الجهاز الظاهري (VM): لماذا ومتى تحتاج إليه؟

الآلات الافتراضية يسمح لك بتشغيل نظام تشغيل في نافذة التطبيق على سطح المكتب، ويعمل كجهاز كامل ومستقل. يمكنك استخدامها لتجربة أنظمة تشغيل مختلفة، وتشغيل التطبيقات التي لا يستطيع نظام التشغيل الرئيسي لديك تشغيلها، وتجربة التطبيقات في بيئة آمنة وافتراضية.

المفهوم الكامل للجهاز الظاهري هو توفير جهاز يوزع الموارد من المضيف الحقيقي إلى بيئتنا الافتراضية. يتم إعداد تخصيص الموارد وفقًا لاحتياجات المستخدم، مما يعني أنه يمكن تعيين قيود محددة فيما يتعلق بوحدة المعالجة المركزية أو ذاكرة الوصول العشوائي أو سعة التخزين المخصصة لجهازنا الافتراضي. استخدام الأجهزة الافتراضية تكنولوجيا المحاكاة الافتراضية.

ما هي تقنية المحاكاة الافتراضية؟

المحاكاة الافتراضية هي طريقة تشغيل واحد أو أكثر من المثيلات الافتراضية على كمبيوتر آخر. تم طرح هذا المفهوم لأول مرة في الستينيات عندما كان مطورو النظام يبحثون عن طرق لتقسيم موارد النظام بشكل منطقي داخل جهاز كمبيوتر مركزي بين التطبيقات المختلفة. تعتبر "السحابة" مثالاً على كيف يمكن للمحاكاة الافتراضية أن تعزز استخدام الموارد وقدرة الحوسبة. لأنه يوزع الموارد، فهو فعال للغاية من حيث التكلفة.

حتى ظهور المحاكاة الافتراضية، كان على المشغل الذي يحاول تشغيل نظامي تشغيل، مثل Windows وLinux، إدارة نظامي تشغيل منفصلين والتبديل بينهما. في أي وقت، يمكن استخدام واحد فقط وسيتطلب الحد الأقصى لسعة الأجهزة.

الأنواع المختلفة للمحاكاة الافتراضية

تتيح لك تقنية المحاكاة الافتراضية مشاركة النظام مع مجموعة واسعة من الإعدادات الافتراضية. تستخدم أطر المحاكاة الافتراضية برامج خاصة لإنشاء بيئة افتراضية معزولة بكفاءة تعمل فيها أنظمة تشغيل مختلفة ويتم تخصيص موارد منفصلة لكل مثيل افتراضي.

اليوم، يمكن جعل جميع أجزاء مركز البيانات التقليدي أو البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات افتراضية باستخدام هذه الأشكال المختلفة من المحاكاة الافتراضية:

• الخادم الافتراضية
  تتيح المحاكاة الافتراضية للخادم إمكانية استخدام موارد الحوسبة بشكل أكثر فعالية. يسمح لجهاز كمبيوتر واحد بتشغيل أنظمة تشغيل متعددة في نفس الوقت. هذا هو المكان الذي يتم فيه إنشاء نسخ افتراضية من أجهزة الكمبيوتر وأنظمة التشغيل (الأجهزة الافتراضية) ودمجها في خادم فعلي مركزي واحد.

• المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل
  تنتج المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل أو البرامج نظامًا حاسوبيًا مزودًا بأجهزة تمكن نظام تشغيل واحد أو أكثر من أنظمة التشغيل الضيف من التشغيل على جهاز كمبيوتر مضيف فعلي. على سبيل المثال، سيتم تشغيل نظام التشغيل Android على جهاز مضيف يستخدم نظام التشغيل Microsoft Windows أصلاً وسيستخدم نفس الأجهزة التي يستخدمها الجهاز المضيف. إحدى التقنيات الشائعة الاستخدام للمحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل هي المحاكي. للحصول على نظرة عامة مفصلة عن المحاكيات، يمكنك إلقاء نظرة على مقالتنا حول أخف محاكيات Android للكمبيوتر.

