ما هي الآلة الافتراضية وما الذي يمكن استخدامها؟

يمكن أن تتيح لك الآلة الافتراضية تجربة نظام التشغيل والتلاعب به داخل بيئة آمنة. إنه يشبه جهاز كمبيوتر ذو وضع حماية يمكنك استخدامه لتجربة التطبيقات التي لا تعمل على نظامك الفعلي. أيضًا ، نظرًا لأنه افتراضي ، إذا أفسدت شيئًا فلن تضطر إلى إعادة تثبيت نظام التشغيل الخاص بك. كل ما تفعله معزول عن نظامك الحقيقي.

تعد الأجهزة الافتراضية أدوات مفيدة ، لذلك في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على ما يجعلها علامة وما تحتاج إلى إعداد واحدة.

شرح الأجهزة الافتراضية

يشبه الجهاز(Machine) الظاهري ، أو VM باختصار ، نظام كمبيوتر منفصل داخل نظامك ولكنه غير موجود في شكل مادي. يوجد جهاز افتراضي في بيئة افتراضية ويستخدم أجهزته الافتراضية وموارده ووحدات التخزين الخاصة به.

أفضل طريقة لفهم ماهية الآلة الافتراضية هي تخيلها كملف على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، والذي يعمل كجهاز كمبيوتر فعلي منفصل. على الرغم من أن جهاز VM عبارة عن بيئة افتراضية ، إلا أنه يحتوي على مساحة تخزين خاصة به حيث يمكنك حفظ ملفات مختلفة ، ويمكنه الاتصال بالإنترنت.

يُطلق على البرنامج الذي يقوم بتشغيل الجهاز الظاهري برنامج Hypervisor. والغرض منه هو فصل الجهاز الظاهري وعزله عن نظام التشغيل الافتراضي الخاص بك. هذا يعني أن أي شيء تفعله في VM لن يؤثر على نظام التشغيل الرئيسي وجهازك. لكن برنامج Hypervisor يدير أيضًا الجهاز الظاهري عن طريق تخصيص الموارد المادية مثل وحدة المعالجة المركزية(CPU) والذاكرة والتخزين للجهاز الظاهري. لكن الأجهزة المادية لجهازك هي التي ستنفذ جميع عمليات الجهاز الظاهري.

الميزة الرئيسية للأجهزة الافتراضية(Virtual Machines) هي أنه يمكنك تشغيل أنظمة تشغيل متعددة مثل Linux و Windows و macOS على جهاز واحد. جهازك هو كمبيوتر مضيف ، وجميع الأجهزة الافتراضية(Virtual Machines) الموجودة عليه ضيوف. يُعرف نظام التشغيل الذي تختاره لجهاز VM بنظام التشغيل الضيف.

يعمل نظام التشغيل الافتراضي على جهاز افتراضي بنفس الطريقة التي يعمل بها نظام التشغيل الأساسي ، المعروف أيضًا باسم نظام التشغيل المضيف على جهازك الفعلي. هذا يعني أن تجربتك مع VM مطابقة تقريبًا لتجربة نظام التشغيل الأساسي في الوقت الفعلي الذي يديره جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

كيف تعمل الآلة الافتراضية؟

تتيح تقنية المحاكاة الافتراضية(Virtualization) إمكانية وجود عدة أنظمة تشغيل على جهاز واحد. لإنشاء جهاز ظاهري ، سيقوم برنامج Hypervisor باستعارة وحدة المعالجة المركزية(CPU) والذاكرة والتخزين من الكمبيوتر الفعلي الذي سيستضيف أجهزة VM الضيف. يتم تخصيص هذه الموارد دائمًا مع مراعاة احتياجات VM.

عندما تقوم بتشغيل جهاز ظاهري ويتطلب موارد أكثر من برنامج Hypervisor المخصص له ، سيقوم برنامج Hypervisor بجدولة الطلب إلى الجهاز الفعلي لإعادة تخصيص المزيد من الموارد. وذلك لأن برنامج Hypervisor يتعامل مع وحدة المعالجة المركزية(CPU) والذاكرة والتخزين كمجموعة مشتركة من الموارد يمكن أن يأخذ منها ما هو مطلوب لتشغيل الجهاز الظاهري.

هناك نوعان من برامج Hypervisor.

اكتب 1

يتم تشغيل برنامج Hypervisor العاري ، أو يُسمى ببساطة النوع 1(Type 1) ، مباشرةً على جهازك المادي وله إمكانية الوصول الفوري إلى جميع الموارد. لهذا السبب ، تعتبر برامج Hypervisor من النوع 1(Type 1) أكثر فاعلية من النوع 2 وملائمة لإنشاء خادم افتراضي وسطح مكتب وتطبيقات.

