يمكن أن تتيح لك الآلة الافتراضية تجربة نظام التشغيل والتلاعب به داخل بيئة آمنة. إنه يشبه جهاز كمبيوتر في وضع الحماية يمكنك استخدامه لتجربة التطبيقات التي لا تعمل على نظامك الفعلي. وأيضًا، نظرًا لأنه افتراضي، إذا أخطأت في شيء ما، فلن تضطر إلى إعادة تثبيت نظام التشغيل الخاص بك. كل ما تفعله معزول عن نظامك الحقيقي.
تعد الأجهزة الافتراضية أدوات مفيدة، لذا سنلقي في هذه المقالة نظرة على ما يجعلها مميزة وما تحتاجه لإعدادها.
شرح الأجهزة الافتراضية
يشبه الجهاز الظاهري، أو VM باختصار، نظام كمبيوتر منفصل داخل نظامك ولكنه غير موجود في شكل مادي. يوجد الجهاز الظاهري في بيئة افتراضية ويستخدم أجهزته الافتراضية وموارده ووحدات تخزينه.
إن أفضل طريقة لفهم ماهية الجهاز الظاهري هي أن تتخيله كملف على جهاز الكمبيوتر الخاص بك، والذي يعمل كجهاز كمبيوتر فعلي منفصل. على الرغم من أن VM عبارة عن بيئة افتراضية، إلا أنه يحتوي على مساحة تخزين خاصة به حيث يمكنك حفظ ملفات مختلفة، كما يمكنه الاتصال بالإنترنت.
يسمى البرنامج الذي يقوم بتشغيل الجهاز الظاهري ببرنامج Hypervisor. والغرض منه هو فصل الجهاز الظاهري وعزله عن نظام التشغيل الافتراضي لديك. وهذا يعني أن أي شيء تفعله في الجهاز الافتراضي لن يؤثر على نظام التشغيل الرئيسي لديك وجهازك. لكن برنامج Hypervisor يدير أيضًا الجهاز الظاهري عن طريق تخصيص الموارد المادية مثل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والتخزين للجهاز الظاهري. لكن الأجهزة المادية لجهازك هي التي ستنفذ جميع عمليات الجهاز الظاهري.
تتمثل الميزة الرئيسية للأجهزة الافتراضية في إمكانية تشغيل أنظمة تشغيل متعددة مثل Linux وWindows وmacOS على جهاز واحد. جهازك عبارة عن كمبيوتر مضيف، وجميع الأجهزة الافتراضية الموجودة عليه ضيوف. يُعرف نظام التشغيل الذي تختاره لجهازك الافتراضي باسم نظام التشغيل الضيف.
يعمل نظام التشغيل الظاهري على الجهاز الظاهري بنفس الطريقة التي يعمل بها نظام التشغيل الأساسي، والمعروف أيضًا باسم نظام التشغيل المضيف على جهازك الفعلي. وهذا يعني أن تجربتك مع جهاز افتراضي تتطابق تقريبًا مع تجربة نظام التشغيل الأساسي في الوقت الفعلي الذي يديره جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
كيف تعمل الآلة الافتراضية؟
تتيح تقنية المحاكاة الافتراضية وجود أنظمة تشغيل متعددة على جهاز واحد. لإنشاء جهاز افتراضي، سوف يستعير برنامج Hypervisor وحدة المعالجة المركزية (CPU) والذاكرة ومساحة التخزين من الكمبيوتر الفعلي الذي سيستضيف الأجهزة الافتراضية الضيف. يتم دائمًا تخصيص هذه الموارد مع أخذ احتياجات الأجهزة الافتراضية في الاعتبار..
عندما تقوم بتشغيل جهاز ظاهري ويتطلب موارد أكثر من برنامج Hypervisor المخصص له، فسيقوم برنامج Hypervisor بجدولة الطلب على الجهاز الفعلي لإعادة تخصيص المزيد من الموارد. وذلك لأن برنامج Hypervisor يتعامل مع وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والتخزين باعتبارها مجموعة مشتركة من الموارد التي يمكن أن يأخذ منها ما هو مطلوب لتشغيل الجهاز الظاهري.
هناك نوعان من برامج Hypervisor.
