal makine dağıtılır.
• Sunucu konsolidasyonu. Ayrı ayrı duran fiziksel sunucular tek bir güçlü makine üzerinde sanal makinelere dönüştürülür, donanım sayısı ve enerji tüketimi düşer.
• Geliştirme ortamı. Üretim sunucusuyla aynı işletim sistemi ve paket sürümleri sanal makinede kurulur, ortam farkından doğan hatalar önlenir.

Uygulama dağıtımında sanal makineye alternatif oluşturan konteyner teknolojisini Docker yazımızda ele aldık.

Sanal Makine ile Konteyner Arasındaki Fark Nedir?

Sanal makine ile konteyner arasındaki fark yalıtımın hangi katmanda kurulduğundan doğar ve dört ölçütte özetlenmiştir.

Sanal Makine Ücretsiz mi?

Sanal makine yazılımı ücretsizdir, konuk işletim sisteminin lisansı ayrıca ödenir. VirtualBox ve Hyper-V hiçbir ücret talep etmez, QEMU/KVM açık kaynaktır. Sanal makineye kurulan Windows Server veya Windows 11 için ise ayrı bir lisans satın alınır; Ubuntu ve Pardus gibi dağıtımlar lisans ücreti içermez.

Sanal Makine Ana Bilgisayarı Yavaşlatır mı?

Evet, sanal makine ana bilgisayarı yavaşlatır. Sanal makineye ayrılan kaynak ana makinenin toplam kaynağından düşülür. 16 GB belleğe ve 8 çekirdeğe sahip bir bilgisayarda 8 GB bellek ve 4 çekirdek ayrılmış bir sanal makine çalıştırıldığında ana makineye 8 GB bellek ve 4 çekirdek kalır, sanallaştırma ek yükü de %10 ile %15 aralığında bir kayıp ekler.

Sanal Makine Verileri Ana Makineden Yalıtılmış mıdır?

Evet, sanal makine verileri ana makineden yalıtılmıştır. Konuk sistemin diski ana makinede tek bir dosya olarak durur ve konuk sistem ana makinenin dosya sistemine erişemez. Paylaşılan klasör, pano aktarımı ve sürükle bırak özellikleri açıldığında iki taraf arasında veri yolu kurulur ve yalıtım zayıflar. Sanallaştırma yapılandırmanız için teknik destek ekibimize ulaşabilirsiniz.