ماشین مجازی چیست و چه کاربردی دارد؟

یک ماشین مجازی می تواند به شما اجازه آزمایش و بازی با یک سیستم عامل در یک محیط امن را بدهد. این مانند یک رایانه sandbox است که می توانید از آن برای امتحان برنامه هایی که در سیستم واقعی شما کار نمی کنند استفاده کنید. همچنین، از آنجایی که مجازی است، اگر چیزی را خراب کردید، نیازی به نصب مجدد سیستم عامل خود نخواهید داشت. هر کاری که انجام می دهید از سیستم واقعی شما جدا است.

ماشین‌های مجازی ابزارهای مفیدی هستند، بنابراین در این مقاله، نگاهی خواهیم داشت به اینکه چه چیزی باعث می‌شود آنها را تیک‌دار کنند و برای راه‌اندازی آن‌ها به چه چیزهایی نیاز دارید.

ماشین های مجازی توضیح داده شده است

ماشین(Machine) مجازی یا به اختصار VM مانند یک سیستم کامپیوتری مجزا در داخل سیستم شماست اما به شکل فیزیکی وجود ندارد. یک ماشین مجازی در یک محیط مجازی وجود دارد و از دستگاه ها، منابع و ذخیره سازی مجازی خود استفاده می کند.

بهترین راه برای درک اینکه ماشین مجازی چیست این است که آن را به عنوان یک فایل در رایانه خود تصور کنید که به عنوان یک رایانه واقعی جداگانه عمل می کند. با وجود اینکه VM یک محیط مجازی است، اما فضای ذخیره سازی مخصوص به خود را دارد که می توانید فایل های مختلف را در آن ذخیره کنید و می تواند به اینترنت متصل شود.

نرم افزاری که ماشین مجازی را اجرا می کند Hypervisor نامیده می شود. هدف آن جداسازی و جداسازی ماشین مجازی از سیستم عامل پیش فرض شماست. این بدان معناست که هر کاری که در VM انجام می دهید بر سیستم عامل اصلی و دستگاه شما تأثیری نخواهد داشت. اما Hypervisor همچنین VM را با تخصیص منابع فیزیکی مانند CPU ، حافظه و ذخیره سازی به ماشین مجازی مدیریت می کند. اما این سخت افزار فیزیکی دستگاه شما است که تمام فرآیندهای یک ماشین مجازی را اجرا می کند.

مزیت اصلی ماشین های مجازی(Virtual Machines) این است که می توانید چندین سیستم عامل مانند لینوکس(Linux) ، ویندوز(Windows) و macOS را روی یک دستگاه اجرا کنید. دستگاه شما یک کامپیوتر میزبان است و همه ماشین‌های مجازی(Virtual Machines) روی آن مهمان هستند. سیستم عاملی که برای ماشین مجازی خود انتخاب می کنید به عنوان سیستم عامل مهمان شناخته می شود.

سیستم‌عامل مجازی در یک ماشین مجازی به همان شیوه‌ای اجرا می‌شود که سیستم‌عامل اصلی، همچنین به عنوان سیستم‌عامل میزبان روی دستگاه فیزیکی شما اجرا می‌شود. این بدان معناست که تجربه شما با یک VM تقریباً مشابه تجربه سیستم عامل بیدرنگ اولیه شما است که توسط رایانه شما اجرا می شود.

ماشین مجازی چگونه کار می کند؟

فناوری مجازی سازی(Virtualization) امکان داشتن چندین سیستم عامل در یک ماشین را فراهم می کند. برای ایجاد یک ماشین مجازی، هایپروایزر CPU ، حافظه و فضای ذخیره سازی را از رایانه فیزیکی که میزبان ماشین مجازی مهمان است، قرض می گیرد. تخصیص این منابع همیشه با در نظر گرفتن نیازهای VM انجام می شود.