• المحاكاة الافتراضية للبيانات
  يتم وضع تقنيات المحاكاة الافتراضية للبيانات أمام مصادر بيانات متعددة وتسمح بإجرائها كمصدر واحد، مما يوفر البيانات المطلوبة بتنسيق معين في الوقت المناسب لأي تطبيق أو مستخدم. تشمل الفوائد تحسين الكفاءة والسرعة وموازنة التحميل وخفض التكلفة.
• وظائف الشبكة الافتراضية
  تنتج المحاكاة الافتراضية للشبكة عدة شبكات فرعية على نفس الشبكة الفعلية. كما أنه يقسم النطاق الترددي المتوفر إلى عدة شبكات منفصلة، ​​يمكن توزيع كل منها على الخوادم وأجهزة الكمبيوتر في الوقت الفعلي. تشمل المزايا تحسين الموثوقية وسرعة الشبكة والاستقرار ومراقبة استخدام البيانات المحسنة.
• المحاكاة الافتراضية لسطح المكتب
  تتيح المحاكاة الافتراضية لسطح المكتب للمسؤول المركزي (أو برنامج الإدارة الآلي) نشر بيئات سطح المكتب المحاكية لمئات من أجهزة الكمبيوتر الفعلية في وقت واحد. على عكس بيئات سطح المكتب النموذجية التي يتم تثبيتها وتكوينها وتعديلها فعليًا على كل كمبيوتر، تتيح المحاكاة الافتراضية لسطح المكتب للمسؤولين تنفيذ عمليات تكوين وترقيات واختبارات أمان ضخمة على جميع أجهزة سطح المكتب الافتراضية.

ما هو الفرق بين VDI وRDP؟

VDI وRDS هما تقنيات افتراضية بديلة لسطح المكتب وتقنيات سطح المكتب البعيد. يستخدم RDS بروتوكول سطح المكتب البعيد أو RDP كأساس له. يوفر كلاهما أداءً عاليًا وأمانًا وتنوعًا للعمل عن بعد، ولكل منهما اختلافاته وأوجه التشابه ونقاط القوة والقيود.

يقرأ

اختيار تقنية سطح المكتب البعيد: شرح VDI مقابل RDP مقابل RDS

كيف تعمل الأجهزة الافتراضية؟

يتم تشغيل الجهاز الظاهري كعملية، على سبيل المثال، كنافذة تطبيق، أي ما يعادل أي تطبيق آخر على الكمبيوتر الفعلي. تتضمن الملفات الرئيسية التي يتكون منها جهاز VM ملف ملف السجل، ان ملف إعداد NVRAM، أ ملف القرص الظاهري، و أ ملف التكوين.

قد يكون لديك العديد من الأجهزة الافتراضية التي تعمل على جهازك المضيف، وتسمى أنظمة التشغيل التي تعمل تحتها بالضيوف. نظرًا لأن نظام التشغيل الضيف منفصل عن النظام الأصلي ونظام تشغيل ضيف آخر، فإن أي تعديلات يتم إجراؤها عليه لا تؤثر على الجهاز الأصلي أو الأجهزة الافتراضية الأخرى.

ما هو برنامج Hypervisor؟

لا يمكن للجهاز الظاهري الاتصال مباشرة بجهاز فعلي. أ "مراقب الأجهزة الافتراضية"هي طبقة برمجية خفيفة الوزن مطلوبة للتنسيق بينها وبين الأجهزة المادية الأساسية. يتم استخدام برنامج Hypervisor لفصل جهاز افتراضي فعلي عن البيئة السحابية. وعادةً ما يزود أنظمة التشغيل الضيف بمنصة تشغيل افتراضية ويتحكم في تنفيذ أنظمة التشغيل الضيف.

بالإضافة إلى وجود حدود افتراضية منيعة بين العديد من أنظمة التشغيل، يمكن لبرنامج Hypervisor محاكاة مكونات الأجهزة الخاصة بالأجهزة التقليدية. سيتم الوصول إلى النسخ الافتراضية لموارد الأجهزة مثل المعالج والإدخال/الإخراج والذاكرة وغيرها في برنامج Hypervisor الخاص بك. نظرًا لأن برنامج Hypervisor يمكنه فصل كل جهاز تمت محاكاته عن الأجهزة الأخرى، يمكن أن تحتوي البيئة الافتراضية على العديد من برامج Hypervisor مع عدد متزايد باستمرار من الأجهزة الافتراضية.

