ما المقصود بمراقب الآلات الافتراضية؟
مراقب الآلات الافتراضية هو برنامج يمكنك استخدامه لتشغيل عدة آلات افتراضية على جهاز مادي واحد. ولكل آلة افتراضية نظام تشغيل وتطبيقات خاصة بها. يُخصِّص مراقب الآلات الافتراضية موارد الحوسبة المادية الأساسية مثل وحدة المعالجة المركزية (CPU) والذاكرة لكل آلة افتراضية على حدة حسب الحاجة. وبالتالي، فهو يدعم الاستخدام الأمثل للبنية التحتية المادية لتكنولوجيا المعلومات.
ما السبب وراء أهمية مراقب الآلات الافتراضية؟
الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية هي التكنولوجيا الأساسية وراء المحاكاة الافتراضية أو فصل الأجهزة عن البرمجيات. فإن بإمكان مسؤولي تكنولوجيا المعلومات إنشاء عدة آلات افتراضية على جهاز مضيف واحد. تتضمن كل آلة افتراضية نظام تشغيل وموارد أجهزة مثل وحدة المعالجة المركزية، ومُسرّع الرسومات، والتخزين. يمكنك تثبيت تطبيقات برمجية على آلة افتراضية، كما تفعل تمامًا على جهاز كمبيوتر مادي.
لقد أتاحت أساسيات الآلات الافتراضية وتقنيات المحاكاة الافتراضية الأخرى خدمات الحوسبة السحابية في تطبيقات المؤسسات. إنها تسمح لك بتوسيع نطاق خدمات الحوسبة بكفاءة على البنية التحتية لأجهزة محدودة. على سبيل المثال، يمكن لأقسام الأعمال المختلفة تشغيل أعباء عمل مختلفة بشكل منفصل باستخدام آلات افتراضية متعددة على خادم واحد.
ما مزايا مراقب الآلات الافتراضية؟
تستخدم المؤسسات برمجيات محاكاة افتراضية مثل الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية لأنها تساعدها في استخدام الموارد بكفاءة وتقليل الاستثمار في الأجهزة. تحقق المحاكاة الافتراضية العديد من الفوائد الأخرى مثل المذكورة أدناه.
استقلالية الأجهزة
يقوم مراقب الآلات الافتراضية بتجريد جهاز المضيف من بيئة برنامج التشغيل. يمكن لمسؤولي تكنولوجيا المعلومات تكوين تطبيقات برمجية ونشرها وإدارتها بدون التقيد بإعداد أجهزة محددة. على سبيل المثال، يمكنك تشغيل macOS على آلة افتراضية بدلاً من أجهزة كمبيوتر iMac.
الكفاءة
تجعل الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية عملية إعداد نظام تشغيل الخادم أكثر كفاءة. عملية تثبيت نظام التشغيل والمكونات البرمجية ذات الصلة يدويًا هي عملية تستغرق وقتًا طويلاً. بدلاً من ذلك، يمكنك تكوين مراقب الآلات الافتراضية لإنشاء بيئتك الافتراضية على الفور.
قابلية التحجيم
تستخدم المؤسسات الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية لتحقيق الاستفادة القصوى من استخدام الموارد على أجهزة الكمبيوتر المادية. وبدلاً من استخدام أجهزة منفصلة من أجل أعباء العمل المختلفة، تنشئ الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية أجهزة كمبيوتر افتراضية متعددة لتشغيل العديد من أعباء العمل على جهاز واحد. ويُترجم هذا إلى قابلية التحجيم بشكل أسرع وتقليل نفقات الأجهزة بالنسبة للمؤسسات.
إمكانية النقل
يمكن لفِرق تكنولوجيا المعلومات تخصيص موارد الذاكرة والشبكات والمعالجة والتخزين عبر خوادم متعددة حسب الحاجة. فإن لديها إمكانية نقل أعباء العمل بين الأجهزة أو النُظم الأساسية بسهولة. عندما يتطلب أحد التطبيقات مزيدًا من قوة المعالجة، فإن مراقب الآلات الافتراضية يوفر وصولاً سلسًا إلى موارد مادية إضافية.