النوع 2

يتم تثبيت برنامج Hypervisor أو Type 2 المستضاف على جهاز مضيف يحتوي بالفعل على نظام تشغيل أساسي. يدير نظام التشغيل الأساسي المكالمات لتخصيص الموارد. لهذا السبب ، يتم استخدام برامج Hypervisor من النوع 2 لإنشاء بيئات محددة لغرض واحد. على سبيل المثال ، سيخلق مطور التطبيقات بيئة مثالية لبناء واختبار التطبيقات المختلفة.

على الرغم من أن الأجهزة الافتراضية وبرامج Hypervisor لا تتطلب أجهزة مخصصة ، إلا أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك يحتاج إلى أن يكون قادرًا على تشغيلها. يحتاج إلى موارد أجهزة كافية ليتمكن من تشغيل برنامج Hypervisor ، وإنشاء بيئة افتراضية ، والعمل فيه ، كل ذلك أثناء تشغيل نظام التشغيل الأساسي أيضًا. مهما كانت المتطلبات الصغيرة التي قد تتطلبها الآلة الافتراضية ، فستحتاج إلى جهاز كمبيوتر قوي.

ما هي الأجهزة الافتراضية المستخدمة؟

تتمتع الأجهزة الافتراضية بمجموعة واسعة من الاستخدامات للمحترفين وغير المتخصصين. قد تجد الأجهزة الافتراضية ممتعة بشكل خاص للعب بها إذا كنت خبيرًا في التكنولوجيا ومبتكرًا. تتكون الكثير من هذه الاستخدامات من احتمال كسر الجهاز. تتأكد VS من عدم تأثر جهازك ونظام التشغيل الأساسي على الإطلاق. فيما يلي بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا لـ VS.

1. جرب أنظمة التشغيل الجديدة

باستخدام جهاز افتراضي ، يمكنك تجربة أنظمة تشغيل لم تستخدمها من قبل ، واختبارها وفهمها وتحديد ما إذا كنت تحبها بما يكفي لجعلها نظام التشغيل الأساسي الخاص بك. إذا كنت من مستخدمي Windows(Windows) على المدى الطويل ، فيمكنك تجربة Linux ، أو بعض أنظمة التشغيل الأخرى الأقل شهرة ، دون الحاجة إلى إزالة Windows أولاً من جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

علاوة على ذلك ، يمكنك تجربة إصدارات جديدة وغير مستقرة من نظام التشغيل الافتراضي الخاص بك دون الحاجة إلى القلق من فقد الملفات المهمة. نظرًا لأن VM بيئة افتراضية وآمنة ، يمكنك حتى اختبار نظام التشغيل الجديد إلى النقطة التي يتم فيها كسرها ، ولن يكون لها أي تأثير على جهازك المادي.

2. قم بتشغيل البرامج القديمة

تتطلب بعض البرامج القديمة أنظمة قديمة لم تعد قيد الاستخدام. من المحتمل أنه ليس لديك جهاز قديم احتياطي ، ولكنك لا تزال ترغب في تجربة تطبيق قديم متوافق فقط مع ، على سبيل المثال ، Windows XP .

تسمح لك المحاكاة الافتراضية بتثبيت Windows XP على جهاز افتراضي ، واستخدامه لتجربة هذا البرنامج القديم المحدد. هذا مفيد بشكل خاص للاعبين لأن بعض الألعاب القديمة ، ولكن لا تزال ذات صلة ، غير متوافقة مع الأجهزة وأنظمة التشغيل الحديثة.

3. قم بتشغيل برنامج مطور(Run Software Developed) لأنظمة تشغيل مختلفة(Different OS)

لنفترض أنك أحد مستخدمي Linux ، لكنك تحتاج حقًا إلى تشغيل تطبيق أو لعبة مطورة لنظام Windows . ستسمح لك المحاكاة الافتراضية بالحصول على (Virtualization)نظام تشغيل Windows(Windows OS) في بيئة افتراضية ، والاستمتاع بجميع التطبيقات التي تم تطويرها من أجلها. لاحظ أن بعض التطبيقات موجودة لكليهما عبر أنظمة تشغيل مختلفة ، لكن معظمها غير موجود. صحيح(True) ، قد يكون لديهم نظرائهم قد طوروا على نظام مختلف ، لكنهم لن يكونوا متطابقين تمامًا أبدًا.

