ستندهش من مدى مرونة أجهزة الكمبيوتر. لا يمكننا فقط تشغيل العديد من أنظمة التشغيل المختلفة ، أو حتى أكثر من نظام تشغيل واحد جنبًا إلى جنب ، ولكن يمكنك أيضًا تشغيل نظام تشغيل داخل نظام آخر. كيف تسأل؟ من خلال لا شيء سوى العملية السحرية للافتراضية.
المحاكاة الافتراضية ليست شيئًا جديدًا على الحوسبة ، لكنك ستندهش من معرفة عدد مرات استخدامها. اليوم ، سنشرح لك ، بعبارات بسيطة ، ما هي المحاكاة الافتراضية ، وكيف تعمل ، ومتى يتم استخدامها.
ما هي الافتراضية؟
تخيل أنك مع مجموعة من الأشخاص في مكتب ، وأنك جميعًا بحاجة إلى جهاز كمبيوتر. ومع ذلك ، كل ما هو متاح هو خادم واحد قوي للغاية. ماذا تفعل بعد ذلك؟ يفرض المنطق أن التناوب على الخادم الكبير فكرة سيئة - فهو يحتوي على موارد أكثر بكثير مما يحتاجه أي منكما ، وستقضي الكثير من الوقت هناك. بدلاً من ذلك ، فإن المسار المنطقي للعمل هو تقسيم هذه الموارد بالتساوي والسماح للجميع باستخدام الجهاز في وقت واحد باستخدام الافتراضية.
من منظور الشخص العادي ، المحاكاة الافتراضية هي عملية إنشاء بيئة حوسبة افتراضية محاكاة في نفس الوقت مستوى التجريد كمستوى مادي ، مما يسمح لك باستخدام ميزات آلة مادية في محاكاة بيئة. بعبارات مبسطة ، فإن الأمر يشبه في الأساس وجود جهاز كمبيوتر افتراضي داخل جهاز كمبيوتر حقيقي وأن يقوم كلاهما بنفس الأشياء.
يعود مفهوم الافتراضية إلى أواخر الستينيات أو أوائل السبعينيات ، وكان يُنظر إليها على أنها حل للمشكلة ذاتها التي عرضناها في بداية هذا القسم. في الوقت الذي كان فيه إعطاء كل فرد في شركة أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم أمرًا لا يمكن تصوره إلى حد كبير ، كانت شركة IBM تفكر في طرق لمشاركة موارد أنظمة الحواسيب المركزية بين تعدد الأشخاص ، وكانت المحاكاة الافتراضية أسلوبًا رائعًا لذلك ، مع أحد أول الاستخدامات الناجحة المبكرة للمحاكاة الافتراضية هو IBM CP / CMS ، الذي تم إطلاقه لأول مرة في 1968.
منذ ذلك الحين ، اتخذت الظاهرية أشكالًا وأشكالًا أخرى وهي وراء العديد من الأشياء التي نقوم بها على أجهزة الكمبيوتر لدينا هذه الأيام ، حتى بصرف النظر عن الأشياء الواضحة.
كيف تعمل المحاكاة الافتراضية؟
معظم تطبيقات المحاكاة الافتراضية واضحة إلى حد ما. يستخدم برنامج المحاكاة الافتراضية برنامج Hypervisor للمساعدة في تشغيل الأشياء داخل الجهاز الافتراضي. إذا لم تكن معتادًا على الكلمة برنامج Hypervisor، هو في الأساس جزء من البرنامج الذي يخصص الموارد من جهاز مضيف ، مثل كمية محددة من النوى ، النظام الذاكرة ، أو التخزين ، ويستخدم ذلك لتشغيل جهاز كمبيوتر محاكاة في الأعلى ، والذي سيعمل غالبًا مثل أي عملية أخرى داخل ملف كمبيوتر.
غالبًا ما تأتي أجهزة الكمبيوتر مع شيء يسمى "المحاكاة الافتراضية بمساعدة الأجهزة. "على سبيل المثال ، على أجهزة كمبيوتر Intel ، ستجدها كـ Intel VT-x ، أو" تقنية المحاكاة الافتراضية ، "أثناء استخدام أنظمة AMD ، ستجد بدلاً من ذلك "AMD-V" أو "AMD Virtualization". كلاهما يسمح لبرنامج المحاكاة الافتراضية بالعمل بشكل أسرع وأكثر بدقة.
باستخدام الظاهرية ، يمكن للمستخدمين إما تشغيل مثيل منفصل لنظام التشغيل الذي يقومون بتشغيله بالفعل أو تشغيل ملف نظام تشغيل مختلف تمامًا عن النظام الذي يستخدمونه ، طالما أنه متوافق مع الأجهزة التي تستخدمها بالفعل استخدام. هذا الجزء الأخير مهم لتعريف الافتراضية نفسها ، كما سترى.
