ما المقصود بالآلة الافتراضية؟
ما المقصود بالآلة الافتراضية؟
آلة افتراضية (VM) هو إصدار رقمي من جهاز مادي يعمل كنظام معزول له موارد أجهزة افتراضية خاصة به ونظام تشغيل خاص به. عادةً ما يحتوي الجهاز الفعلي، مثل الكمبيوتر المحمول أو الخادم الفعلي، على نظام تشغيل واحد ينسق عمل الأجهزة لتشغيل تطبيقاتك. ومع ذلك، يمكن أن توفر الموارد المادية الأساسية طاقة أكبر بكثير مما يمكن أن يستخدمه نظام واحد.
تسمح لك الآلة الافتراضية بإنشاء بيئات معزولة متعددة على جهاز مادي واحد لتشغيل أنظمة تشغيل مختلفة بالتوازي. يمكنك تشغيل العديد من التطبيقات على الجهاز نفسه واستخدام الموارد بشكل أكثر كفاءة. تسمح لك مثيلات السحابة الحديثة بالوصول إلى الأجهزة الافتراضية كخدمة مُدارة بالكامل في السحابة.
كيف تعمل الآلة الافتراضية؟
تشير الافتراضية إلى جزء من البرنامج يؤدي وظيفة الأجهزة المادية. يصل البرنامج إلى الأجهزة المادية الواقعية الأساسية ويستخدمها، بحيث يمكنه العمل كما تعمل الأجهزة المادية. مثلما تعمل الآلات الافتراضية على أجهزة كمبيوتر مادية واقعية، يمكن للتخزين الافتراضي الواسع أن يستبدل عدة أجهزة تخزين مادية. تُسهِّل تقنية الافتراضية تكوين عمليات طرح الأجهزة ونمذجتها وتكرارها بأقل قدر من الإدارة المادية.
الآلة الافتراضية (VM) عبارة عن نظام محدد ببرمجيات ويعمل بكامل طاقته ويشغِّل أي نظام تشغيل وتطبيقات وعمليات وتكوينات مخصصة. تُسمى الآلة الافتراضية أيضًا نظام التشغيل الضيف، ويُسمى الكمبيوتر المادي الذي تعمل عليه الجهاز المضيف. يمكن لعدة آلات افتراضية تشغيل أنظمة تشغيل متعددة على كمبيوتر مادي واحد، مع التفاوض على استخدام موارد أجهزة الخادم حسب الحاجة.
ما أنواع الأجهزة الافتراضية؟
يعتمد نوع الآلة الافتراضية التي تنشئها وتستخدمها على هدفك وموارد أجهزة النظام الأساسية.
بعض الأمثلة هي:
- يتطلب تشغيل آلة افتراضية تحتوي على نموذج لغوي كبير محلي قوي وجود آلة مضيفة أساسية بها وحدة معالجة رسومات قوية.
- تشغيل تطبيق Windows من حين لآخر على جهاز Mac المكتبي يعني تشغيل آلة افتراضية تعمل بنظام تشغيل Windows على تطبيق مُراقب الأجهزة الافتراضية من النوع الثاني على جهاز الكمبيوتر المضيف.
- تشغيل خادم اختبار وخادم تطوير لإنتاج البرمجيات يعني تشغيل نظامي تشغيل ضيفين متوازيين، مع استيعاب عدة مستخدمين على جهاز مضيف مزوّد بموارد كافية.
الآلة الافتراضية للنظام
الآلات الافتراضية للنظام (SVM) هي مجرد اسم آخر للمصطلح الأكثر شيوعًا، "الآلة الافتراضية". يشمل هذا النوع من الآلة الافتراضية بيئة نظام كاملة، بما في ذلك نظام التشغيل الخاص به.
الآلة الافتراضية للعمليات
أما الآلة الافتراضية للعمليات (PVM) تُشغِّل عملية واحدة أو تطبيقًا واحدًا من خلال توفير بيئة لغة برمجة متكاملة. الأمثلة الشائعة للآلات الافتراضية للعمليات تتضمن آلة Java الافتراضية، التي تُشغِّل برامج Java، أو مترجم Python، الذي يشغِّل تطبيقات Python. استخدام PVM يعني أنه يمكنك تشغيل التطبيقات بلغات محددة على أي كمبيوتر مضيف تقريبًا.
ما هي فوائد استخدام آلة افتراضية؟
يمكن لكل مؤسسة تقريبًا الاستفادة من استخدام الآلات الافتراضية. بالنسبة للمؤسسات الجديدة، من الأفضل البدء مباشرةً باستخدام المثيلات السحابية لسرعة الإعداد والتوسع الفعَّال من حيث التكلفة.
توفر الآلات الافتراضية الفوائد التالية للمؤسسات ذات البنية التحتية المحلية الحالية:
الكفاءة في استخدام موارد الحوسبة
تتمثل الميزة الأكثر أهمية لاستخدام آلات افتراضية متعددة في الحصول على عائد استثمار أكبر من الأجهزة الأساسية. إذا اُستخدمت وحدة معالجة مركزية بنسبة 25% فقط من قدرتها طوال الوقت، فإنها لا تُستغل بشكل كافٍ. إذا شغَّلت أنظمة تشغيل متعددة المهام الحرجة بشكل متزامن، فإن دمج أعباء العمل هذه في آلة واحدة يوفر الموارد.
الإدارة الآلية
من خلال تكوين صور الأجهزة الافتراضية في البرمجيات، بدلاً من تكوينها صراحةً في الأجهزة، تصبح الإدارة آلية وقابلة للتكرار وسهلة التغيير.