هنگامی که شما یک ماشین مجازی را اجرا می کنید و به منابع بیشتری نسبت به هایپروایزر اختصاص داده شده به آن نیاز دارد، هایپروایزر درخواست را به دستگاه فیزیکی برای تخصیص مجدد منابع بیشتر برنامه ریزی می کند. این به این دلیل است که هایپروایزر با CPU ، حافظه و ذخیره سازی به عنوان یک منبع مشترک از منابع برخورد می کند که می تواند آنچه را که برای اجرای ماشین مجازی لازم است را از آن بگیرد.

دو نوع هایپروایزر وجود دارد.

نوع 1

یک هایپروایزر بدون فلز یا به سادگی نوع 1(Type 1) نامیده می شود، مستقیماً روی دستگاه فیزیکی شما اجرا می شود و دسترسی فوری به همه منابع دارد. به همین دلیل، هایپروایزرهای نوع 1(Type 1) کارآمدتر از نوع 2 هستند و برای ایجاد سرور مجازی، دسکتاپ و برنامه‌ها مناسب هستند.

نوع 2

هایپروایزر میزبان یا نوع 2، بر روی دستگاه میزبانی نصب شده است که قبلاً دارای سیستم عامل اصلی است. سیستم عامل اولیه تماس ها به تخصیص منابع را مدیریت می کند. به همین دلیل، هایپروایزر نوع 2 برای ایجاد محیط های خاص با یک هدف واحد استفاده می شود. به عنوان مثال، یک توسعه‌دهنده اپلیکیشن محیطی مناسب برای ساخت و آزمایش برنامه‌های مختلف ایجاد می‌کند.

اگرچه ماشین‌های مجازی و هایپروایزرها به سخت‌افزار اختصاصی نیاز ندارند، اما کامپیوتر شما باید بتواند آنها را اجرا کند. باید منابع سخت افزاری کافی داشته باشد تا بتواند یک Hypervisor را اجرا کند، یک محیط مجازی بسازد و در آن کار کند، همگی در حین اجرای سیستم عامل اصلی. مهم نیست که یک ماشین مجازی چقدر تقاضای کوچکی دارد، شما به یک کامپیوتر قوی نیاز خواهید داشت.

ماشین های مجازی برای چه مواردی استفاده می شوند؟

ماشین‌های مجازی طیف وسیعی از کاربردها را برای افراد حرفه‌ای و غیرحرفه‌ای دارند. اگر به فن آوری و علاقه مند باشید، ممکن است بازی کردن با ماشین های مجازی بسیار سرگرم کننده باشد. بسیاری از این کاربردها شامل شکستن بالقوه دستگاه است. VS مطمئن می شود که دستگاه شما و سیستم عامل اصلی به هیچ وجه تحت تأثیر قرار نمی گیرند. در اینجا برخی از محبوب ترین کاربردهای VS آورده شده است.

1. سیستم عامل های جدید را امتحان کنید

با یک ماشین مجازی، می‌توانید سیستم‌عامل‌هایی را که قبلاً استفاده نکرده‌اید، امتحان کنید، آن‌ها را آزمایش کنید، آن‌ها را درک کنید و تصمیم بگیرید که آیا آن‌ها را به اندازه‌ای دوست دارید که سیستم‌عامل اصلی شما باشد یا خیر. اگر کاربر طولانی مدت ویندوز(Windows) هستید، می توانید لینوکس(Linux) یا سیستم عامل کمتر شناخته شده دیگری را بدون نیاز به حذف ویندوز(Windows) از رایانه خود امتحان کنید.

علاوه بر این، می‌توانید نسخه‌های جدید و ناپایدار سیستم‌عامل پیش‌فرض خود را بدون نگرانی از از دست دادن فایل‌های مهم امتحان کنید. از آنجایی که VM یک محیط امن و مجازی است، حتی می توانید سیستم عامل جدید را تا حدی تست کنید که آنها را خراب کنید و هیچ تاثیری روی ماشین فیزیکی شما نخواهد داشت.

2. نرم افزار قدیمی را اجرا کنید

برخی از نرم افزارهای قدیمی به سیستم های قدیمی نیاز دارند که دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند. به احتمال زیاد شما یک دستگاه قدیمی اضافی ندارید، اما همچنان می‌خواهید یک برنامه قدیمی را امتحان کنید که فقط با ویندوز XP سازگار(Windows XP) است.