ما هي المحاكاة الافتراضية المستخدمة؟
الاستخدام الأكثر شيوعًا للمحاكاة الافتراضية هو على الأجهزة الافتراضية. باستخدام برامج مثل برنامج VMware أو Virtualbox، يمكن للمستخدمين إنشاء مثيلات افتراضية لأجهزة الكمبيوتر المحاكية داخل أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم وتشغيلها كما هي مرفقة المثيلات ، مما يسمح لهم إما بإنشاء مثيل آخر لنظام التشغيل الذي يقومون بتشغيله أو تشغيل ملف واحد مختلف.
إنها طريقة رائعة لاستخدام أنظمة تشغيل أخرى دون الحاجة إلى استخدام كمبيوتر آخر أو تبديل أنظمة تشغيل بالفعل ، وإذا كنت تلعب البطاقات صحيحة وتخصص موارد كافية للجهاز الظاهري ، فمن المحتمل أنك لن تلاحظ فرقًا كبيرًا مقارنةً بالأصلي آلة.
ومع ذلك ، ظهرت مؤخرًا حالات استخدام أكثر إثارة للاهتمام للمحاكاة الافتراضية ، خاصة إذا كنت تستخدم نظام Windows.
أولاً ، إذا كنت تستخدم نظام التشغيل Windows 11 ، فمن المحتمل أنك سمعت عن "نظام فرعي" أو حتى استخدامه. على وجه التحديد ، نظام Windows الفرعي لنظام Linux (WSL) ونظام Windows الفرعي لنظام Android (WSA).
لا يوضح جهاز الكمبيوتر الخاص بك الأمر على الفور ، ولكن بدلاً من تجميع الدعم الأصلي لنظام التشغيل Windows لنظام التشغيل Windows وتطبيقات Android ، تعمل هذه الخدمات على نظام فرعي افتراضي منخفض الموارد (ومن هنا جاء النظام الفرعي اسم). استخدم الإصدار الأول من WSL طبقة توافق عادية ، ولكن بالنسبة إلى WSL 2 و WSA ، كان الجهاز الظاهري خفيف الوزن يدير برامج Linux و Android بداخله ويتيح لك التفاعل معها عبر سطر أوامر أو من خلال فعلية واجهة المستخدم.
ليست هذه هي المرة الأولى التي يتخذ فيها Windows مثل هذا النهج. مرة أخرى في أيام Windows 7 ، كان "وضع التوافق" لنظام التشغيل Windows XP يعمل بشكل أساسي على تشغيل Windows XP VM ويتيح لك تشغيل أي برنامج غير متوافق هناك.
ما هو الفرق بين الافتراضية والمحاكاة؟
تبدو المحاكاة الافتراضية والمحاكاة متشابهة جدًا - وفي الواقع ، إذا لم تكن معتادًا على خصوصيات وعموميات كليهما ، فقد يبدوان متشابهين. ولكن هناك ملف بعض الاختلافات الأساسية بين كليهما.
المحاكاة الافتراضية هي عملية يمكنها فقط محاكاة الأنظمة باستخدام نفس البنية الأساسية الأساسية والتكنولوجيا مثل الجهاز المضيف. على سبيل المثال ، إذا كنت تقوم بتشغيل جهاز يعمل بنظام Windows x86 ، فيمكنك فقط إنشاء مثيلات لأجهزة أخرى طالما أنها تعمل أيضًا على x86. يمكن أن يكون أي نظام تريده ، سواء كان Windows أو Linux أو Android ، ولكن يجب أن يكون x86.
على النقيض من ذلك ، يمكن للمحاكاة محاكاة نظام بهندسة معمارية أساسية مختلفة تمامًا. وخير مثال على ذلك هو محاكيات وحدة التحكم. في حالة محاكي GameCube / Wii ، فأنت تحاكي وحدة تحكم قائمة على PowerPC على x86 أو ربما حتى آلة ARM. يتمثل الاختلاف الرئيسي في أن محاكاة التعليمات المختلفة يمكن أن تضيف الكثير من العبء ، مما يؤدي إلى فقدان الأداء - وهي مشكلة لن تواجهها مع جهاز افتراضي.
المحاكاة الافتراضية هي لعبة مغيرة
المحاكاة الافتراضية هي التقنية الكامنة وراء الأجهزة الافتراضية ، ولكن كما تعلمنا اليوم ، في حين أن هذا يعتبر عادة الاستخدام الرئيسي لها ، فهي ليست الوحيدة على الإطلاق. لم نذكر أي استخدام تجاري للمحاكاة الافتراضية ، ولكن إذا أضفنا ذلك ، فهي أداة قوية جدًا تتيح لك جعل جهاز الكمبيوتر الخاص بك أكثر تنوعًا.
إنها تقنية رائعة عملت على تغيير قواعد اللعبة في مجال الحوسبة.