Κύρια σημεία αναφοράς
Οι εικονικές μηχανές (VM) σας δίνουν τη δυνατότητα να εκτελείτε διαφορετικά λειτουργικά συστήματα ή εφαρμογές στην ίδια συσκευή χωρίς επιπλέον υλισμικό.
Οι εικονικές μηχανές είναι ιδανικές για την ασφαλή δοκιμή νέου λογισμικού, τη δοκιμή άλλων συστημάτων ή την απομόνωση προγραμμάτων που ενδέχεται να είναι επικίνδυνα.
Οι εικονικές μηχανές όπως η εικονική μηχανή Ethereum (EVM) επιτρέπουν την αξιόπιστη εκτέλεση έξυπνων συμβάσεων και αποκεντρωμένων εφαρμογών (dApp) σε ένα παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών.
Ενώ οι εικονικές μηχανές προσφέρουν ευελιξία και έλεγχο, μπορεί να έχουν μειονεκτήματα όσον αφορά την απόδοση, τη χρήση πόρων και την πολυπλοκότητα.
Εισαγωγή
Θέλατε ποτέ να εκτελέσετε τα Windows στο MacBook σας ή να δοκιμάσετε μια εφαρμογή Linux χωρίς να αλλάξετε το λειτουργικό σας σύστημα ή να αγοράσετε έναν ξεχωριστό υπολογιστή; Οι εικονικές μηχανές (VM) σάς δίνουν τη δυνατότητα να το κάνετε αυτό, δημιουργώντας ένα απομονωμένο περιβάλλον όπου μπορούν να λειτουργούν με ασφάλεια διαφορετικά λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές. Επίσης, χρησιμοποιούνται εκτενώς σε δίκτυα blockchain για την υποστήριξη έξυπνων συμβάσεων και αποκεντρωμένων εφαρμογών. (dApp).
Τι είναι η εικονική μηχανή (VM);
Μια εικονική μηχανή είναι σαν έναν υπολογιστή που μπορείτε να ρυθμίσετε με λίγα μόνο κλικ, χωρίς να χρειάζεστε επιπλέον υλισμικό. Μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα λειτουργικό σύστημα, να αποθηκεύσετε αρχεία, να εκτελέσετε εφαρμογές και να συνδεθείτε στο διαδίκτυο, αλλά το εκτελείτε στον υπάρχοντα υπολογιστή σας, γνωστό και ως κεντρικός υπολογιστής.
Το κεντρικό σας σύστημα αναλαμβάνει τις βαριές εργασίες στο παρασκήνιο, διαθέτοντας τη μνήμη, την ισχύ επεξεργασίας και τον αποθηκευτικό χώρο του, ώστε η εικονική μηχανή να μπορεί να λειτουργεί ομαλά. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο αν πρέπει να χρησιμοποιήσετε λογισμικό που είναι διαθέσιμο μόνο σε άλλο λειτουργικό σύστημα.
Πώς λειτουργούν στην πραγματικότητα οι εικονικές μηχανές;
Στα παρασκήνια, ένα λογισμικό που ονομάζεται υπερεπόπτης διαχειρίζεται όλα αυτά. Ο υπερεπόπτης χρησιμοποιεί τους φυσικούς πόρους του υπολογιστή σας, όπως τη μνήμη RAM (Random Access Memory) της CPU και τον αποθηκευτικό χώρο, και τους κατανέμει έτσι ώστε να μπορούν να τους χρησιμοποιούν ταυτόχρονα πολλές εικονικές μηχανές.
Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι υπερεπόπτων:
Τύπος 1 (απλό μεταλλικό στεντ): Εγκαθίστανται απευθείας στο υλισμικό και χρησιμοποιούνται συχνά σε κέντρα δεδομένων ή πλατφόρμες cloud. Είναι κατασκευασμένα για απόδοση και αποδοτικότητα.
Τύπος 2 (Λογισμικό φιλοξενίας): Αυτά λειτουργούν πάνω από το κανονικό λειτουργικό σας σύστημα (όπως οι εφαρμογές) και είναι κατάλληλα για δοκιμές και ανάπτυξη.
Μόλις διαμορφωθεί μια εικονική μηχανή, μπορείτε να την ενεργοποιήσετε όπως έναν πραγματικό υπολογιστή και να εγκαταστήσετε λογισμικό, να περιηγηθείτε στον ιστό ή να αναπτύξετε εφαρμογές.
Γιατί να χρησιμοποιήσετε μια εικονική μηχανή;
1. Δοκιμάστε νέα λειτουργικά συστήματα
Με μια εικονική μηχανή, μπορείτε να δοκιμάσετε διαφορετικά λειτουργικά συστήματα χωρίς να κάνετε αλλαγές στον κύριο υπολογιστή σας. Είναι σαν να δοκιμάζετε ένα νέο σύστημα σε έναν ασφαλή, ξεχωριστό χώρο.