النوع 1
يعمل برنامج Hypervisor المعدني، أو الذي يُطلق عليه ببساطة النوع 1، مباشرة على جهازك الفعلي ويتمتع بإمكانية الوصول الفوري إلى جميع الموارد. ولهذا السبب، تعتبر برامج Hypervisor من النوع 1 أكثر كفاءة من النوع 2، كما أنها مناسبة لإنشاء خادم افتراضي وسطح مكتب وتطبيقات.
النوع 2
يتم تثبيت برنامج Hypervisor المستضاف أو النوع 2 على جهاز مضيف يحتوي بالفعل على نظام تشغيل أساسي. يدير نظام التشغيل الأساسي مكالمات تخصيص الموارد. ولهذا السبب، يتم استخدام برامج Hypervisor من النوع 2 لإنشاء بيئات محددة لغرض واحد. على سبيل المثال، سيقوم مطور التطبيقات بإنشاء بيئة مثالية لإنشاء واختبار العديد من التطبيقات.
على الرغم من أن الأجهزة الافتراضية وبرامج Hypervisor لا تتطلب أجهزة مخصصة، إلا أنه يجب أن يكون جهاز الكمبيوتر لديك قادرًا على تشغيلها. يجب أن يكون لديه ما يكفي من موارد الأجهزة حتى يتمكن من تشغيل برنامج Hypervisor، وبناء بيئة افتراضية، والعمل فيها، كل ذلك أثناء تشغيل نظام التشغيل الأساسي أيضًا. بغض النظر عن مدى صغر متطلبات الجهاز الظاهري، فسوف تحتاج 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 ماهرًا في التكنولوجيا وغريب الأطوار. تتضمن الكثير من هذه الاستخدامات احتمالية كسر الجهاز. يتأكد 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 التشغيل التي لم تستخدمها من قبل، واختبارها، وفهمها، وتحديد ما إذا كانت تعجبك بدرجة كافية لجعلها نظام التشغيل الأساسي لديك. إذا كنت من مستخدمي Windows لفترة طويلة، فيمكنك تجربة Linux أو أي نظام تشغيل آخر أقل 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 احتمال فقدان ملفات مهمة. نظرًا لأن VM عبارة عن بيئة افتراضية وآمنة، يمكنك أيضًا اختبار نظام التشغيل الجديد إلى النقطة التي تتعطل فيها، ولن يكون له أي تأثير على جهازك الفعلي.
2. قم بتشغيل البرامج القديمة
تتطلب بعض البرامج القديمة أنظمة قديمة لم تعد قيد الاستخدام. من المحتمل أنك لا تملك جهازًا قديمًا احتياطيًا، ولكنك لا تزال ترغب في تجربة تطبيق قديم متوافق فقط مع، على سبيل المثال، ويندوز إكس بي.
تسمح لك المحاكاة الافتراضية بتثبيت نظام التشغيل Windows XP على جهاز ظاهري، واستخدامه لتجربة هذا البرنامج القديم المحدد. يعد هذا مفيدًا بشكل خاص للاعبين نظرًا لأن بعض الألعاب القديمة، ولكنها لا تزال ذات صلة، غير متوافقة مع الأجهزة وأنظمة التشغيل الحديثة.
3. قم بتشغيل البرامج التي تم تطويرها لأنظمة تشغيل مختلفة
لنفترض أنك أحد مستخدمي Linux، ولكنك تحتاج بالفعل إلى تشغيل تطبيق أو لعبة تم تطويرها لنظام Windows. ستسمح لك المحاكاة الافتراضية بالحصول على نظام تشغيل Windows في بيئة افتراضية، والاستمتاع بجميع التطبيقات التي تم تطويرها من أجله. لاحظ أن بعض التطبيقات موجودة لكليهما عبر أنظمة تشغيل مختلفة، ولكن معظمها غير موجود. صحيح أنه ربما تم تطوير نظرائهم على نظام مختلف، لكنهم لن يكونوا نفس الشيء تمامًا.