2 أنواع Hypervisor

هناك نوعان رئيسيان من برامج Hypervisor التي يمكن استخدامها للمحاكاة الافتراضية:

• النوع 1: أجهزة Hypervisor المعدنية العارية (معالجة الأجهزة الافتراضية)
  يعمل برنامج Hypervisor المعدني مباشرة على الأجهزة المضيفة. يقوم بمراقبة وإدارة نظام التشغيل الضيف. تُستخدم برامج Hypervisor المعدنية بشكل شائع في بيئات الأعمال لأنها تسهل الإفراط في تخصيص الموارد المادية. يمكننا تخصيص موارد إضافية لمجموعة من الأجهزة الافتراضية باستخدام هذا النوع من برامج Hypervisor.

• النوع 2: برامج Hypervisor المستضافة (الأجهزة الافتراضية للنظام)
  سيتم تشغيل برنامج Hypervisor المستضاف على خادم مضيف فعلي داخل نظام التشغيل. ولهذا السبب تم تسميتهم بـ "Hosted Hypervisor". أكبر فرق بين برامج Hypervisor من النوع 1 والنوع 2 هو أن النوع 1 يعمل على الأجهزة، والنوع 2 يعمل داخل نظام التشغيل.

لا تحتاج الأجهزة الرقمية إلى أجهزة فريدة خاصة ببرنامج Hypervisor. ومع ذلك، تتطلب المحاكاة الافتراضية المزيد من النطاق الترددي والتخزين وقوة الحوسبة أكثر من الخادم أو الكمبيوتر التقليدي إذا كان نفس الجهاز يستضيف العديد من الأجهزة الافتراضية.

يقرأ

ما هو برنامج المحاكاة الافتراضية؟ [لوحة تحكم VPS]

ما هي مزايا استخدام الآلة الافتراضية؟

على مدى السنوات العشر الماضية، كانت الأجهزة الافتراضية عنصرا رئيسيا في الحوسبة السحابية، مما يسمح للآلاف من أنواع البرامج وأحمال العمل المختلفة بالعمل والتوسع بكفاءة.

1- بيئة منفصلة عن باقي النظام

توفر الآلة الافتراضية بيئة معزولة عن بقية النظام، لذا فإن أي شيء يتم تشغيله داخل جهاز افتراضي لن يتعارض مع أي شيء آخر يعمل على الجهاز المضيف. نظرًا لأن الأجهزة الافتراضية مستقلة، فهي طريقة ملائمة لاختبار التطبيقات الجديدة أو إعداد بيئة إنتاج. يمكنك أيضًا تشغيل جهاز افتراضي وحيد الغرض لدعم عملية معينة.

2- يمكنك اختبار سطح المكتب الجديد

يساعدك الجهاز الظاهري على اختبار نظام تشغيل جديد على سطح المكتب لديك دون تغيير نظام التشغيل الرئيسي لديك. تعد أجهزة الكمبيوتر الرقمية مفيدة أيضًا للباحثين عن البرامج الضارة الذين غالبًا ما يستخدمون أجهزة جديدة لاختبار البرامج الضارة. بالإضافة إلى ذلك، يساعدك استخدام جهاز التصفح الافتراضي على الوصول إلى مواقع الويب دون القلق بشأن الإصابة.

3- خيار جيد لمطوري الأعمال

يعد الجهاز الظاهري طريقة مثالية لمساعدة مطوري الأعمال الذين يمكنهم تكوين قوالب VM بالإعدادات المناسبة لتطوير البرامج وعمليات الاختبار. سيقومون ببناء أجهزة افتراضية لمهام معينة، مثل اختبار البرامج الثابتة.

4- مرونة الآلة الافتراضية

من حيث المرونة، فإن المحاكاة الافتراضية ستسمح بالتنفيذ السريع لأنواع مختلفة من الأجهزة الافتراضية. يمكن تخصيصها جميعًا من حيث نظام التشغيل وإدارة الموارد وعوامل أخرى. سيمكنك معظم موفري برنامج Hypervisor أيضًا من إنشاء قوالب فريدة يمكن تنفيذها بمجرد النقر فوق زر.