ما حالات استخدام الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية؟
برمجيات المحاكاة الافتراضية المُشغّلة بواسطة الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية لها العديد من حالات الاستخدام. وإليك بعض الأمثلة أدناه.
المحاكاة الافتراضية لأجهزة سطح المكتب
يستخدم الموظفون برمجيات محاكاة افتراضية لجهاز سطح المكتب من أجل محاكاة إصدار من بيئة حوسبة محطة عملهم على الخادم. يسمح لهم هذا بالوصول إلى ملفات وتطبيقات العمل عن بُعد.
تحسين الموارد
تستخدم الشركات الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية لتوحيد أجهزة الكمبيوتر المتعددة التي تؤدي وظائف مختلفة في خادم واحد. على سبيل المثال، في حال تشغيل فِرق الإنتاج والتسويق ودعم العملاء أعباء العمل الخاصة بكل فريق على خوادم مادية فردية، فقد ينتج عن ذلك وجود موارد خاملة. باستخدام مراقب الآلات الافتراضية، يمكنك استضافة الآلات الافتراضية لوحدات الأعمال المعنية على خادم واحد، حتى إذا كانت تتطلب أنظمة تشغيل ومكونات برمجية مختلفة.
التعافي من الأعطال
يُجري مراقب الآلات الافتراضية نُسخًا احتياطية فورية لحالة الآلة الافتراضية السابقة في ملف يُسمى صورة الآلة الافتراضية؛ وهو ملف يحتوي على إرشادات التثبيت، والتكوينات، وتفاصيل أخرى عن الآلة الافتراضية. يمكن لمسؤولي الأنظمة استخدام ملف الصورة لاستعادة الآلة الافتراضية في حالة حدوث عطل. وهناك أيضًا إمكانية لإنشاء نُسخ احتياطية أو نقل الآلة الافتراضية إلى مضيف مختلف.
استمرارية النظام القديم
استثمرت بعض المؤسسات بشكل كبير في برمجيات كان لها دوام أكبر من الخادم الأساسي. توفر الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية خيارًا لمواصلة تشغيل البرمجيات عن طريق عمل محاكاة افتراضية لبيئة الأجهزة المطلوبة. يتيح ذلك للمؤسسات دعم جهود التحوّل السحابي بحد أدنى من التعطل لمهام سير العمل التجاري الحالية.
ما آلية عمل مراقب الآلات الافتراضية؟
يُثبِّت مسؤولو النظام مراقب الآلات الافتراضية على الخوادم المادية. يُحمِّل مراقب الآلات الافتراضية صور الآلة الافتراضية لإنشاء أنظمة تشغيل افتراضية متعددة. يُعرف الجهاز المادي بالمضيف، وأنظمة التشغيل الافتراضية بالضيوف.
تخصيص الموارد
يضمن مراقب الآلات الافتراضية أن كل آلة افتراضية تتلقى الموارد المُخصَّصة على حسب تكوينها. ويفعل ذلك من خلال العمل كوسيط بين أجهزة الضيف والأجهزة المادية الأساسية. ينقل مراقب الآلات الافتراضية طلبات قوة المعالجة والذاكرة والتخزين والموارد الأخرى إلى الجهاز المضيف بعدة طرق، بما في ذلك استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات (API). واجهة برمجة التطبيقات هي طريقة تواصل برمجية تسمح للتطبيقات المختلفة بتبادل البيانات.
ما أنواع الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية؟
هناك نوعان من الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية، يختلف كل منهما في البنية والأداء.