4. اختبار البرامج لمنصات مختلفة
إذا كنت أحد مطوري التطبيقات، فستسمح لك Virtualization باختبار إصدارات البرامج الخاصة بك لأجهزة مختلفة. لنفترض أنك تقوم بتطوير لعبة ستعمل على كل من أجهزة الكمبيوتر والهواتف. باستخدام جهاز افتراضي، لن تحتاج إلى نقل ملفات التثبيت ذهابًا وإيابًا من جهاز إلى جهاز. يمكنك محاكاة الهاتف بالإضافة إلى الأجهزة الأخرى واختبارها مرة واحدة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
5. تعامل مع البرامج الضارة المحتملة بأمان
كما ذكرنا من قبل، يتم عزل الجهاز الظاهري عن بقية جهاز الكمبيوتر الخاص بك. وهذا يجعله آمنًا للغاية لاختبار البرامج الضارة المحتملة ويمكنك تحمل المخاطر التي تتجنبها عادةً. يعد هذا مفيدًا جدًا عندما تريد تجربة البرامج التي تأتي من مصدر غير موثوق. إذا كان مصابًا، فسوف يظهر على هذا النحو في نظام التشغيل الافتراضي، لكنه لن يضر نظام التشغيل الأساسي لديك. يمكنك أيضًا استخدام VS لاختبار إلى أي مدى يمكنك دفع برنامج مكافحة الفيروسات الخاص بك دون المخاطرة بإصابة جهاز الكمبيوتر الخاص بك..
لاحظ أنك لا تزال بحاجة إلى توخي الحذر الشديد. يمكن للبرامج الضارة الحديثة التعرف على البيئات الافتراضية ويمكن أن تحاول الخروج. الخطر منخفض، لكنه ليس معدوما تماما.
6. تجميع خوادم متعددة على جهاز كمبيوتر واحد
تدير الكثير من الشركات خوادم متعددة. إذا كنت منخرطًا في مثل هذا العمل، فإن المحاكاة الافتراضية تجعل من الممكن تجميع خدمات مختلفة على جهاز واحد. يمكنك إنشاء العديد من الأجهزة الافتراضية وتخزين الخوادم فيها، دون الحاجة إلى الاستثمار في أنظمة أجهزة متعددة. يعد تشغيل خوادم مختلفة على نظام تشغيل واحد بمثابة مخاطرة أمنية غير ضرورية.
ما هي فوائد استخدام الأجهزة الافتراضية؟
الآن بعد أن تعرفت على العديد من الاستخدامات المختلفة للأجهزة الافتراضية، ربما يمكنك فهم مدى فائدتها. ولكن دعونا نلقي نظرة على بعض المزايا التي يمكن أن تضيفها الأجهزة الافتراضية إلى حياتك المهنية وتجعل وقت فراغك أكثر متعة.
1. إنها فعالة من حيث التكلفة
نظرًا لأن المحاكاة الافتراضية لا تتطلب أجهزة متعددة، فلن تحتاج إلى استثمار الأموال في أجهزة مختلفة. كل ما تحتاج إلى القيام به، يمكنك الآن القيام به على جهاز واحد. حتى إذا كنت تقوم بتشغيل عدة خوادم، فسيتم تقليل 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. ويمكنك لاحقًا تثبيتها على أجهزة مختلفة أو إعادة تعيينها إلى خادم مضيف مختلف.
3. أنها توفر الأمن
نظرًا لأن الأجهزة الافتراضية عبارة عن بيئات افتراضية معزولة، فإن كل ما تفعله فيها لن يؤثر على نظامك الأساسي. وهذا يجعلها آمنة للغاية للاستخدام. تحظى الأجهزة الافتراضية بشعبية كبيرة بين أولئك الذين يهتمون بأمانهم أيضًا. يمكنك استخدام جهاز افتراضي للوصول إلى مواقع ويب غير موثوقة أو تنزيل برامج مشبوهة.
4. إنها مثالية للاختبار والتجربة
لنفترض أنك استخدمت جهازًا افتراضيًا لاختبار أحد التطبيقات حتى نقطة الانهيار. قد يتعرض نظام التشغيل VM الخاص بك للتلف أثناء الاختبار. لا تقلق، يمكنك استخدام ميزات مثل لقطة أو نسخة احتياطية للعودة إلى الإصدار السابق من نظام التشغيل قبل تعطله. وهذا مفيد أيضًا للتخلص من نظام التشغيل الظاهري المخترق أو التالف..