مجازی سازی به شما امکان می دهد ویندوز XP(Windows XP) را روی یک ماشین مجازی نصب کنید و از آن برای آزمایش آن نرم افزار قدیمی خاص استفاده کنید. این به ویژه برای گیمرها مفید است زیرا برخی از بازی‌های قدیمی، اما همچنان مرتبط با دستگاه‌ها و سیستم‌عامل‌های مدرن سازگار نیستند.

3. نرم افزار توسعه یافته(Run Software Developed) برای سیستم عامل های مختلف را اجرا کنید(Different OS)

فرض کنید شما یک کاربر لینوکس(Linux) هستید، اما واقعاً نیاز به اجرای یک برنامه یا بازی توسعه یافته برای ویندوز(Windows) دارید . مجازی سازی(Virtualization) به شما این امکان را می دهد که یک سیستم عامل ویندوز(Windows OS) را در یک محیط مجازی داشته باشید و از تمام برنامه های توسعه یافته برای آن لذت ببرید. توجه داشته باشید که برخی از برنامه ها برای هر دو سیستم عامل مختلف وجود دارند، اما اکثر آنها اینطور نیستند. درست(True) است، آنها ممکن است همتایان خود را روی یک سیستم متفاوت توسعه دهند، اما هرگز دقیقاً یکسان نخواهند بود.

4. نرم افزار تست(Test Software) برای پلتفرم های مختلف(Different Platforms)

اگر یک توسعه دهنده برنامه هستید، مجازی سازی(Virtualization) به شما این امکان را می دهد که ساخت نرم افزار خود را برای دستگاه های مختلف آزمایش کنید. فرض کنید در حال توسعه یک بازی هستید که هم روی رایانه شخصی و هم بر روی تلفن ها کار می کند. با یک ماشین مجازی، نیازی به جابجایی فایل های نصب کننده از دستگاهی به دستگاه دیگر نخواهید داشت. می‌توانید یک تلفن و همچنین دستگاه‌های دیگر را شبیه‌سازی کنید و یک‌باره روی رایانه‌تان آزمایش کنید.

5. با بدافزار بالقوه به طور ایمن مقابله کنید(Potential Malware Safely)

همانطور که قبلا ذکر شد، ماشین مجازی از بقیه کامپیوتر شما جدا شده است. این امر آن را برای آزمایش بدافزارهای بالقوه بسیار ایمن می کند و می توانید خطراتی را که معمولاً از آنها اجتناب می کنید متحمل شوید. هنگامی که می خواهید نرم افزاری را امتحان کنید که از منبعی نامعتبر تهیه شده است، بسیار مفید است. اگر آلوده باشد، در سیستم عامل مجازی به این شکل نشان داده می شود، اما به سیستم عامل اصلی شما آسیبی نمی رساند. همچنین می‌توانید از VS برای آزمایش اینکه تا چه حد می‌توانید برنامه آنتی‌ویروس خود را بدون خطر ابتلا به رایانه خود فشار دهید، استفاده کنید.

توجه داشته باشید که همچنان باید بسیار مراقب باشید. بدافزارهای امروزی می‌توانند محیط‌های مجازی را تشخیص دهند و سعی کنند از بین بروند. خطر کم است، اما کاملاً وجود ندارد.

6. چند سرور(Compile Multiple Servers) را در یک کامپیوتر کامپایل کنید

بسیاری از کسب و کارها چندین سرور را اجرا می کنند. اگر درگیر چنین کسب و کاری هستید، مجازی سازی(Virtualization) امکان کامپایل سرویس های مختلف را در یک دستگاه فراهم می کند. شما می توانید چندین ماشین مجازی ایجاد کنید و سرورها را در آنها ذخیره کنید، بدون نیاز به سرمایه گذاری در چندین سیستم سخت افزاری. اجرای سرورهای مختلف بر روی یک سیستم عامل یک خطر امنیتی غیر ضروری است.