النوع الأول من مراقب الآلات الافتراضية
يوجد النوع الأول من مراقب الآلات الافتراضية أعلى الخادم المادي، ويتمتع بإمكانية وصول مباشرة إلى موارد الأجهزة. ولهذا السبب، يُعرف النوع الأول من مراقب الآلات الافتراضية أيضًا باسم مراقب الآلات الافتراضية المادي. لا يتضمّن الجهاز المضيف نظام تشغيل مثبَّتًا في عملية إعداد مراقب الآلات الافتراضية المادي. بدلاً من ذلك، يعمل مراقب الآلات الافتراضية كنظام تشغيل صغير الحجم.
المميزات والعيوب
يُعد النوع الأول من مراقب الآلات الافتراضية فعّالاً للغاية بفضل بنيته. فإن بإمكانه إدارة الموارد وتخصيصها مباشرةً لآلات افتراضية متعددة بدون المرور بنظام تشغيل الجهاز المضيف. وتتصف هذه الأنواع من الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية بأنها أكثر أمانًا أيضًا، لأن غياب نظام تشغيل الجهاز المضيف يقلل من مخاطر عدم الاستقرار.
النوع الثاني من مراقب الآلات الافتراضية
النوع الثاني من مراقب الآلات الافتراضية هو برنامج مراقب آلات افتراضية مثبَّت على نظام تشغيل الجهاز المضيف. ويُعرف أيضًا باسم مراقب الآلات الافتراضية المستضاف أو المضمَّن. على غرار التطبيقات البرمجية الأخرى، لا تتمتع الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية المستضافة بإمكانية التحكم الكامل في موارد الكمبيوتر. بدلاً من ذلك، يُخصِّص مسؤول النظام الموارد لمراقب الآلات الافتراضية المستضاف، الذي يوزعها على الآلات الافتراضية.
المميزات والعيوب
في ظل وجود نظام تشغيل الجهاز المضيف، يكون لزمن الاستجابة دور في بيئة المحاكاة الافتراضية. فعندما تتطلب الآلة الافتراضية موارد الحوسبة، لا يمكن لمراقب الآلات الافتراضية الوصول مباشرةً إلى الأجهزة الأساسية ولكنه ينقل الطلب إلى نظام تشغيل الجهاز المضيف. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد مراقب الآلات الافتراضية والآلات الافتراضية المستضافة التابعة له على استقرار نظام تشغيل الجهاز المضيف.
مقارنة بين النوعين الأول والثاني من مراقب الآلات الافتراضية
على الرغم من الاختلاف بينهما، فإن كلا النوعين من الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية مفيدان في التطبيقات المختلفة. على سبيل المثال، تستخدم مراكز بيانات السحابة المؤسسية النوع الأول (أو الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية المادية) بفضل كفاءتها وقابلية تحجيمها ومرونتها عند تخصيص الموارد للآلات الافتراضية. ويُعد النوع الأول أيضًا أكثر أمانًا واستقرارًا بشكل عام لأنه لا يعمل على نظام تشغيل آخر.
على النقيض، يستخدم المسؤولون النوع الثاني من مراقب الآلات الافتراضية لأنه أكثر سهولة في الاستخدام على المستخدم. يُعد النوع الثاني من الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية أسهل في التثبيت والتكوين والاستخدام مقارنةً بالأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية المادية. الأمر مشابه لتثبيت تطبيقات سطح المكتب الأخرى واستخدامها.
ما المقصود بمراقب الآلات الافتراضية السحابي؟
يتكّون مراقب الآلات الافتراضية السحابي من تقنيات المحاكاة الافتراضية التي تُجرِّد موارد الأجهزة المادية لمركز بيانات مُزود السحابة. وهو يتيح للمؤسسات تشغيل أعباء العمل الموزّعة على بنية السحابة. ويسمح بتقديم بيئات سحابية متعددة المثيلات، حيث يمكن للمستخدمين الفرديين أو الشركات تشغيل أعباء العمل أو تخزين البيانات في قسم مستقل منطقيًا.
