الحوسبة اﻹفتراضية Virtualization بإستخدام VirtualBox

السلام عليكم

في الماضي كُنت اسمع بالـ Virtualization في المخدمات كثيراً، وهي أن يتم إحضار مخدم بمواصفات كبيرة ثم يتم تثبيت نظام Virtualization فيه ليسمح بتقسيم هذا الجهاز إلى أجهزة افتراضية أصغر، مثلاً يتم تقسيمه إلى ٤ مخدمات، ويُمكن أن تحتوي على أنظمة تشغيل مختلفة، ويكون لها عنوان IP مختلف. وكٌنت ضد هذه الفكرة، لعدة أسباب وهي:

• كُنت اجهل آلية عملها، و الإنسان عدو ما يجهل
• النتيجة النهائية هي أجهزة افتراضية بمواصفات ضعيفة
• إذا تلف الجهاز الحقيقي تكون قد تلفت عدد من اﻷجهزة بدل جهاز واحد وهو ما يُسمى في اﻹدارة بالـ single point of failure
• احياناً يتم تثبيت أنظمة لينكس في بيئة إفتراضية مبنية على نظام وندوز، فيكون استقرار البرنامج الذي يعمل في نظام لينكس هو العامل المشترك اﻷصغر في استقرار النظامين

لكن في المقابل كُنت في امس الحاجة لعمل تجارب تحتاج لأكثر من جهاز، وقد تكلمت في تدوينة سابقة عن هذا الموضوع. وقبل عدة اسابيع فكرت في تجربة الحوسبة الإفتراضية، وقد بدأت بتجربة نظام VirtualBox التابع لشركة أوراكل، وقد تفاجأت بالنتائج، حيث كان البرنامج سهل الإستخدام، وقد وجدت هُناك ميزات عديدة، منها أنه يُمكن تثبيت نظام تشغيل في هذه البيئة وعمل إعدادات له وتثبيت برامج عليه ثم نقل هذه النُسخة في شكل ملف واحد إلى جهاز آخر يحتوي على نفس برنامج VirtualBox ليعمل عندها البرنامج بدون أي اختلاف. مثلاً قُمت بتثبيت نسخة Linux mint ثم قُمت بتثبيت أداة التطوير لازاراس فيها، وعندما ذهبت إلى المكتب قُمت بنسخ الملف الذي يُمثل هذه النُسخة (instance) إلى جهاز المكتب لأجد نُسخة مطابقة من النظام الذي قُمت بتثبيته في اللابتوب.

زال السبب اﻷول بعد هذه التجربة، لكن لم أجربها في بيئة إنتاجية، فقط في بيئة للمعمل أو التجارب، حيث كُنا في حاجة لعمل تجارب شبكات، وهذه من ميزات الحوسبة اﻹفتراضية، أن تقوم بعمل شبكة كمبيوتر داخل حاسوب واحد وكل جهاز إفتراضي يكون له رقم IP خاص به ويستطيع الوصول لباقي اﻷجهزة أو اﻷجهزة الحقيقية الموجودة في نفس الشبكة أو الوصول إلى اﻹنترنت.

المشكلة الوحيدة لبرنامج VirutalBox هو أنه يدعم فقط معمارية ٣٢ بت للأجهزة اﻹفتراضية، لذلك لم استطع سوى تثبيت نُسخ ٣٢ بت من أنظمة التشغيل مع أن البرنامج نفسه يعمل في نظام تشغيل ٦٤ بت. لكن من ناحية عملية فأن الذاكرة تبقى دائماً محدودة، فإذا قُمت بتشغيل ثلاث أجهزة إفتراضية وكان كل واحد منها تمت تهيئته على استخدام ذاكرة قدرها واحد قيقا، فإن مجموعهم ٣ قيقا وهذا غير الذاكرة التي يستخدمها الجهاز المُضيف. لذلك فإن حدود الذاكرة القصوى لمعمارية ٣٢ بت (٤ قيقاً) فهي كافية من ناحية عملية، وكذلك فهي تدعم معمارة PAE والتي تصل إلى ٦٤ قيقا.

الجيد في الموضوع أنه يُمكن زيادة الذاكرة أو إنقاصها لكل نُسخة نظام إفتراضية قبل التشغيل.

كانت الفائدة العملية إلى اﻵن والتي حصدها من تلك التجربة هي أن قُمت بتثبيت نُسخة لينكس ٣٢ بت في جهاز أوبونتو ٦٤ بت لأقوم بإنتاج نسخة ٣٢ بت من البرامج التي اكتبها بواسطة لازاراس، والفائدة الثانية هي تجربة برامج جافا في بيئات مختلفة، مثلاً مخدم لينكس لا يحتوي على واجهة رسومية. والفائدة الثالثة هي تجارب في الشبكات حيث أقرأ هذه اﻷيام كتاب عن هذا الموضوع ربما أتكلم عنه لاحقاً إن شاء الله.

أكثر نُسخ لينكس مناسبةً لهذا النوع من الحوسبة اﻹفتراضية هي المخدمات مثل Ubuntu server حيث أنها لا تحتوي على أي برامج رسومية والبرامج الرسومية تحتاج لذاكرة كبيرة  ومعالج قوي وبطاقة شاشة ذات إمكانات عالية، لكن المخدمات في عالم لينكس تعمل في أقل المواصفات.

يُمكن للمطور تجهيز مخدم ويقوم بتثبيت كل البرامج التي يحتاجها عليه وعمل إعداداته الخاصة ببرامجه، لتكون لديه بيئة مخدم يقوم بنقلها معه أينما ذهب، مثلاً إذا أراد عمل عرض نظام لعميل وكان هذا النظام يحتاج مخدم. كذلك يُمكن عمل نسخ احتياطي للملف الذي يحتوي على هذه النُسخة من المخدم وتوزيعه على باقي الفريق لاستخدامه في أي مكان، مثلاً في المنزل حتى تكون لديهم بيئة مشابهة للمخدمات الموجودة في بيئة العمل.