4. اختبار البرامج(Test Software) لمنصات مختلفة(Different Platforms)

إذا كنت أحد مطوري التطبيقات ، فستسمح لك المحاكاة الافتراضية(Virtualization) باختبار تصميمات البرامج الخاصة بك لأجهزة مختلفة. لنفترض أنك تطور لعبة تعمل على كل من أجهزة الكمبيوتر والهواتف. باستخدام جهاز افتراضي ، لن تحتاج إلى نقل ملفات المثبت ذهابًا وإيابًا من جهاز إلى جهاز. يمكنك محاكاة الهاتف بالإضافة إلى الأجهزة الأخرى واختبارها كلها مرة واحدة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

5. التعامل مع البرامج الضارة المحتملة بأمان(Potential Malware Safely)

كما ذكرنا سابقًا ، يتم عزل الجهاز الظاهري عن باقي أجهزة الكمبيوتر. هذا يجعله آمنًا للغاية لاختبار البرامج الضارة المحتملة ويمكنك المخاطرة التي قد تتجنبها عادةً. هذا مفيد للغاية عندما تريد تجربة برنامج يأتي من مصدر غير موثوق. إذا كان مصابًا بالفيروس ، فسيظهر على هذا النحو في نظام التشغيل الافتراضي ، لكنه لن يضر نظام التشغيل الأساسي الخاص بك. يمكنك أيضًا استخدام VS لاختبار إلى أي مدى يمكنك دفع برنامج مكافحة الفيروسات الخاص بك دون المخاطرة بإصابة جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

لاحظ أنك ما زلت بحاجة إلى توخي الحذر الشديد. يمكن للبرامج الضارة الحديثة التعرف على البيئات الافتراضية ومحاولة اختراقها. الخطر منخفض ، لكنه ليس معدومًا تمامًا.

6. تجميع خوادم متعددة(Compile Multiple Servers) على جهاز كمبيوتر واحد

تدير الكثير من الشركات خوادم متعددة. إذا كنت منخرطًا في مثل هذا العمل ، فإن المحاكاة الافتراضية(Virtualization) تجعل من الممكن تجميع خدمات مختلفة على جهاز واحد. يمكنك إنشاء عدة أجهزة افتراضية وتخزين الخوادم فيها ، دون الحاجة إلى الاستثمار في أنظمة أجهزة متعددة. يعد تشغيل خوادم مختلفة على نظام تشغيل واحد مخاطرة أمنية غير ضرورية.

ما هي فوائد(Benefits) استخدام الأجهزة الافتراضية(VMs) ؟

الآن بعد أن عرفت العديد من الاستخدامات المختلفة للأجهزة الافتراضية ، يمكنك على الأرجح فهم مدى فائدتها. لكن دعنا نلقي نظرة على بعض المزايا التي يمكن أن توفرها الأجهزة الافتراضية(VMs) لحياتك المهنية وتجعل وقت فراغك أكثر إمتاعًا.

1. أنها فعالة من حيث التكلفة

نظرًا لأن المحاكاة الافتراضية لا تتطلب أجهزة متعددة ، فلن تحتاج إلى استثمار الأموال في أجهزة مختلفة. كل ما عليك القيام به ، يمكنك الآن القيام به على جهاز واحد. حتى إذا كنت تقوم بتشغيل عدة خوادم ، فسيتم خفض تكاليف الصيانة حيث يتم تخزينها جميعًا على نفس الخادم الفعلي.

2. يتم نقلها بسهولة

نظرًا لأنه يتم تخزين الأجهزة الافتراضية كملفات على جهازك ، يمكنك نسخها وأخذها معك على جهاز USB . يمكنك لاحقًا تثبيتها على أجهزة مختلفة أو إعادة تعيينها إلى خادم مضيف مختلف.

3. أنها توفر الأمن

نظرًا لأن الأجهزة الافتراضية هي بيئات افتراضية(VMs) معزولة ، فلن يؤثر كل ما تفعله فيها على نظامك الأساسي. هذا يجعلها آمنة للغاية للاستخدام. تحظى الأجهزة الافتراضية بشعبية كبيرة بين أولئك الذين يهتمون بأمنهم أيضًا. يمكنك استخدام جهاز افتراضي للوصول إلى مواقع ويب غير موثوق بها أو تنزيل برامج مشبوهة.

4.(Experimenting) إنها مثالية(Perfect) للاختبار والتجربة _(Testing)

لنفترض أنك استخدمت جهاز VM لاختبار أحد التطبيقات حتى نقطة الانهيار. قد يتلف نظام التشغيل VM(VM OS) الخاص بك أثناء الاختبار. لا تقلق ، يمكنك استخدام ميزات مثل لقطة أو نسخة احتياطية للعودة إلى الإصدار السابق من نظام التشغيل قبل تعطله. هذا مفيد أيضًا للتخلص من نظام التشغيل الظاهري المخترق أو التالف.

آلة افتراضية في الحوسبة السحابية

هل(Did) تعلم أن الأجهزة الافتراضية يمكن أن تكون قائمة على السحابة؟ لقد تم تصميمها لتحل محل الأجهزة المادية ولا تزال تتيح لك القيام بأي شيء سيفعله VM إذا تم تثبيته على جهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك. هناك نوعان من الأجهزة الافتراضية في الحوسبة السحابية: ProcessVM و System VM .