مزایای(Benefits) استفاده از VM(VMs) چیست ؟

اکنون که کاربردهای مختلف ماشین‌های مجازی را می‌شناسید، احتمالاً می‌توانید درک کنید که چقدر مفید هستند. اما بیایید به مزایایی که VM(VMs) ها می توانند به زندگی حرفه ای شما بیاورند و اوقات فراغت شما را لذت بخش تر کنند نگاهی بیندازیم.

1. مقرون به صرفه هستند

از آنجایی که مجازی سازی به چندین سخت افزار نیاز ندارد، نیازی به سرمایه گذاری در دستگاه های مختلف نخواهید داشت. هر کاری که باید انجام دهید، اکنون می توانید روی یک دستگاه انجام دهید. حتی اگر چندین سرور را اجرا می کنید، هزینه های نگهداری کاهش می یابد زیرا همه آنها در یک سرور فیزیکی ذخیره می شوند.

2. آنها به راحتی جابجا می شوند

از آنجایی که ماشین‌های مجازی به‌عنوان فایل در دستگاه شما ذخیره می‌شوند، می‌توانید آن‌ها را کپی کرده و در یک دستگاه USB با خود ببرید . بعداً می‌توانید آنها را بر روی سخت‌افزارهای مختلف نصب کنید یا آنها را به سرور میزبان دیگری اختصاص دهید.

3. امنیت را فراهم می کنند

از آنجایی که VM(VMs) ها محیط های مجازی ایزوله هستند، هر کاری که در آن ها انجام می دهید بر سیستم اصلی شما تأثیری نخواهد داشت. این باعث می شود استفاده از آنها بسیار ایمن باشد. ماشین‌های مجازی در میان کسانی که نگران امنیت خود هستند بسیار محبوب هستند. می توانید از VM برای دسترسی به وب سایت های غیرقابل اعتماد یا دانلود نرم افزارهای مشکوک استفاده کنید.

4. آنها برای آزمایش(Testing) و آزمایش (Experimenting)عالی هستند(Perfect)

فرض کنید از یک VM برای آزمایش یک برنامه تا نقطه شکست استفاده کرده اید. ممکن است سیستم عامل VM(VM OS) شما در طول آزمایش آسیب ببیند. نگران نباشید، می‌توانید از این ویژگی‌ها به‌عنوان یک عکس فوری یا پشتیبان برای بازگشت به نسخه قبلی سیستم‌عامل قبل از خرابی استفاده کنید. این همچنین برای خلاص شدن از شر سیستم عامل مجازی در معرض خطر یا خراب مفید است.

ماشین مجازی در رایانش ابری

آیا(Did) می دانستید ماشین های مجازی می توانند مبتنی بر ابر باشند؟ آنها برای جایگزینی ماشین‌های فیزیکی طراحی شده‌اند و همچنان به شما اجازه می‌دهند هر کاری که VM در صورت نصب روی رایانه شخصی‌تان انجام می‌دهد، انجام دهید. دو نوع ماشین مجازی در رایانش ابری وجود دارد: ProcessVM و System VM .

یک ماشین مجازی(Process VM) پردازشی برای اجرای یک فرآیند واحد در یک ماشین میزبان، در قالب یک برنامه، طراحی شده است. به عنوان مثال، ماشین مجازی جاوا(Java Virtual Machine) به هر سیستمی اجازه می دهد تا تمام برنامه های جاوا(Java) را اجرا کند. این یک نمونه معمولی از ماشین مجازی فرآیندی(Process Virtual Machine) است. یک سیستم مجازی(System VM) برای جایگزینی کامل یک ماشین فیزیکی با یک ماشین مجازی طراحی شده است.

مزیت ماشین‌های مجازی مبتنی بر ابر این است که رایانه فیزیکی شما به آن دسترسی نخواهد داشت و سعی نمی‌کند با VM رفتار کند. این بدان معناست که محیط محاسبات ابری برای ماشین‌های مجازی و تمام کارهایی که در آن انجام می‌دهید، چه آزمایش نرم‌افزارهای مخرب یا یک سیستم عامل جدید ناپایدار، عالی است.

