كيف يعمل Proxmox: تشرح ASNetworking الآلات الافتراضية والحاويات وKVM وQEMU

شكرًا لـ ASNetworking على الشروحات المرئية الواضحة في دورة Proxmox باللغة الإسبانية. يبني الفصل الثاني التصور الذهني وراء المضيف الافتراضي: ما الذي تستعيره الآلة الافتراضية من جهاز فعلي، وكيف يعمل تخصيص الموارد، ومتى تختلف الحاويات، ولماذا يظهر QEMU وKVM معًا. شاهد الفيديو الأصلي للاطلاع على الشرح الكامل من المُنشئ.

شاهده قبل القراءة: هذا الدرس المفاهيمي الذي تبلغ مدته 20 دقيقة مفيد إذا كنت تفكر في استخدام Proxmox VE لمختبر منزلي، لكنك تريد فهم طبقاته قبل تثبيت أي شيء. تنتقل الرسومات من خادم فعلي وعدة ضيوف إلى الأقراص ذات التخصيص الرقيق، والحاويات، ونواة Linux، وQEMU، وKVM. تعرض بعض الرسومات أجهزة مؤسسية كبيرة أو سعات توضيحية؛ وهي أمثلة تعليمية وليست مواصفات عتادية لخادم صغير.

يتمثل الفرق الأساسي بين ما يُعرَض على الضيف وما يتوفر فعليًا لدى المضيف. قد ترى الآلة الافتراضية أن لديها أنوية CPU وذاكرة وصول عشوائي وقرصًا ونظام تشغيل خاصًا بها، بينما تأتي هذه الموارد في النهاية من المضيف الفعلي نفسه. يجمع Proxmox VE إدارة الآلات الافتراضية وحاويات Linux في واجهة واحدة؛ ويشرح هذا الفصل البنية، بدلًا من قياس الأداء أو عرض عملية تثبيت مكتملة.

مضيف فعلي واحد، وعدة آلات منفصلة

تتيح المحاكاة الافتراضية لخادم واحد تشغيل عدة أنظمة تشغيل ضيفة بصفتها آلات افتراضية مستقلة. يرى كل ضيف عتادًا افتراضيًا ويمكنه تشغيل تطبيقاته الخاصة، بينما يجدول المضيف استخدام المعالج الأساسي ويدير الذاكرة والتخزين والشبكات الفعلية. ولهذا يمكن لآلة افتراضية لاختبار Linux وآلة افتراضية أخرى لخدمة منفصلة أن تتعايشا من دون الحاجة إلى جهاز فعلي لكل مهمة.

التخصيص الزائد يتطلب ميزانية موارد واقعية

تقدم ASNetworking مفهوم التخصيص الزائد: تخصيص موارد افتراضية للضيوف تفوق ما يستطيع المضيف توفيره إذا طلب جميع الضيوف تلك الموارد في الوقت نفسه. قد يكون ذلك منطقيًا عندما تبلغ أحمال العمل ذروتها في أوقات مختلفة. لكنه لا يضيف عتادًا. وقد يؤدي الطلب المتزامن المرتفع إلى تنافس على المعالج أو ضغط على الذاكرة أو بطء في التخزين. بالنسبة إلى مختبر منزلي صغير، ابدأ بذاكرة الوصول العشوائي والتخزين الفعليين المتوفرين لديك، واترك مساحة للمضيف، وراقب الاستخدام قبل إضافة ضيف آخر.

يغيّر التخصيص الرقيق وقت استهلاك مساحة القرص

يمكن للقرص الافتراضي عرض سعة منطقية أكبر من المساحة الفعلية التي استهلكها حتى الآن. يعرض الرسم في الفيديو خمسة أقراص افتراضية بسعة 1 TB على قرص فعلي بسعة 1 TB، ويستخدم كل منها حاليًا 100 GB. لا ينجح ذلك إلا ما دامت عمليات الكتابة الفعلية تتسع لها مساحة القرص الحقيقي. وإذا ملأ الضيوف أقراصهم الافتراضية مجتمعة، فقد ينفد المكان من المضيف قبل وقت طويل من أن توحي السعات المعروضة بوجود مشكلة. تحقّق من المساحة الفعلية الحرة، وتنسيق التخزين، واللقطات، والنسخ الاحتياطية، بدلًا من التخطيط اعتمادًا على السعة الافتراضية المعلنة وحدها.

تتناول الحلقة أيضًا توزيع الذاكرة على مستويات. تؤدي ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين الأبطأ وظيفتين مختلفتين: قد يساعد نقل البيانات غير النشطة إلى مستوى أبطأ في إدارة الضغط، لكنه لا يجعل أداء التخزين مماثلًا لأداء الذاكرة. تعامل مع كل ميزة لتوفير الموارد على أنها مفاضلة ينبغي اختبارها وفق حمل العمل، خصوصًا على مضيف محدود الذاكرة.

