Розуміння віртуальних машин (VMs)

Основні Аспекти

Віртуальні машини (VMs) є універсальними технологіями, які дозволяють виконувати різні операційні системи або програми на одному пристрої без необхідності у додатковому апаратному забезпеченні. Вони забезпечують безпечне середовище для тестування нових програм, дослідження різних систем або ізоляції потенційно ризикованих застосувань.

У всесвіті криптовалют віртуальні машини, такі як Gate Virtual Machine (GVM), відіграють вирішальну роль, дозволяючи смарт-контрактам та децентралізованим додаткам (DApps) працювати надійно в глобальній мережі комп'ютерів.

Хоча віртуальні машини забезпечують гнучкість і контроль, важливо враховувати, що можуть бути зворотні наслідки у термінах продуктивності, використання ресурсів і операційної складності.

Концепція Віртуальної Машини

Віртуальна машина (VM) працює як віртуальний комп'ютер, який можна налаштувати за кілька клацань миші, без необхідності в додатковому обладнанні. У цьому середовищі можна встановити операційну систему, зберігати файли, виконувати програми та підключатися до Інтернету, усе це відбувається на вашому основному комп'ютері, також відомому як хост.

Хост-система виконує важку роботу за лаштунками, надаючи свою пам'ять, обчислювальну потужність та зберігання, щоб віртуальна машина могла працювати безперебійно. Ця функціональність особливо корисна, коли потрібно використовувати програмне забезпечення, доступне лише на іншій операційній системі.

Функціонування ВМ

В центрі роботи віртуальних машин (VM) знаходиться програмне забезпечення, яке називається гіпервізором. Цей менеджер використовує фізичні ресурси вашого комп'ютера, такі як ЦП, оперативна пам'ять та зберігання, і розподіляє їх так, щоб декілька віртуальних машин могли використовувати їх одночасно.

Існує два основних типи гіпервізорів:

• Тип 1 (Bare-metal): Встановлені безпосередньо на апаратному забезпеченні, зазвичай використовуються в дата-центрах або хмарних платформах, пропонуючи високу продуктивність та ефективність.

• Тип 2 (Hosted): Виконуються на звичайній операційній системі, підходять для тестування та розробки.

Після налаштування віртуальної машини вона може бути запущена як справжній комп'ютер, що дозволяє встановлювати програмне забезпечення, переглядати веб-сторінки або розробляти додатки.

Застосування ВМ

1. Експериментування з новими операційними системами

Віртуальні машини дозволяють тестувати різні операційні системи без зміни основного комп'ютера, забезпечуючи ізольоване і захищене середовище для експериментів.

2. Ізоляція ризикового програмного забезпечення

Виконуючи потенційно небезпечні файли або додатки у віртуальній машині, основний комп'ютер залишається захищеним від шкідливих програм або збоїв системи.

3. Виконання застарілого програмного забезпечення

Віртуальні машини можуть відтворювати середовища старих операційних систем, що дозволяє використовувати програми, які не сумісні з сучасними пристроями.

4. Розробка та багатоплатформне тестування

Розробники використовують ВМ для перевірки коду в різних операційних системах і оцінки поведінки додатків у різних середовищах.

5. Хмарні послуги

Багато хмарних сервісів побудовані на основі віртуальних машин, що дозволяє створювати віддалені екземпляри для хостингу веб-сайтів, додатків або баз даних.

Віртуальні машини у блокчейн-мережах

На відміну від традиційних віртуальних машин, блокчейн-віртуальні машини виконують роль механізму виконання смарт-контрактів. Gate Virtual Machine (GVM) дозволяє розробникам створювати смарт-контракти на специфічних мовах і впроваджувати їх у мережу Gate та в інших сумісних мережах.

Різні блокчейн-мережі реалізують свої власні ВМ відповідно до своїх цілей дизайну, пріоритизуючи швидкість, масштабованість, безпеку або гнучкість для розробників.

Віртуальні Машини на Практиці

Віртуальні машини присутні за лаштунками багатьох взаємодій з децентралізованими додатками (DApps):

• У застосунках децентралізованих фінансів (DeFi) транзакції обробляються смарт-контрактами, що виконуються у віртуальній машині відповідної мережі.

• Під час випуску та передачі NFT віртуальна машина виконує код, який контролює право власності та оновлює реєстри.

• У рішеннях другого рівня транзакції можуть виконуватись спеціалізованими віртуальними машинами, такими як zkVM, які використовують нульові знання.

Обмеження ВМ

1. Перевантаження продуктивності: Віртуальні машини можуть додати додатковий шар між апаратним забезпеченням і кодом, що потенційно вплине на продуктивність.

2. Операційна складність: Підтримка ВМ, особливо в хмарній інфраструктурі або блокчейн-мережах, може вимагати спеціалізованих знань.

3. Сумісність: Смарт-контракти зазвичай розробляються для конкретних середовищ віртуальних машин, що може обмежувати портативність між різними мережами блокчейн.

Остаточні роздуми

Віртуальні машини відіграють ключову роль як у звичайних комп'ютерах, так і в блокчейн-системах. Вони забезпечують гнучкість у виконанні різних операційних систем, дозволяють безпечне тестування програмного забезпечення та оптимізують використання апаратних ресурсів.

У контексті блокчейн-мереж віртуальні машини (VM) є основоположними для виконання смарт-контрактів і децентралізованих додатків. Розуміння функціонування віртуальних машин надає більш глибоке уявлення про процеси, що відбуваються за лаштунками багатьох інструментів та платформ DeFi, які використовуються сьогодні.