قابلية النقل بدرجة عالية
على عكس الأجهزة المادية، يمكن إنشاء آلات افتراضية بسهولة في أي مكان تقريبًا. يمكن تشغيل آلة افتراضية على جهاز في أمريكا الشمالية، وفي الوقت نفسه على جهاز في أستراليا، بدون الحاجة إلى أي تكوين مختلف.
أنظمة تشغيل مختلفة
على الرغم من أن المؤسسة قد تفضل نظام تشغيل معين عبر بيئتها، إلا أنه ستكون هناك أوقات قد تحتاج فيها إلى استخدام أنظمة تشغيل مختلفة أو تستفيد منها. باستخدام برنامج الآلة الافتراضية، يمكنك تشغيل آلات افتراضية متعددة بأنظمة تشغيل مختلفة في وقت واحد.
الآلات الافتراضية مقابل الحاويات
تُقارن الآلات الافتراضية بالحاويات عندما يتعلق الأمر بنشر التطبيقات. قبل الحاويات، كان على مطوري البرمجيات تجميع المكتبات والخدمات مع التطبيق ليثبتها المستخدم على آلة افتراضية محددة حتى يتمكن التطبيق من العمل. باستخدام الحاويات، يمكنك تحميل الصورة فقط ويعمل البرنامج مباشرة بدون الحاجة إلى أي تثبيت.
كل من الآلات الافتراضية والحاويات تستخدم الافتراضية. تحاكي الآلة الافتراضية الآلة المادية الأساسية افتراضيًا بينما تحاكي الحاوية افتراضيًا بيئة الخادم التي يعمل فيها التطبيق.
توفر الآلة الافتراضية بيئة نظام تشغيل معزولة يمكن تشغيلها على أي آلة مادية باستخدام برنامج مراقب الأجهزة الافتراضية المناسب. توفر الحاوية بيئة تطبيق كاملة ومعزولة يمكن تشغيلها في أي مكان. تأتي الحاوية كاملة بها جميع المكتبات والخدمات الضرورية للتطبيق لتشغيلها على أي نظام، عند تثبيت مدير الحاويات الصحيح وتكوينه.
يمكن أن تكون عملية الوضع في الحاويات أكثر فعالية من حيث الموارد من تشغيل آلة افتراضية تُشغِّل التطبيقات. ومع ذلك، لا يمكن وضع جميع التطبيقات في حاويات بسهولة. يجب تعبئة التطبيقات للحاويات، وبعض التطبيقات، بما في ذلك تلك التي تحتوي على واجهات مستخدم رسومية (GUI) أو تخزين دائم، تحتاج إلى إعادة صياغة لعمليات عديمة الحالة قائمة على الحاويات. وغالبًا لا تحتوي تطبيقات الطرف الثالث على خيار الوضع في الحاويات.
كيف يمكن لـ AWS دعم متطلبات الآلة الافتراضية؟
تقدم AWS أكثر من 800 نوع من المثيلات لكل احتياجات الأعمال تقريبًا. يمكن تخصيص المثيلات عبر المعالجات ووحدات التخزين والشبكات ونظام التشغيل ونموذج الشراء لمساعدتك في تلبية احتياجات عبء العمل الخاص بك بشكل أفضل. تُوفّر AWS عددًا قدره 108 منطقة توافر مُخصّصة للمثيلات التي تكون متعددة ومنفصلة فعليًا ومعزولة لتلبية متطلبات الامتثال.
صُممت اختيارات نوع مثيل AWS لتشغيل آلات افتراضية متعددة عبر بيئات أنظمة تشغيل متعددة.
توفر Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) أوسع وأعمق منصة حوسبة، مع اختيارك للمثيلات حسب الطلب والمثيلات المخصصة ومثيلات Spot. توفر EC2 مثيلات للأغراض العامة، ومثيلات محسّنة للحوسبة، ومثيلات محسّنة للتخزين، ومثيلات محسّنة للذاكرة، وحوسبة سريعة. تدعم EC2 معالجات Intel وAMD وArm مع أنظمة تشغيل متعددة وهي السحابة الوحيدة التي تحتوي على مثيلات نظام تشغيل EC2 Mac حسب الطلب وشبكات إيثرنت بسرعة 400 جيجابت في الثانية.
AWS Nitro System هو الأساس لمثيلات EC2 الحديثة لدينا. باستخدام Nitro System، أعدنا تصميم البنية التحتية للافتراضية لدينا بالكامل. إن برامج مراقبة الأجهزة الافتراضية تحمي عادةً الأجهزة المادية ونظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS)، وتحاكي افتراضيًا وحدة المعالجة المركزية (CPU) والتخزين والشبكات، وتوفر مجموعةً كبيرةً من إمكانات الإدارة. باستخدام Nitro System، يُمكننا تقسيم هذه الوظائف، ونقلها إلى أجهزة وبرامج مخصصة، وخفض التكاليف من خلال تقديم جميع موارد الخادم تقريبًا إلى مثيلاتك.
تقدم Amazon Lightsail مثيلات خادم خاص افتراضي (VPS) سهلة الاستخدام، وحاويات، وخدمة تخزين، وقواعد بيانات، وغير ذلك الكثير بأسعار شهرية معقولة. صممت Lightsail لتطبيقات الويب البسيطة ومواقع الويب المخصصة وتطبيقات الأعمال الصغيرة.
ابدأ بإنشاء حساب AWS مجاني اليوم.