بهترین نرم افزار ماشین مجازی

برای راه اندازی یک محیط VM بر روی کامپیوتر خود، به نرم افزار ماشین مجازی خاصی نیاز دارید. در زیر محبوب ترین گزینه ها را خواهید یافت.

1. VMWare Workstation Player

VMWare یک بسته جامع از محصولات مجازی سازی است. Fusion را برای Apple Mac و WorkstationPlayer برای رایانه شخصی ارائه می دهد . آنها برای سیستم عامل های میزبان مختلف طراحی شده اند اما اساساً راه حل های یکسانی را ارائه می دهند. این نرم افزار که یکی از نرم افزارهای مجازی سازی کمیاب است که از DirectX 10 پشتیبانی می کند ، برای کسانی که به مجازی سازی GPU علاقه مند هستند، گزینه ای مناسب است. (GPU)VMware برای استفاده شخصی رایگان است، اما کاربران تجاری باید روی نسخه های Pro و Fusion Pro سرمایه گذاری کنند.(Fusion Pro)

2. Oracle VM VirtualBox

VirtualBox از طیف گسترده ای از سیستم عامل های میزبان و مهمان پشتیبانی می کند که آن را به یک انتخاب عالی برای کسانی که می خواهند آزمایش کنند تبدیل می کند. شما می توانید ماشین های مجازی(VMs) را با Windows XP ، Windows NT ، Linux 2.4 ، OpenSolaris ، Server 2003 و حتی IBM OS/2 ایجاد کنید. کاربران اپل(Apple) می توانند جلسات Mac VM را اجرا کنند. (Mac VM)اما مهمتر از همه، VirtualBox منبع باز و کاملا رایگان است، حتی نسخه Enterprise که برای مشاغل توسعه یافته است.

3. Microsoft Hyper-V

Hyper-V که در سال 2008 توسط مایکروسافت(Microsoft) توسعه داده شد، اکنون به صورت رایگان برای تمامی کاربران ویندوز 10(Windows 10) و 11 پرو(Pro) ، سازمانی(Enterprise) و آموزش(Education) در دسترس است. اما این نسخه رایگان بسیار محدود است و واقعاً در دراز مدت جواب نمی دهد. فاقد پشتیبانی GPU است، اما می‌توانید از آن برای ایجاد محیط‌های مجازی ویندوز XP(Windows XP) یا جدیدتر، و همچنین لینوکس(Linux) با حداقل هسته(Kernel) 3.4 و FreeBSD استفاده کنید. Microsoft Hyper-V معجزه نمی‌کند، اما برای مبتدیانی که می‌خواهند مجازی‌سازی را تجربه کنند، انتخاب خوبی است.

چه یک کاربر معمولی رایانه شخصی یا حرفه ای باشید، ماشین های مجازی دنیای جدیدی از امکانات را باز خواهند کرد. از آنها برای آزمایش سیستم عامل جدیدی که در مورد آن تعجب می کنید استفاده کنید. برنامه های لینوکس را که روی سیستم (Linux)ویندوز(Windows) شما کار نمی کنند، امتحان کنید . هر کاری را که می خواهید انجام دهید بدون اینکه رایانه خود را در معرض خطر قرار دهید.

در نظرات زیر به ما اطلاع دهید که چرا و چگونه از ماشین های مجازی استفاده می کنید!



About the author

من یک توسعه دهنده ماهر iOS با بیش از دوازده سال تجربه هستم. من روی هر دو پلتفرم iPhone و iPad کار کرده‌ام و می‌دانم چگونه برنامه‌ها را با استفاده از آخرین فناوری‌های اپل ایجاد و سفارشی‌سازی کنم. علاوه بر مهارت‌هایم به‌عنوان توسعه‌دهنده aiOS، تجربه قوی در استفاده از Adobe Photoshop و Illustrator و همچنین توسعه وب از طریق چارچوب‌هایی مانند WordPress و Laravel دارم.



Related posts