5- سهولة النقل والهجرة على الشبكة

يمكن ترحيل الأجهزة الافتراضية بين أجهزة الكمبيوتر الفعلية على الشبكة حسب الحاجة. يسمح هذا بإعادة توزيع أحمال العمل على الخوادم التي تتمتع بموارد معالجة إضافية. يمكن للأجهزة الافتراضية أيضًا التبديل بين البيئات الموجودة في الموقع والبيئات السحابية، مما يجعلها مثالية للخدمات السحابية المختلطة التي تشارك فيها موارد المعالجة بين مركز البيانات وموفر الخدمة السحابية.

6- الأجهزة الافتراضية فعالة من حيث التكلفة

يمكن أن تكون التكلفة الثابتة لتحديثات الأجهزة باهظة الثمن في أي شركة. على الرغم من أن الأجهزة الافتراضية قد لا تزال بحاجة إلى تراخيص المعدات والبرامج، إلا أنها بديل فعال من حيث التكلفة. وذلك لأن استخدام الموارد بواسطة الأجهزة الافتراضية يمكن أن يكون أكثر تنظيماً وأكثر تنظيماً من الأنظمة القائمة على الأجهزة المتعددة.

يقرأ

ما الفرق بين VDI وVM (دليل 2026)

ما هي عيوب استخدام الآلة الافتراضية؟

على الجانب الآخر، يمكن أن تكون الأجهزة الافتراضية أقل كفاءة من الخوادم المخصصة، لأنهم قد لا يتمكنون من الوصول مباشرة إلى الأجهزة. بمعنى آخر، ليس لديهم أجهزتهم الخاصة، لذا فهم بحاجة إلى التفاعل مع نظام التشغيل الأصلي الذي يمكن أن يبطئ استجابة الأجهزة.

1- تستهلك الأجهزة الافتراضية موارد النظام

ستستهلك الأجهزة الافتراضية قدرًا كبيرًا من موارد النظام من المضيف، خاصة إذا كنت تقوم بتشغيل عدة أجهزة افتراضية. علاوة على ذلك، إذا لم يتم إعداد تخصيص الموارد بشكل صحيح، فقد يتعطل المضيف وجميع الأجهزة الافتراضية الأخرى.

2- إنه ليس خيارًا جيدًا للاعبي ألعاب الفيديو

الألعاب المطلوبة أو التطبيقات الأخرى التي تحتاج إلى رسومات وقوة معالجة كبيرة، لا تعمل بشكل جيد على الأجهزة الافتراضية، لذا فإن الأجهزة الافتراضية ليست أفضل طريقة للعب ألعاب Windows PC على Linux أو macOS، إلا إذا كانت اللعبة قديمة أو لا تتطلب رسومًا بيانية.

3- قد تكون هناك حاجة إلى مساحة تخزين عالية

قد يتطلب إعداد عدة أجهزة افتراضية قدرًا كبيرًا من مساحة التخزين من خادمك الفعلي. خاصة عندما تبدأ بيئتك الافتراضية في جمع العديد من الأجهزة الافتراضية، يجب عليك توخي الحذر بشأن مقاييس استنفاد الموارد لديك. ومن المهم أن ندرك أن إدارة الموارد هي أهم وسيلة لضمان بيئة افتراضية آمنة وخالية من المخاطر. بمجرد أن تتمكن من تقليل المشكلات المتعلقة باستخدام موارد الجهاز الافتراضي، فأنت في طريقك إلى نظام جهاز افتراضي مستدام.

الآلة الافتراضية مقابل الحاوية

تعد الحاويات جزءًا آخر من العالم الافتراضي، ولكنها لا تعتمد على برنامج Hypervisor. في الأساس، الحاوية هي نظام تشغيل افتراضي بدون مكونات الأجهزة الافتراضية لجهاز افتراضي كامل.

يمكن أن تعمل الحاويات داخل أجهزتك الافتراضية، وهي موجودة داخل برنامج Hypervisor، ولكنها مجرد جزء واحد من جهاز افتراضي. يمكن أن تكون الحاويات مفيدة عندما تحتاج إلى تشغيل برامج متعددة على نفس نظام التشغيل دون استخدام أنظمة تشغيل متعددة.

