الفرق بين OS Layer و HW Layer في الأنظمة التخيُلية

مرحبا. في أنظمة التجزيء والنظم التخيُلية والسيرفرات والوهمية ..الخ. هنالك نوعين رئيسية في هذا المجال وهم Software Layer او Operating System Layer و Hardware Layer لكل منهم مزايا وعيوب والياتهم في التطبيق. في هذه التدوينة سوف اشرح بشكل مبسط الفرق بين الأثنان مع بعض المزايا والعيوب لكل منهم. وايضاً بعض الأنظمة التي تعتمد على اسلوب الأول والثاني.

نبداً أولاً بتعريف OS Layer.

Operating System Layer

يعرف أيضاً بـ Software Layer. فكرة السوفت وير لاير هي عبارة عن هاردوير واحد يتم تركيب نظام تشغيل عليه قد يكون ويندوز او لينكس او اياً كان. ثم يتم تركيب بيئة التجزيء علية وعلى سبيل المثال لا الحصر Virtuozzo من Parallels. ومن خلال الفرتوزو تقوم بإنشاء بيئات وهمية نختصرها بالانجليزي ونقول VE أي Virtual Environment (تعني بيئة وهمية). في البيئة الوهمية لا يقوم النظام الضيف (اي VE) بالتعامل مع اي من قطع الهاردوير بشكل مباشر نهائياً. بل يتم ارسال الأشارات من البيئة الوهمية إلى نظام التجزئة ونظام التجزئة بنفسة يتعامل مع نظام التشغيل الأصلي والهاردوير. كما ان غالباً أنظمة التجزئة التي تعمل على مبدأ OS Layer تعمل على مشاركة نواة نظام واحدة.

مميزات OS Layer

• سرعة أكبر في تنفيذ المهام والمعالجة (في حالة استقرار موارد الخادم).
• أخف حملاً على العتاد.
• قد لا تحتاج لتركيب أي تعاريف في النظام الضيف (يعتمد على النظام الأصلي ونظام التجزئة).
• غالباً تتشارك جميع الأنظمة الضيف بمكتبات ونواة واحدة. هذا يسرع تنفيذ المهام.
• غالباً يسمح لك بعمليات ال Over selling.
• حل مناسب وعملي لشركات الإستضافة لتوفير حلول VPSes و VDSes.
• أقل تكلفة من الأخر.

عيوب OS Layer

• مستوى أستقرار أقل كل ماكثر عدد الأنظمة الضيف.
• لا يعطي تحكم في تقسيم البارتشنات.
• قد تسبب بيئة وهمية واحدة بضغط كبير وبالتالي يتضرر البقية.
• السيطرة على أستقرار الخادم الرئيسي أصعب في حالة كثرة الأنظمة الضيف.
• في حال تشارك المكتبات والنواة فلن يحصل النظام الضيف فلن يكون قادر على التحكم فيهم.
• غالباً التحكم على الشبكة أضعف من HW Layer.
• بعض انظمة OS Layer تجعل البيئة الوهمية على شكل مجلد عادي ضمن ملفات نظام التشغيل الحقيقي وليس ملف على شكل قرص صلب.

كيف أعرف أن النظام الفلاني يعمل بأسلوب OS Layer؟

ببساطة. كل نظام تجزئة يتم تركيبة كبرنامج على نظام التشغيل فهو OS Layer.

ملاحظة: المسمى الصحيح للأنظمة الضيف التي تعمل على OS Layer هو VE اختصاراً ل Virtual Environment.

الأن عرفنا ماهو ال OS Layer. ننتقل إلى HW Layer.

Hardware Layer

فكرة Hardware Layer هي أن يكون هنالك هاردوير يتم تركيب نظام التجزيء مباشرة على الهاردوير دون الحاجة لأن يكون هنالك نظام تشغيل مركب مسبقاً. يعرف ايضاً بال HyperVisor Layer. فكرة ال HW Layer متشعبة نوعاً ما حيث هنالك كذا قسم يندرج تحت HW Layer مثل Full virtualization و Paravirtualization وأخرى. من الأنظمة التي تقدم HW Layer هي XenServer من خلال زين سيرفر تقوم بإنشاء أجهزة وهمية (لاحظ جهاز وليس بيئة). لماذا جهاز ؟ لأن فكرة HW Layer أساسها تقسيم العتاد بشكل صحيح وكامل ومنعزل ايضاً, حيث يتوفر داخل الجهاز الوهمي كل مزايا الجهاز الحقيقي تماماً.

مميزات HW Layer

• أستقرار عالي جداً.
• تعدد أنظمة التشغيل (لينكس ويندوز على نفس الهاردوير).
• تحكم كامل في كل اجزاء نظام التشغيل.
• الأقراص الصلبة تكون على شكل قرص صلب وهمي تستطيع تقسيمة كيف ما تشاء.
• تحكم عالي بالعتاد.
• تقسيم حقيقي للرام والمعالج.
• تحكم عالي بالشبكة.
• دعم قوي للسي دي و اليو اس بي.
• لا يسمح بال Over selling.
• كل جهاز وهمي منفصل تماماً عن الأخر.
• حل ممتاز جداً للمؤسسات والشركات بتقليل العتاد والكلفة وزيادة الخوادم.

عيوب HW Layer

• أقل سرعة في تنفيذ المهام من OS Layer (ولكن بشكل غير ملحوظ حقيقة).
• مكلف أكثر من OS Layer.
• لا يسمح بال Over Selling.
• لا يعتبر حل مناسب لمقدمي خدمات الأستضافة بسبب عدم السماح بال Over selling اولاً, وثانياً بسبب عدم القدرة على انشاء عدد كبير من الأجهزة الافتراضية داخل الحاوية.
• أستخدامة أصعب بعض الشيء من SW Layer (هنا أقصد الحاوية ليس الأجهزة الوهمية) تحتاج لبعض الخبرات اولاً.
• يتطلب نوعية معينة من العتاد خصوصاً نوعية المعالج واللوحة الأم.

كيف أعرف أن النظام الفلاني يعمل بأسلوب HW Layer؟

ببساطة كل نظام تجزئة يتطلب تركيبة على عتاد خالي من أي نظام تشغيل هو HW Layer.

ملاحظة: أفضل تسمية للأجهزة التي يتم إنشائها عبر HW Layer هي VM أختصاراً ل Virtual Machine.

خطأ شائع يقع فيه الكثير. وهو الخلط بين VE و VM. فكل من لايملك تحكم كامل بكل اجزاء نظام التشغيل وتقسيم البارتشنات يعتبر VE وليس VM والعكس صحيح.

بعض أنظمة OS Layer تقدم VM وليس VE. لكن أنظمة HW Layer بشكل افتراضي تقدم VM.

تحياتي

مصطفى البازي.