تم تصميم Process VM لتشغيل عملية واحدة على جهاز مضيف ، في شكل تطبيق. على سبيل المثال ، سيسمح Java Virtual Machine لأي نظام بتشغيل جميع تطبيقات (Java Virtual Machine)Java . إنه مثال نموذجي لآلة افتراضية للعملية(Process Virtual Machine) . تم تصميم نظام VM(System VM) ليحل محل جهاز فعلي بآخر افتراضي.

تتمثل ميزة الأجهزة الافتراضية المستندة إلى السحابة في أن جهاز الكمبيوتر الفعلي الخاص بك لن يتمكن من الوصول إليه ، ولن يحاول التهدئة مع الجهاز الظاهري. هذا يعني أن بيئة الحوسبة السحابية مثالية للأجهزة الافتراضية وجميع الأعمال التي ستفعلها فيها ، سواء كان ذلك اختبار برامج ضارة أو نظام تشغيل جديد غير مستقر.

أفضل برنامج آلة افتراضية

لإعداد بيئة VM على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فإنك تحتاج إلى برنامج جهاز ظاهري خاص. ستجد أدناه الخيارات الأكثر شيوعًا.

1. برنامج VMWare Workstation Player(VMWare Workstation Player)

VMWare عبارة عن حزمة شاملة من منتجات المحاكاة الافتراضية. يقدم Fusion لأجهزة Apple Mac و WorkstationPlayer للكمبيوتر الشخصي. تم تصميمها لأنظمة تشغيل مضيفة مختلفة ولكنها تقدم نفس الحلول بشكل أساسي. نظرًا لكونه أحد برامج المحاكاة الافتراضية النادرة التي تدعم DirectX 10 ، فهو خيار قوي للمهتمين بظاهرية GPU . برنامج VMware(VMware) مجاني للاستخدام الشخصي ، ولكن سيحتاج مستخدمو الأعمال إلى الاستثمار في إصدارات Pro و Fusion Pro .

2. برنامج Oracle VM VirtualBox(Oracle VM VirtualBox)

يدعم برنامج VirtualBox(VirtualBox) مجموعة كبيرة من أنظمة تشغيل المضيف والضيف مما يجعله خيارًا ممتازًا لمن يرغبون في التجربة. يمكنك إنشاء VMs باستخدام Windows XP و Windows NT و Linux 2.4 و OpenSolaris و Server 2003 وحتى IBM OS/2 . يمكن لمستخدمي Apple تشغيل جلسات Mac VM . ولكن الأهم من ذلك ، أن برنامج VirtualBox مفتوح المصدر ومجاني تمامًا ، حتى إصدار Enterprise المطور للشركات.

3. مايكروسوفت هايبر- V(Microsoft Hyper-V)

تم تطوير Hyper-V بواسطة (Hyper-V)Microsoft في عام 2008 ، وهو متاح الآن مجانًا لجميع مستخدمي Windows 10 و 11 Pro و Enterprise و Education . لكن هذه النسخة المجانية محدودة للغاية ولا تؤتي ثمارها على المدى الطويل. يفتقر إلى دعم GPU ، ولكن يمكنك استخدامه لإنشاء Windows XP أو بيئات افتراضية لاحقة ، بالإضافة إلى Linux مع 3.4 (Linux)Kernel و FreeBSD على الأقل . لن يقوم Microsoft Hyper-V(Microsoft Hyper-V) بأداء المعجزات ، ولكنه خيار بداية جيد للمبتدئين الذين يرغبون في تجربة المحاكاة الافتراضية.

سواء كنت مستخدمًا عاديًا للكمبيوتر الشخصي أو محترفًا ، ستفتح الأجهزة الافتراضية عالمًا جديدًا من الاحتمالات. استخدمها لاختبار نظام تشغيل جديد تتساءل عنه. جرب تطبيقات Linux التي لا تعمل على نظام Windows الخاص بك . افعل كل ما تريد دون تعريض جهاز الكمبيوتر الخاص بك للخطر.

أخبرنا في التعليقات أدناه لماذا وكيف تستخدم الأجهزة الافتراضية!



About the author

أنا خبير في الكمبيوتر وأساعد الأشخاص في استخدام أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم منذ عام 2009. تشمل مهاراتي أجهزة iPhone والبرامج والأدوات الذكية والمزيد. كما أنني أعمل كمدرس على مدى السنوات الأربع الماضية. في ذلك الوقت ، تعلمت كيفية مساعدة الأشخاص على تعلم برامج جديدة وكيفية استخدام أجهزتهم بطريقة احترافية. أستمتع بإعطاء النصائح حول كيفية تحسين مهاراتي حتى ينجح الجميع في العمل أو المدرسة.



Related posts