ما الذي يديره برنامج مراقبة الآلات الافتراضية

يقع برنامج مراقبة الآلات الافتراضية بين الموارد الفعلية والآلات الافتراضية. يؤكد الرسم في هذه المرحلة من الفيديو أن لكل آلة افتراضية حمل عمل خاصًا بها، لكنها تظل تعتمد على معالج وذاكرة وقرص وشبكة مضيف واحد. يضيف Proxmox VE أدوات الإدارة المحيطة بهذه الضيوف، بما في ذلك واجهة ويب وخدمات للتهيئة والإدارة. وتشمل بنيته آلات KVM الافتراضية وحاويات LXC.

توفر الآلات الافتراضية والحاويات حدودًا مختلفة

تتضمن الآلة الافتراضية نظام تشغيل ضيفًا وعتادًا افتراضيًا. وتعزل حاوية Linux التطبيقات ومساحة المستخدم الخاصة بها، بينما تشارك نواة Linux الخاصة بالمضيف. وهذا يجعل الحاوية عمومًا أخف من آلة افتراضية كاملة، لكنه نموذج مختلف للعزل ونظام التشغيل. يجب وضع ضيف Windows، أو حمل عمل يستفيد من نواة منفصلة، داخل آلة افتراضية. وقد تناسب خدمة Linux ملائمة حاوية LXC. وتشرح وثائق Proxmox الخاصة بـ LXC نموذج الحاويات بمزيد من التفصيل.

يمكن أيضًا الجمع بين الحاويات والآلات الافتراضية: فقد يعمل وقت تشغيل الحاويات داخل آلة افتراضية عندما يناسب ذلك حدود النشر. يتضمن جدول المقارنة في الفيديو ترتيبات العمل على المعدن مباشرة، والافتراضية، والحاويات، والترتيبات المدمجة. اختر الحد المناسب للخدمة ولمتطلبات الأمان والتوافق والصيانة الخاصة بها؛ فالحاوية ليست مجرد آلة افتراضية أصغر.

موضع Linux وQEMU وKVM

Proxmox VE منصة قائمة على Linux ذات واجهة إدارة؛ ولا تحتاج إلى حفظ كل أمر لفهم دور مكوناتها. يشير المُنشئ سريعًا إلى صفحة تنزيل Proxmox، ثم يشرح الطبقات التقنية الموجودة أسفل الآلة الافتراضية. تحدد شاشة التنزيل تلك عائلة المنتجات، بينما يشرح الرسم التالي الخاص بـ QEMU وKVM نموذج المحاكاة الافتراضية بصورة أكثر مباشرة.

يمثل KVM قدرة المحاكاة الافتراضية في نواة Linux، باستخدام امتدادات المحاكاة الافتراضية التي يدعمها المعالج. ويوفر QEMU عملية الآلة الافتراضية والأجهزة المحاكاة أو شبه الافتراضية؛ ويعمل QEMU وKVM معًا لتشغيل آلات افتراضية مسرّعة عتاديًا. وهذه طريقة مفيدة لقراءة التسميات في Proxmox بدلًا من تخيل QEMU وKVM على أنهما برنامجَا مراقبة متنافسان. يغطي دليل Proxmox الخاص بـ QEMU/KVM تهيئة الآلات الافتراضية وإمكاناتها.

طبّق النموذج على مختبر منزلي صغير

يعرض الفيديو سريعًا رسمًا لحصص سوق برامج مراقبة الآلات الافتراضية. وليست نسبه ضرورية لاختيار منصة لمختبر منزلي، ولا ينبغي التعامل معها على أنها بيانات سوق مستقلة تم التحقق منها. أما القرار الأكثر فائدة فهو عملي: ما أحمال العمل التي تحتاج إلى أنظمة تشغيل ضيفة كاملة، وما الذي يمكنه مشاركة نواة Linux، وكم عددها الذي يتسع له فعليًا مقدار الذاكرة والتخزين المتوفر لديك.

بالنسبة إلى مضيف صغير مثل خادم ZimaBoard 2 المنزلي الصغير، ابدأ بتحديد خدمة أو خدمتين متواضعتين، وتحقق من المعالج والذاكرة ووسيط الإقلاع والتخزين المتصل في الطراز المحدد، ولا تتوسع إلا بعد مراقبة الاستخدام الفعلي. هذا تطبيق لنموذج الموارد الوارد في الدرس، وليس ادعاءً بأن الفيديو يقيس أداء ZimaBoard 2 أو يثبت عددًا معينًا من الآلات الافتراضية. احتفظ بالنسخ الاحتياطية منفصلة عن الأقراص الافتراضية ذات التخصيص الرقيق.

بعد اتضاح هذه الطبقات، يمكن للفصل التالي التركيز على خيارات التثبيت العملية. شاهد فصل التثبيت من ASNetworking للاطلاع على مناقشة ذاكرة الوصول العشوائي وتنسيقات التخزين وتثبيت واجهات الشبكة قبل إنشاء مضيفك الأول.