الآلة الافتراضية في الحوسبة السحابية
هل تعلم أن الأجهزة الافتراضية يمكن أن تعتمد على السحابة؟ لقد تم تصميمها لتحل محل الأجهزة المادية وتسمح لك بفعل أي شيء قد يفعله VM إذا تم تثبيته على جهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك. هناك نوعان من الأجهزة الافتراضية في الحوسبة السحابية: ProcessVM وSystem VM.
تم تصميم جهاز VM للعملية لتشغيل عملية واحدة على جهاز مضيف، في شكل تطبيق. على سبيل المثال، سيسمح Java Virtual Machine لأي نظام بتشغيل جميع تطبيقات Java. إنه مثال نموذجي للآلة الافتراضية للعملية. تم تصميم System VM لاستبدال الجهاز الفعلي بجهاز افتراضي بالكامل.
تتمثل ميزة الأجهزة الافتراضية المستندة إلى السحابة في أن جهاز الكمبيوتر الفعلي الخاص بك لن يتمكن من الوصول إليها، ولن يحاول التكيف مع الجهاز الافتراضي. وهذا يعني أن بيئة الحوسبة السحابية مثالية للأجهزة الافتراضية وجميع الأعمال التي قد تقوم بها فيها، سواء كان ذلك اختبار برامج ضارة، أو نظام تشغيل جديد غير مستقر.
أفضل برامج الآلة الافتراضية
لإعداد بيئة VM على جهاز الكمبيوتر الخاص بك، تحتاج إلى برنامج جهاز ظاهري خاص. ستجد أدناه الخيارات الأكثر شيوعًا.
1.مشغل محطة عمل برنامج برنامج إم وير
برنامج إم وير عبارة عن حزمة شاملة من منتجات المحاكاة الافتراضية. وهو يقدم برنامج Fusion لأجهزة Apple Mac وWorkstationPlayer للكمبيوتر الشخصي. لقد تم تصميمها خصيصًا لأنظمة تشغيل مضيفة مختلفة ولكنها تقدم نفس الحلول بشكل أساسي. كونه أحد برامج المحاكاة الافتراضية النادرة التي تدعم DirectX 10، فهو خيار قوي للمهتمين بالمحاكاة الافتراضية لوحدة معالجة الرسومات. برنامج VMware مجاني للاستخدام الشخصي، لكن مستخدمي الأعمال سيحتاجون إلى الاستثمار في إصدارات Pro وFusion Pro.
2.أوراكل VM VirtualBox
يدعم VirtualBox مجموعة واسعة من أنظمة التشغيل المضيفة والضيفة مما يجعله خيارًا ممتازًا لأولئك الذين يرغبون في التجربة. يمكنك إنشاء أجهزة افتراضية باستخدام أنظمة التشغيل Windows XP وWindows NT وLinux 2.4 وOpenSolaris وServer 2003 وحتى IBM OS/2. يمكن لمستخدمي Apple تشغيل جلسات Mac VM. ولكن الأهم من ذلك هو أن VirtualBox مفتوح المصدر ومجاني تمامًا، حتى إصدار Enterprise الذي تم تطويره للشركات.
3.مايكروسوفت هايبر-V
تم تطوير فرط الخامس بواسطة Microsoft في عام 2008، وهو متاح الآن مجانًا لجميع مستخدمي Windows 10 و11 Pro وEnterprise وEducation. لكن هذه النسخة المجانية محدودة للغاية ولا تؤتي ثمارها حقًا على المدى الطويل. إنه يفتقر إلى دعم GPU، ولكن يمكنك استخدامه لإنشاء Windows XP أو بيئات افتراضية أحدث، بالإضافة إلى Linux مع 3.4 Kernel على الأقل، وFreeBSD. لن يحقق Microsoft Hyper-V المعجزات، لكنه يعد خيارًا جيدًا للبدء للمبتدئين الذين يرغبون في تجربة المحاكاة الافتراضية..
سواء كنت مستخدمًا عاديًا للكمبيوتر الشخصي أو مستخدمًا محترفًا، فإن الأجهزة الافتراضية ستفتح أمامك عالمًا جديدًا تمامًا من الإمكانيات. استخدمها لاختبار نظام التشغيل الجديد الذي 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!
.