2. Απομονώστε το επικίνδυνο λογισμικό
Θέλετε να ανοίξετε ένα αρχείο για το οποίο δεν είστε σίγουροι ή να δοκιμάσετε μια άγνωστη εφαρμογή; Η εκτέλεση σε μια εικονική μηχανή προστατεύει τον υπολογιστή σας, οπότε αν αντιμετωπίσετε κακόβουλο λογισμικό ή σφάλμα συστήματος, ο κύριος υπολογιστής σας δεν θα επηρεαστεί.
3. Εκτελέστε παλαιότερο ή μη διαθέσιμο λογισμικό
Ορισμένα προγράμματα λειτουργούν μόνο σε παλαιότερα συστήματα, όπως τα Windows XP. Μια εικονική μηχανή μπορεί να αναδημιουργήσει αυτό το περιβάλλον, δίνοντάς σας τη δυνατότητα να συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε λογισμικό που ενδέχεται να μην λειτουργεί στις σημερινές συσκευές.
4. Αναπτύξτε και δοκιμάστε τον κώδικα σε όλες τις πλατφόρμες
Οι εικονικές μηχανές διευκολύνουν τους προγραμματιστές να δοκιμάζουν κώδικα σε διαφορετικά λειτουργικά συστήματα και να προσομοιώνουν τη συμπεριφορά των νέων εφαρμογών σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
5. Λειτουργία του cloud
Πολλές υπηρεσίες cloud (όπως οι AWS, Azure και Google Cloud) βασίζονται σε εικονικές μηχανές (VM). Όταν κυκλοφορείτε ένα προφίλ στο cloud, ξεκινάτε μια εικονική μηχανή σε ένα απομακρυσμένο κέντρο δεδομένων που είναι έτοιμο να φιλοξενήσει ιστότοπους, εφαρμογές ή βάσεις δεδομένων.
Πώς τα δίκτυα blockchain χρησιμοποιούν τις εικονικές μηχανές
Ενώ οι παραδοσιακές εικονικές μηχανές είναι απομονωμένα sandbox, οι εικονικές μηχανές blockchain λειτουργούν ως ο κινητήρας που εκτελεί έξυπνες συμβάσεις σε δίκτυα blockchain. Η εικονική μηχανή Ethereum (EVM) επιτρέπει στους προγραμματιστές να συντάσσουν έξυπνες συμβάσεις σε γλώσσες όπως Solidity, Vyper και Yul και να τις αναπτύσσουν στο Ethereum και σε άλλα δίκτυα συμβατά με EVM. Η EVM εξασφαλίζει ότι κάθε κόμβος στο δίκτυο ακολουθεί τους ίδιους κανόνες κατά τη δημιουργία ή την αλληλεπίδραση με έξυπνες συμβάσεις.
Τα δίκτυα blockchain εφαρμόζουν τους δικούς τους τύπους εικονικών μηχανών με βάση τους στόχους σχεδιασμού. Ορισμένοι εστιάζουν στην ταχύτητα και την κλιμάκωση, ενώ άλλοι στοχεύουν στη μεγαλύτερη ασφάλεια ή ευελιξία για τους προγραμματιστές. Δίκτυα όπως το NEAR και το Cosmos χρησιμοποιούν εικονικές μηχανές (VM) βασισμένες στο WebAssembly (WASM), οι οποίες υποστηρίζουν έξυπνες συμβάσεις γραμμένες σε πολλαπλές γλώσσες προγραμματισμού.
Άλλα δίκτυα blockchain, όπως το Sui χρησιμοποιούν το MoveVM, το οποίο εκτελεί έξυπνες συμβάσεις που έχουν γραφτεί στη γλώσσα Move. Το blockchain Solana χρησιμοποιεί ένα προσαρμοσμένο περιβάλλον εκτέλεσης, το οποίο συχνά ονομάζεται εικονική μηχανή Solana (SVM) και έχει σχεδιαστεί για να επεξεργάζεται συναλλαγές παράλληλα και να διαχειρίζεται μεγάλους όγκους δραστηριότητας στο δίκτυο.
Εικονικές μηχανές σε λειτουργία
Μπορεί να μην τις παρατηρείτε, αλλά οι εικονικές μηχανές λειτουργούν στο παρασκήνιο κάθε φορά που αλληλεπιδράτε με αποκεντρωμένες εφαρμογές (dApp).
Εάν χρησιμοποιείτε μια εφαρμογή αποκεντρωμένης χρηματοδότησης (DeFi) όπως το Uniswap για Swap Token, οι συναλλαγές σας διεκπεραιώνονται από έξυπνες συμβάσεις που εκτελούνται στην EVM.
Εάν δημιουργείτε ένα NFT, η εικονική μηχανή εκτελεί τον κώδικα που παρακολουθεί ποιος είναι ο κάτοχος κάθε NFT. Όταν πραγματοποιείτε μια αγορά ή μεταφορά, η εικονική μηχανή ενημερώνει τα αρχεία, ώστε η ιδιοκτησία του NFT να παραμένει ακριβής.
