مقدمة
الجزء الأخير الخاص بنا في المحاكاة الافتراضية للموارد يتعلق بأجهزة الإدخال/الإخراج. في هذا الصدد، يمكننا أن نعتبر البرنامج المضيف في الآلة الافتراضية أو برنامج تشغيل الآلة الافتراضية الحَكَم في الاتصال بين العديد من الضيوف والأجهزة المادية، وتعدد الاستخدام (في الزمن، والمساحة، أو كليهما)، اعتمادًا على الجهاز الفعلي الذي تتم مشاركته.
تتكون استراتيجية المحاكاة الافتراضية لنوع معيَّن من جهاز الإدخال/الإخراج من خطوتين:
- إنشاء نسخة افتراضية من جهاز.
- إنشاء نشاط افتراضي للإدخال/الإخراج الموجه إلى ذلك الجهاز.
تتضمن أجهزة الإدخال/الإخراج النموذجية الأقراص وبطاقات الشبكة وشاشات العرض ولوحات المفاتيح. كما تمت مناقشتها مسبقًا، قد ينشئ برنامج تشغيل الآلة الافتراضية عرضًا افتراضيًا كـنافذة على شاشة عرض مادية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنشاء قرص افتراضي عن طريق تعيين جزء من سعة تخزين القرص المادي إليه. بعد إنشاء الأجهزة الافتراضية، يضمن برنامج تشغيل الآلة الافتراضية تنفيذ كل عملية إدخال/إخراج داخل حدود الجهاز الافتراضي المطلوب. على سبيل المثال، إذا تم تخصيص 100 أسطوانة لقرص افتراضي من بين 1000 أسطوانة موفرة من قرص مادي، يضمن برنامج تشغيل الآلة الافتراضية أن لا يتمكن أي طلب إدخال/إخراج مقصود لهذا القرص الافتراضي من الوصول إلى أي أسطوانة غير المئة المعينة إليه. بشكل أكثر دقة، سيتم تعيين موقع القرص في طلب الإدخال/الإخراج بواسطة برنامج تشغيل الآلة الافتراضية إلى المنطقة حيث تم تخصيص القرص الافتراضي على القرص المادي فقط.
بعد ذلك، نقوم بتغطية بعض أساسيات الإدخال/الإخراج ثم ننتقل إلى تفاصيل المحاكاة الافتراضية لـلإدخال\الإخراج. سوف ندرس حالة مشروع Xen، وكيف يتعامل مع المحاكاة الافتراضية للإدخال/الإخراج.
الأهداف التعليمية
خلال هذه الوحدة النمطية، سوف تتمكن مما يلي:
- التعرف على كيفية اتصال أجهزة وحدة المعالجة المركزية وأجهزة الإدخال/الإخراج في الأنظمة التقليدية.
- تحديد عدد برامج تشغيل أجهزة الإدخال/الإخراج التي يمكن/يجب أن يتم دعمها لكل جهاز فعلي للأنظمة الافتراضية المختلفة، مثل الأنظمة الافتراضية المستضافة الأصلية وثنائية الوضع.
- التعرف على الحاجة إلى طلبات الإدخال/الإخراج وسهولة اعتراضها من قبل برنامج تشغيل الآلة الافتراضية.
- تحديد واجهات النظام التي يمكن أن يعترض برنامج تشغيل الآلة الافتراضية طلبات الإدخال/الإخراج عندها.
- شرح إيجابيات وسلبيات اعتراض طلبات الإدخال/الإخراج في واجهات النظام المختلفة.
- وصف عملية المحاكاة الافتراضية الإجمالية لـلإدخال\الإخراج كما تم تطبيقها على بطاقة واجهة شبكة.
- مراجعة نهج مشروع Xen في المحاكاة الافتراضية للإدخال/الإخراج.
المتطلبات الأساسية
- فهم ما هي حوسبة السحابة، بما في ذلك نماذج خدمة السحابة ومقدمو خدمات السحابة الشائعة.
- معرفة التقنيات التي تمكّن حوسبة السحابة.
- فهم كيف دفع موفري خدمة السحابة للسحابة وفوترتها.
- معرفة ما هي مراكز البيانات وسبب وجودها.
- معرفة كيفية إعداد مراكز البيانات وتشغيلها وتزويدها.
- افهم كيفية تكوين إعدادات تشغيل خدمة موارد السحابة وقياسها.
- كن على دراية بمفهوم الظاهرية.
- معرفة أنواع مختلفة من الظاهرية.
- فهم الظاهرية لوحدة المعالجة المركزية.
- فهم الذاكرة الظاهرية.
- فهم الظاهرية لوحدات الإدخال والإخراج.