ال الميزة الرئيسية للحاويات هو أن لديهم وقت توقف أقل من الأجهزة الافتراضية. تتضمن الحاويات فقط الثنائيات والمكتبات والمكونات الضرورية الأخرى، بالإضافة إلى التطبيق. تعمل الحاويات الموجودة على نفس المضيف على نفس نواة نظام التشغيل، مما يجعلها خفيفة الوزن وبالتالي سريعة ومحمولة.

ونتيجة لذلك، يمكن للحاويات التمهيد بشكل أسرع وتحسين سعة الخادم وتسهيل تسليم التطبيقات. تحظى الحاويات بشعبية كبيرة في الاستخدام في حالات مثل خوادم الويب واختبار DevOps والخدمات الصغيرة وتحسين عدد التطبيقات التي يمكن تثبيتها لكل عقدة.

يقرأ

أنواع مختلفة من الأجهزة الافتراضية: حقائق وميزات لا حصر لها

الآلة الافتراضية مقابل VPS

يستخدم الخادم الافتراضي الخاص (VPS) تقنية المحاكاة الافتراضية لتقسيم الخادم الفعلي إلى حاويات افتراضية، يعمل كل منها كخادم منفصل فعليًا. يمنح كل خادم VPS للمستخدم حق الوصول إلى الجذر والتحكم الكامل، بما في ذلك القدرة على بدء أي عملية وإنهائها، بالإضافة إلى إيقاف وإعادة تشغيل VPS نفسه.

يستخدم الجهاز الظاهري في الخدمة السحابية أيضًا المحاكاة الافتراضية لتعيين الخادم للحاويات الافتراضية. على هذا المستوى، لا يوجد فرق بين VPS و VM، على اعتبار أنهما يستخدمان نفس تقنية المحاكاة الافتراضية.

الفرق الرئيسي بين استضافة VPS واستضافة VM هو كيفية الحفاظ على البيانات وكيفية التعامل مع الخوادم الفعلية والحاويات الافتراضية. بالنسبة لاستضافة VPS، تكون حاويات VPS موجودة على خادم مستقل بمجموعته الخاصة من محركات الأقراص، وعادةً ما تكون في مصفوفة RAID لتحقيق كفاءة أكبر.

تطبيقات الآلة الافتراضية

هناك العديد من تطبيقات VM الشائعة للاختيار من بينها. إليك نظرة سريعة على أفضل خيارات برامج الآلة الافتراضية، ولكن تأكد من مراجعة دليلنا التفصيلي للحصول على تحليل مقارن متخصص.

• VirtualBox
• KVM مع كيمو
• محطة عمل إم وير
• زين
• سيتريكس مراقب الأجهزة

خاتمة

على الرغم من أن لكل من الحاويات وأجهزة VM مميزاتها وعيوبها، إلا أن الخيار الصحيح لشركتك يعتمد على متطلبات المشروع الحالية. ومع ذلك، يمكن أن يكون كلاهما خيارين مثاليين لحوسبة أكثر فعالية من حيث التكلفة.

ببساطة، تعد الأجهزة الافتراضية حلاً أكثر فعالية من حيث التكلفة يساعد الشخص على إدارة سير العمل بالكامل للنظام بشكل أفضل وأكثر فعالية من حيث التكلفة، وتوزيع الموارد بشكل أكثر كفاءة بين الأجهزة الفردية.

إنها بيئة ممتازة لتقييم أنظمة التشغيل الأخرى، بما في ذلك الإصدارات التجريبية، وكشف البيانات المصابة بالفيروسات، وإنشاء نسخ احتياطية لأنظمة التشغيل، وتشغيل البرامج أو التطبيقات على أنظمة تشغيل لم تكن مخصصة لها في الأصل.

ملحوظة: يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة بالضغط على الزر:

[su_button url=”https://cloudzy.com/wp-content/uploads/Virtual-Machine-When-and-When-Do-You-Need-One.pdf” target=”self” style=”default” الخلفية=”#fac802″ color=”#2f3856″ size=”3″ Wide=”no” center=”no” radius=”auto” icon=”” icon_color=”#FFFFFF” text_shadow=”none” desc=”” download=”” onclick=”” rel=”” title=”” id=”” class=””]تنزيل[/su_button]