نظرة عامة على الافتراضية

يستفيد Vapor من تقنيات افتراضية Linux القياسية في المؤسسات لاستضافة وإدارة الأجهزة الافتراضية (VMs) المعزولة على مضيف فيزيائي واحد.

---

معمارية الافتراضية: KVM و QEMU و libvirt

يدمج Vapor ثلاث تقنيات أساسية مفتوحة المصدر لتقديم افتراضية مدعومة بالعتاد:

1. KVM (Kernel-based Virtual Machine): KVM هي وحدة نواة Linux تحول نظام التشغيل إلى برمجية Hypervisor من النوع 1 (Type-1). تمكن الأجهزة الافتراضية من تنفيذ التعليمات مباشرة على معالجات المضيف الفيزيائية والوصول إلى الذاكرة الفيزيائية بأداء قريب من الأداء الأصلي باستخدام امتدادات الافتراضية المدعومة بالعتاد (Intel VT-x و AMD-V).
2. QEMU (Quick Emulator): بينما يدير KVM الوصول إلى المعالج والذاكرة، فإنه لا يحاكي العتاد المحيطي. يعمل QEMU في مساحة المستخدم لمحاكاة مكونات العتاد الرئيسية، بما في ذلك وحدات تحكم PCI، والأقراص الافتراضية، وبطاقات واجهة الشبكة (NICs)، وأجهزة USB، والوحدات الطرفية التسلسلية، ومعرضًا إياها للجهاز الافتراضي.
3. libvirt: libvirt هي API وشيطان (libvirtd) ومجموعة أدوات إدارة توفر طبقة تجريد مستقرة للتفاعل مع KVM و QEMU. تستخدم تعاريف مخطط XML لتمثيل تهيئات الأجهزة الافتراضية وتوفر واجهات قياسية للتحكم في دورة الحياة، وإرفاق الشبكة، وتعيينات أحجام التخزين.

يعرض Vapor إمكانيات الافتراضية هذه عبر وحدة تحكم ويب سهلة الاستخدام و API آمن وبرمجي من نوع REST، مما يلغي الحاجة إلى تهيئة ملفات hypervisor منخفضة المستوى يدويًا.

---

المكونات الأساسية للافتراضية

يشمل النظام الفرعي للافتراضية في Vapor مجالات الإدارة التالية:

1. الأجهزة الافتراضية (Computes): عمليات دورة الحياة، وتخصيصات الموارد (vCPUs, RAM)، وتهيئات نظام تشغيل الضيف.
2. التوصيل الساخن للمعالج والذاكرة: توسيع vCPUs و RAM على الأجهزة الافتراضية الشغالة دون إعادة الإقلاع.
3. العتاد وتمرير PCI: تعيين الأجهزة الفيزيائية المباشر (مثل GPU أو واجهات SR-IOV) داخل الأجهزة الافتراضية لأحمال العمل عالية الأداء.
4. تجميعات التخزين: تعريف وتخصيص أهداف التخزين المنطقية (الأدلة، تجميعات ZFS، مجموعات أحجام LVM، أو الأنظمة المتصلة بالشبكة) التي تستضيف ملفات أقراص VM (.qcow2) ووسائط التثبيت (.iso).
5. الشبكات الافتراضية: جسور شبكات Host-only و NAT و Bridged التي تربط الأجهزة الافتراضية بالشبكات الخارجية.
6. اللقطات والقوالب: التقاط حالات الأجهزة الافتراضية في نقطة زمنية وإنشاء قوالب رئيسية قابلة لإعادة الاستخدام للتوسع الحوسبي السريع.
7. النسخ الاحتياطي: حماية تخزين الأجهزة الافتراضية باستخدام عمليات النسخ الاحتياطي الكاملة أو التفاضلية أو التراكمية عبر تتبع البلوكات المتغيرة (CBT).
8. النسخ المماثل والتعافي من الكوارث: تهيئة النسخ المماثل غير المتزامن لبيانات الأجهزة الافتراضية إلى مضيفين ثانويين لضمان استمرارية الأعمال.