الآلة الافتراضية: نظام تشغيل افتراضي لتشغيل البرامج (Virtual Machine)

مقدمة إلى الآلة الافتراضية

الآلة الافتراضية (VM) هي برنامج يحاكي نظام الكمبيوتر. تحتوي على وحدة معالجة مركزية افتراضية، وذاكرة، وتخزين، وتظهر من الخارج وكأنها لا تختلف عن جهاز فعلي بنفس العتاد. تتضمن الآلة الافتراضية نظام تشغيل، ملفات، وتطبيقات. تعمل تمامًا مثل الكمبيوتر الفعلي؛ يمكنها استضافة مواقع الويب، تشغيل البرامج، والتواجد على الشبكة مع أنظمة أخرى.

كيف تعمل الآلة الافتراضية

عند عرضها على الشاشة، تظهر الآلة الافتراضية كنافذة تعمل ضمن نظام التشغيل الخاص بالكمبيوتر. تحتوي أيضًا على وحدة معالجة مركزية، ذاكرة، وتخزين، ولكن هذه الموارد تكون محاكية وليست فعلية. بفضل هذا، يمكن أن تتعايش عدة آلات افتراضية على خادم واحد. عندما يحدث ذلك، يستخدم الخادم قطعة من البرمجيات تسمى المشرف الافتراضي أو الهايبرفايزور لإدارتها. يقوم المشرف الافتراضي بربط المكونات الافتراضية للآلة الافتراضية بالمكونات الفعلية على الخادم.

إدارة الموارد

في هذا السيناريو، يمكن لخادم مادي واحد أن يحتوي على اثنتين، ثلاث، أربع، أو حتى عشر آلات افتراضية تعمل عليه. ومع ذلك، يكون العدد محدودًا بموارد الخادم – حيث أن زيادة عدد الآلات الافتراضية يمكن أن يؤدي إلى انخفاض الأداء.

فوائد الآلات الافتراضية

تعتبر الآلات الافتراضية كمساحات معزولة يمكن فيها تشغيل التعليمات البرمجية بشكل منفصل عن باقي النظام. يجعل هذا الأمر الآلات الافتراضية مثالية لاختبار البرمجيات الجديدة أو تشغيل الأكواد التي قد تكون ضارة. يمكن أيضًا للآلة الافتراضية تشغيل نظام تشغيل مختلف أو أقدم لتمكين المستخدم من تشغيل برامج لا تعمل على نظام التشغيل الافتراضي للكمبيوتر.

• اختبار البرمجيات الجديدة
• تشغيل أكواد ضارة بأمان
• تشغيل برامج غير متوافقة مع نظام التشغيل الحالي

الاستخدامات العملية للآلات الافتراضية

على سبيل المثال، قد يستخدم شخص ما آلة افتراضية لتشغيل برنامج خاص بنظام التشغيل ويندوز على جهاز يعمل بنظام التشغيل لينكس. لتحقيق ذلك، سيقوم بتشغيل آلة افتراضية تعمل بنظام التشغيل ويندوز على نظامه الذي يعمل بنظام التشغيل لينكس.

الآلة الافتراضية لشبكة الإيثيريوم

جميع العقد على شبكة الإيثيريوم تعمل على الآلة الافتراضية لإيثيريوم (EVM)، والتي تستخدم لتنفيذ العقود الذكية. ونظرًا لأن هذا يحدث في مساحة افتراضية منفصلة، فإنه يوفر فوائد أمنية كبيرة لمنصة الإيثيريوم، مما يجعلها محصنة ضد هجمات الخدمة الموزعة (DDoS) التي تعتبر استراتيجية شائعة للعديد من القراصنة.