الآلات الافتراضية: من الأساسيات إلى التطبيقات العملية

ما هي الآلة الافتراضية وماذا تفعل؟

الآلة الافتراضية هي بيئة برمجية تتيح لجهازك تشغيل أنظمة تشغيل أخرى دون إجراء تغييرات على النظام الأساسي. إذا كنت ترغب في استخدام Windows على MacBook أو تجربة Linux، يمكنك القيام بذلك في مساحة معزولة من خلال آلة افتراضية. بينما تستمر نظام التشغيل المضيف الخاص بك في العمل بشكل طبيعي، فإن الآلة الافتراضية تستفيد من الذاكرة، وقوة المعالجة، ومساحة التخزين من الموارد المحتملة للنظام الأساسي.

الهيبرفايزر: أساس الآلات الافتراضية

تعمل الآلات الافتراضية من خلال برنامج يسمى المُشغل الافتراضي. يقوم المُشغل الافتراضي بعزل موارد الأجهزة المادية (CPU وذاكرة الوصول العشوائي والتخزين)، مما يسمح بتشغيل ما يصل إلى أربع آلات افتراضية في نفس الوقت. هناك نوعان من المُشغلين الافتراضيين.

1-نوع: يتم تركيبه مباشرة على خادم الأجهزة، ومع ذلك يتم استخدامه في مراكز البيانات ومنصات السحاب، للاستمرار في الأداء والكفاءة.

النوع 2: يتم وضعه داخل نظام التشغيل في المنتج ويؤدي إلى وجود خبيثة أثناء التطوير والاختبار والتجريب.

يمكن استخدام VM كجهاز كمبيوتر حقيقي بعد تشغيله - يمكن تثبيت البرامج، تصفح الإنترنت، وإنشاء التطبيقات.

لماذا يجب استخدام الآلات الافتراضية؟

اختبار أنظمة تشغيل جديدة بدون مخاطر القمار

يمكنك تجربة أنظمة تشغيل مختلفة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك دون إجراء تغييرات على المصنع. يتم تنفيذ هذه الطريقة كما لو كانت تتم في بيئة اختبار معزولة.

عزل البرامج الخطرة

إذا كنت لا ترغب في تعريض جهاز الكمبيوتر الخاص بك للخطر من خلال تنفيذ ملفات غير مفهومة أو مفرطة، يمكنك تجربتها على VM. حتى إذا حدث تدفق ضار أو عطل في النظام، سيظل جهاز الكمبيوتر الأساسي لديك آمنًا.

متابعة البرمجيات القديمة

هناك برامج تعمل فقط على Windows XP. تقوم الآلة الافتراضية بإعادة إنتاج تلك البيئة القيمة، مما يسمح للمستخدم بمواصلة تأثير البرامج التي قد لا تعمل على الأجهزة الحديثة.

إنتاج الشفرات والتحقق منها على منصات مختلفة

المطورون يحصلون على القدرة على رؤية كيفية عمل التعليمات البرمجية على أنظمة التشغيل المختلفة، واختبار تفسيراتهم المتينة للتطبيقات في بيئات متعددة.

تفعيل الخدمات السحابية

تم إنشاء منصات السحابة مثل AWS و Azure و Google Cloud على أساس الآلات الافتراضية. عند إنشاء قاعدة بيانات سحابية، تم وضع الأجهزة في مركز بيانات بعيد، مما يسمح للموقع الإلكتروني أو التطبيقات أو قاعدة البيانات بالعمل بسلاسة وكفاءة.

كيف تؤثر الآلات الافتراضية على البلوكشين؟

تستخدم شبكات بلوكتشين عادةً قيمة الآلات الافتراضية التي يتم تقليلها - لإنتاج سحابة لتأمين بيئات الاختبار. تعتبر آلات بلوكتشين آلية لتشغيل العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية (DApp).

آلة الإيثيريوم الافتراضية (EVM) تتيح للمطورين كتابة العقود الذكية بلغة سوليدتي، فايبر ويول، ونشرها على شبكة الإيثيريوم وغيرها من الشبكات المتوافقة مع EVM. كل عقد في الشبكة ينفذ العقود الذكية وفقًا لنفس القواعد، مما يضمن تنفيذها بشكل موثوق.

أنشأت سلاسل الكتل المختلفة آلية التحفيز الخاصة بها:

• NEAR و Cosmos تستخدم VM المستندة إلى WebAssembly (WASM)، مما يسمح باستخدام العقود الذكية المكتوبة بعدة لغات برمجة.
• Sui يستخدم MoveVMs، والتي تنتج عقود ذكية مكتوبة بلغة Move.
• Solana تعني معالجة المعاملات المتوازية من خلال آلة افتراضية خاصة بها (SVM) وتدعم حجمًا كبيرًا من النشاط الخطي.

استخدام الآلات الافتراضية في الواقع

تُنفّذ كلما تم تطوير التطبيقات اللامركزية على خلفية الآلات الافتراضية:

• عند استخدام تطبيقات التمويل اللامركزي مثل Uniswap، ستتم معالجة معاملاتك بواسطة عقود ذكية تعمل داخل EVM.
• NFT عند استخدامك، يقوم VM بتنفيذ الكود الذي يثبت ملكية كل عنصر أدنى، مما يجعله محدثًا في كل عملية بيع أو تبادل.
• المستوى الثاني يمكن أن تؤثر الأصول على المعاملات الخاصة بك، حيث يمكن تنفيذها بواسطة VM مخصصة مثل zkEVM، مما يعني استخدام مزايا الإثباتات صفر المعرفة في العقود الذكية.

قيود وصعوبات الآلات الافتراضية

إنتاجية المنتج

تضيف الأجهزة الافتراضية مستوى إضافيًا بين الأجهزة والبرمجيات، ولكنها قد تؤدي إلى بطء أو استهلاك أكبر للموارد مقارنةً بالتطبيقات التي تعمل مباشرة على الكمبيوتر الفعلي.

صعوبة التطوير

تقديم الخدمة لـ VM ( ومع ذلك، تثبيت وتحديث في الشبكات السحابية و blockchain ) يتطلب وقتًا وقيمة في متطلبات القدرة. هذا يتطلب من المطورين في هذا المجال تقديم خبراتهم ومهاراتهم.

عرض الإغراء

عادةً ما يتم إنشاء العقود الذكية لبيئات VM محددة. تتطلب العقود الذكية على Ethereum تكيفًا أو تنفيذًا متوازيًا مع سلاسل الكتل غير القابلة للاستخدام مثل Solana. وهذا يعني أن المطورين إذا كانوا يرغبون في نشر تطبيق واحد عبر بيئات مختلفة، فإن الوقت والجهد المطلوبين لذلك يكونان مرتفعين.

الاستنتاج

تؤدي الآلات الافتراضية وظيفة الكمبيوترات في الإنتاج وأنظمة البلوكتشين في الإنتاج. إنها تسمح بتشغيل أنظمة تشغيل مختلفة في الخلفية، واختبار البرمجيات بشكل تجريبي، واستخدام جهاز واحد لتشغيل أربع نسخ تجريبية. في البلوكتشين، تلعب الآلات الافتراضية دورًا في تطوير العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية. على الرغم من أن هذه تعتبر تجربة كبيرة في مجال الإنتاج، من المهم معرفة أن الآلات الافتراضية لا يتم استخدامها لفهم ما يحدث في أدوات ومنصات DeFi بشكل أفضل.