عادةً ما يستخدم مُزودو السحابة أدوات مُراقِبة لآلات افتراضية مادية لتخصيص موارد المحاكاة الافتراضية للمستخدمين. على سبيل المثال، تتيح سحابة الحوسبة المرنة لـ Amazon (Amazon EC2) للمؤسسات تحجيم إمكانات الحوسبة السحابية باستخدام الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية المستندة إلى Xen. وهي توفر حلاً سحابيًا فعالاً من حيث التكلفة حيث لا تدفع الشركات إلا مقابل موارد الحوسبة اللازمة لتشغيل عبء عمل AWS.
ما الفرق بين الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية والحاويات؟
تُعد الحاوية حزمة برمجية تُخزِّن جميع الملفات والتكوينات اللازمة لتشغيل تطبيق ما في أي نظام تشغيل. يستخدم المطورون الحاويات لتقليل تعقيدات تطوير البرمجيات وتحسين الكفاءة عند نشر التطبيقات. يمكن تشغيل تطبيق مخزَّن في حاوية على سحابة عامة أو هجينة أو محلية والحصول على أداء متسق لأنه مستقل عن نظام التشغيل الأساسي.
توفر كل من الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية والحاويات المحاكاة الافتراضية ولكن في طبقة برمجية مختلفة. يُجرِّد مراقب الآلات الافتراضية الأجهزة من البيئة البرمجية. في المقابل، تُشغَّل الحاوية في بيئة يُجرِّد فيها محرك الحاوية نظام التشغيل.
ما اعتبارات الأمان الخاصة بالأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية؟
لا تتداخل البرامج البرمجية الموجودة في آلة افتراضية مع التطبيقات الموجودة في أنظمة تشغيل جهاز الضيف الأخرى، وهو ما يوفر درجة من الأمان. ومع ذلك، تعتمد بيئة المحاكاة الافتراضية على مراقب الآلات الافتراضية لتوفير وضع أمني قوي. إن المشكلات التي تؤثر في مراقب الآلات الافتراضية تؤثر بالتبعية في جميع الآلات الافتراضية التي تعمل عليه. لذا، من الضروري استخدام مراقب آلات افتراضية مزود بتدابير حماية مضمَّنة لتأمين تكامل عبء العمل.
كيف تساعد AWS بخصوص الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية؟
AWS Nitro System هو مراقب آلات افتراضية صغير الحجم يتيح للمؤسسات الابتكار بشكلٍ أسرع في بيئة سحابة آمنة. وهو تقنية محاكاة افتراضية من الجيل التالي يُسنِد مهام إدارة مراقب الآلات الافتراضية إلى أجهزة وبرمجيات محددة. يتيح ذلك لـ AWS Nitro System تخصيص جميع موارد الحوسبة لأعباء عمل AWS.
إليك بعض مزايا AWS Nitro System:
- يراقب AWS Nitro System باستمرار موارد المحاكاة الافتراضية ويمنع الوصول غير المقصود.
- تحقق المؤسسات أداءً محسنًا باستخدام بطاقات Nitro المُخصَّصة، بما في ذلك الشبكات عالية السرعة، ومخزن المجموعات المرن بــ Amazon (Amazon EBS) عالي السرعة، وتسريع عمليات الإدخال/الإخراج.
- تتيح AWS Nitro Enclaves للمؤسسات إنشاء بيئات حوسبة معزولة لحماية المعلومات المُعرّفة شخصيًا (PII)، والبيانات المالية، وغيرها من المعلومات الحساسة.
- إن AWS Nitro System متوافقة مع الإصدارات السابقة من مثيلات EC2. يسمح هذا للمؤسسات بتشغيل أعباء العمل الحالية في مكونات البرمجيات والأجهزة الحديثة.
ابدأ في استخدام الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية من خلال التسجيل للحصول على حساب AWS اليوم.