Εάν χρησιμοποιείτε rollup επιπέδου 2, οι συναλλαγές σας ενδέχεται να εκτελούνται από μια εξειδικευμένη εικονική μηχανή, όπως μια zkEVM. Τα zkEVM επιτρέπουν στα zk-rollup να εκτελούν έξυπνες συμβάσεις, ενώ παράλληλα επωφελούνται από αποδείξεις μηδενικής γνώσης (ZKP).
Περιορισμοί των εικονικών μηχανών
1. Επιβάρυνση απόδοσης: Οι εικονικές μηχανές προσθέτουν ένα επιπλέον επίπεδο μεταξύ του υλισμικού και του κώδικα που εκτελείται. Αυτό μπορεί να επιβραδύνει τις διαδικασίες ή να απαιτήσει περισσότερους υπολογιστικούς πόρους σε σύγκριση με την εκτέλεση εφαρμογών απευθείας σε έναν φυσικό υπολογιστή.
2. Λειτουργική πολυπλοκότητα: Η συντήρηση των εικονικών μηχανών (κυρίως σε υποδομές cloud ή δίκτυα blockchain) απαιτεί μεγάλη προσπάθεια για τη διαμόρφωση και την ενημέρωσή τους. Αυτό θα χρειαστεί χρόνο και συχνά απαιτεί εξειδικευμένα εργαλεία και γνώσεις.
3. Συμβατότητα: Οι έξυπνες συμβάσεις συχνά σχεδιάζονται για ένα συγκεκριμένο περιβάλλον εικονικής μηχανής (VM). Ο κώδικας που έχει συνταχθεί για τις έξυπνες συμβάσεις στο Ethereum θα πρέπει να αναδιατυπωθεί ή να προσαρμοστεί, ώστε να λειτουργεί σε άλλα μη συμβατά blockchain, όπως το Solana. Αυτό σημαίνει ότι οι προγραμματιστές πρέπει να αφιερώσουν επιπλέον χρόνο και προσπάθεια αν θέλουν να κυκλοφορήσουν την ίδια εφαρμογή σε πολλαπλά περιβάλλοντα.
Συμπεράσματα
Οι εικονικές μηχανές (VM) παίζουν σημαντικό ρόλο στον τρόπο λειτουργίας τόσο των συνήθων υπολογιστών όσο και των συστημάτων blockchain. Σας επιτρέπουν να εκτελείτε διαφορετικά λειτουργικά συστήματα, να δοκιμάζετε λογισμικό με ασφάλεια και να χρησιμοποιείτε το ίδιο υλισμικό για πολλαπλές εργασίες.
Οι εικονικές μηχανές χρησιμοποιούνται επίσης σε δίκτυα blockchain για την τροφοδοσία έξυπνων συμβάσεων και αποκεντρωμένων εφαρμογών. Ακόμα και αν δεν είστε ειδικός, το να γνωρίζετε πώς λειτουργούν οι εικονικές μηχανές (VM) μπορεί να σας δώσει μια καλύτερη εικόνα για το τι συμβαίνει στο παρασκήνιο σε πολλά από τα εργαλεία και τις πλατφόρμες DeFi που χρησιμοποιούμε.
Για περαιτέρω ανάγνωση
Αποποίηση ευθυνών: Αυτό το περιεχόμενο παρουσιάζεται σε εσάς "ως έχει" μόνο για γενική ενημέρωση και εκπαιδευτικούς σκοπούς, χωρίς καμία δήλωση ή εγγύηση οποιουδήποτε είδους. Δεν θα πρέπει να ερμηνεύεται ως οικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή, ούτε σκοπεύει να προτείνει την αγορά οποιουδήποτε συγκεκριμένου προϊόντος ή υπηρεσίας. Θα πρέπει να αναζητήσετε μόνοι σας συμβουλές από κατάλληλους επαγγελματίες συμβούλους. Όταν το άρθρο αποτελεί συνεισφορά τρίτου, λάβετε υπόψη ότι οι απόψεις που εκφράζονται ανήκουν στον τρίτο συνεισφέροντα και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα εκείνες της Ακαδημίας Binance. Διαβάστε ολόκληρη την αποποίηση ευθυνών για περισσότερες λεπτομέρειες. Οι τιμές των ψηφιακών περιουσιακών στοιχείων ενδέχεται να είναι ασταθείς. Η αξία της επένδυσής σας μπορεί να μειωθεί ή να αυξηθεί και μπορεί να μην σας επιστραφεί το ποσό που επενδύσατε. Είστε αποκλειστικά υπεύθυνοι για τις επενδυτικές σας αποφάσεις και η Ακαδημία Binance δεν ευθύνεται για τυχόν ζημίες που μπορεί να υποστείτε. Το παρόν υλικό δεν πρέπει να εκλαμβάνεται ως χρηματοοικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στους Όρους χρήσης και στην Προειδοποίηση κινδύνου.