مقدمة
هي محاكاة Simulation نظام حاسوبيOperating System محدد, حيث تعمل بناء على البنية الحاسوبية و طريقة العمل المفترضة لهذا الحاسوب الذي بنيت لمحاكاته, وتقوم بذلك عادة من خلال أجهزة Hardware أو برمجيات Software مخصصة لهذا الغرض. تقوم الآلة الافتراضية بخلق بيئة افتراضية بين المستخدم ومنصة التشغيل بحيث يستطيع المستخدم تشغيل البرامج المختلفة بدون الحاجة للأحذ بعين الاعتبار خصائص كل منصة تشغيل. و يدعى البرنامج المسؤول عن إدارة و تشغيل الآلات الافتراضية بمراقب الآلات الافتراضية Hypervisor. أما تعريف الآلة الافتراضية بلغة المستخدم فهي برنامج يعمل كجهاز كمبيوتر افتراضي يمكنك من تشغيل نظام اخر على نفس النظام الحالي، ويقدم عتاد افتراضي Virtual Hardware لـنظام التشغيل الضيف. وهومناسب لتجريب الانظمة المختلفة ( مثل لينكس Linux وويندوز Windows ) دون الحاجة الى حذف نظام التشغيل الأصلي او إلى جهاز آخر. العتاد الافتراضي الذي يقدمه برنامج الآلة الافتراضية يشمل معالج CPU افتراضي، ذاكرة RAM، قرص تخزين Hard Disk، الشبكة Network، وغيرها. وهو مرتبط باالعتاد في النظام المستضيف. فمثلاً يتم تخزين قرص التخزين الافتراضي في ملف في قرص التخزين الحقيقي.
تقوم الآلة الافتراضية بتنفيذ البرامج كما يتم تنفيذها على الأجهزة الحقيقية وهي مقسمة لنوعين رئيسيين تبعاً لاستخدامها و درجة التشابه مع الأجهزة الحقيقية:
- آلة النظام الافتراضية: و هي منصة نظام كاملة تدعم تنفيذ كامل نظام التشغيل، و هي عادة تحاكي بنية موجودة، و هي مبنية لغرض إما توفير منصة لتشغيل البرمجيات عند عدم توفر أجهزة للاستخدام (على سبيل المثال، تشغيل منصات مهملة) أو الحصول على عدة نسخ من الآلة الافتراضية لاستخدام أمثل لموارد الحاسوب.
- آلة العمليات الافتراضية: كما تعرف بآلة اللغة الافتراضية، و هي مصممة لتشغيل برناكج وحيد مما يعني أنها تدعم عملية واحدة، مثل هذه الآلالت الافتراضية تتناسب عادة مع لغة أو عدة لغات برمجةو تبنى بغرض توفير قابلية النقل و و المرونة للبرامج. من أهم خصائص هذه الآلة الافتراضية أن البرنامج الذي يعمل عليها محدود فقط بالموارد التي توفرها له الآلة الافتراضية.
ميزات آلات النظام الافتراضية
- عدة بيئات تشغيل النظام يمكن أن تتواجد على نفس قرص التخزين مع عدة أقسام افتراضية تسمح بمشارطة الملفات التي تم إنشاؤها على نظام التشغيل المستضيف أو على نظام التشغيل الضيف. تنصيب البرمجيات، الاتصال اللاسلكي، الطباعة يمكن إنشاؤها على أي من أنظمة التشغيل الضيفة و المستضيفة، بغض النظر عن النظام جميع الملفات مخزنة على قرص تخزين النظام المستضيف الصلب.
- تأمين التطبيقات و صيانتها، تأمين التوافرية الدائمة للنظام، وخطط استعادة النظام هي من أهم ميزات الآلات الافتراضية
مساوئ آلات النظام الافتراضية
- الآلة الافتراضية ليست عملية كما الجهاز الأصلي عندما تستخدم قرص تخزين النظام المستضيف بشكل غير مباشر
- عندما تعمل عدة آلات افتراضية بشكل متزامن على القرص الصلب للنظام المستضيف ستعمل اللآلات الافتراضيةبشكل مختلف و غير مستقر من ناحية سرعة التنفيذ و الحماية من الختراقات، و هذا يعتمد على ضفط تدفق البيانات على النظام من قبل الآلات الافتراضية الأخرى، إلا إذا كانت الآلات الافتراضية تقوم بتقسيم الموارد بطريقة العزل المؤقت بين الآلات الفتراضية.
- قد لا تكون الحماية من الاختراقات متلائمة مع النظام المستضيف لذلك هناك حاجة لتطبيقات حماية خاصة
