نقطة قرار: VDI وخدمات الطرفية

يتنافس مفهومان أساسيان على الصدارة، إن كانت التقنيات تكترث بالصدارة، في عالم واجهات سطح المكتب الرسومية عن بُعد: البنية التحتية للسطح الافتراضي (VDI) وخدمات الطرفية (Terminal Services). فكرة كليهما بسيطة: وضع الموارد والمعالجة على خادم وإتاحة المستخدمين النهائيين الوصول إلى الواجهة الرسومية عن بُعد عبر الشبكة. ما يُفرّق بين VDI وخدمات الطرفية (TS) جوهريًا هو الفرق بين أن يكون الخادم البعيد تجربة من واحد إلى كثيرين حيث يحصل كثير من المستخدمين على أسطح مكتبهم من صورة نظام تشغيل واحدة (TS)، وبين حصول كل مستخدم على خادم مخصص خاص به (يكون افتراضيًا في الغالب ويُسمى VDI) حيث لا يوجد تشارك في موارد نظام التشغيل الفردي.

ثمة قدر من الافتراضات، جزئيًا بسبب اتفاقيات التسمية، بأن VDI يستلزم نظام تشغيل سطح المكتب لا نظام الخادم، لكن لا ينبغي النظر إلى هذا باعتباره ضمنيًا. في الواقع، خارج عالم Windows لا يوجد فصل حقيقي بين أنظمة تشغيل سطح المكتب والخادم، لذا فإن وجود مثل هذا التمييز على مستوى التقنية لن يكون منطقيًا. من المهم تذكر، مع ذلك، أن Microsoft تحدد ترخيص VDI باستخدام خيارات ترخيص أنظمة تشغيل مختلفة ومعظم VDI يخص أنظمة تشغيل Windows، لذا في حين أن VDI لا يستلزم ذلك، من الناحية العملية من المهم عمومًا مراعاة أنه على الجانب التقني لا يوجد تمييز بينما على جانب ترخيص Microsoft توجد تمييزات صارمة.

من بين الاثنين، VDI هو المفهوم الأحدث. فخدمات الطرفية موجودة منذ عقود وهي معروفة جيدًا وليست بأي حال مثيرة أو لافتة للنظر اليوم. تسبق خدمات الطرفية Windows وهي شائعة في كل عائلة أنظمة تشغيل تقريبًا وشائعة جدًا في عالم UNIX لدرجة أنها تستخدم كثيرًا دون إشارة. خدمات الطرفية هي الامتداد الرسومي لطرفيات الشاشة الخضراء القديمة التي استخدمت منذ الأيام القديمة للحواسيب. في الأيام القديمة كانت الطرفيات غالبًا طرفيات VT100 متصلة تسلسليًا واليوم نستخدم شبكات وبروتوكولات TCP/IP القادرة على نقل الرسوميات، لكن المفهوم يبقى كما هو: كثير من المستخدمين على خادم واحد.

مع VDI نحقق الأهداف ذاتها لكن بإعطاء كل مستخدم جميع موارده الخاصة. نظام تشغيله ملكٌ له تمامًا ولا يشاركه أحد. وهذا يعني وجود كل الحمل الزائد لإدارة الذاكرة وإدارة وحدة المعالجة المركزية وجداول العمليات ونسخ المكتبات وما إلى ذلك لكل مستخدم فردي. هذا حمل زائد ضخم. تأمل جميع الموارد التي يحتاجها سطح المكتب الرسومي الخامل لمجرد التشغيل والانتظار - يمكن أن تكون كبيرة جدًا. باتت أنظمة تشغيل Windows الأحدث أكثر كفاءة، على الأرجح لجعلها أكثر قابلية للتطبيق في بنى VDI التحتية، لكن الحمل الزائد يظل عاملًا مهمًا. لم يكن VDI ممكنًا فعليًا حتى جعله الافتراض الظاهري واقعًا، لذا فهو من الناحية العملية استخدام جديد للتقنية وكثيرًا ما يساء فهمه.

ما نواجهه الآن هو الاختيار، عند تقرير بنية الحوسبة عن بُعد، بين هاتين الفكرتين المعماريتين. بالطبع، تجدر الإشارة إلى أن كليهما يمكن أن يتعايشا بسهولة كبيرة وكثيرًا ما يكون ذلك مناسبًا. في البيئات الأصغر يمكن لكليهما التعايش على نفس المنصة المادية بسهولة في الواقع. ثمة عوامل كثيرة يجب مراعاتها وقد تكون عملية اتخاذ القرار هذه معقدة نسبيًا.

أحد أبرز العوامل التي يجب مراعاتها هو توافق البرامج. وهذا هو المحرك الأكبر للتحول نحو VDI بدلًا من خدمات الطرفية. في عالم Windows ليس من غير المألوف أن تتطلب التطبيقات أشياء مثل بصمة نظام تشغيل سطح المكتب (رفض التشغيل على متغيرات نظام تشغيل الخادم)، أو بيئات المستخدم الواحد، أو امتلاك المستخدمين لامتيازات مسؤول النظام، أو تشغيل المستخدمين بحسابات محددة أو متطلبات مكتبات ستتعارض كثيرًا مع حزم أخرى. بسبب هذه المشاكل، تتطلع كثير من الشركات إلى VDI لمحاكاة طريقة عمل أسطح المكتب الفردية حيث كان يسهل التغاضي عن هذه المشاكل لأن كل مستخدم كان يعمل في بيئة منفصلة. يجلب VDI هذه الوظيفة ذاتها إلى عالم الوصول عن بُعد مما يتيح تلبية احتياجات التطبيقات المتعسرة حسب الحاجة. عزل نظام التشغيل يضيف طبقة من الحماية.

هذا العامل المحرك لا يوجد فعليًا خارج عالم Windows وهو السبب الرئيسي في أن VDI لم يترسخ في أي بيئة أخرى. فبينما يمكن تحقيقه بسهولة مع Linux أو FreeBSD مثلًا، يظل VDI ذا غرض وقيمة ضئيلين في تلك الحالات.

يُعدّ الحمل الزائد الهائل اللازم لإدارة أنظمة تشغيل متعددة ومتكررة لكل منها عملياتها وتخزينها وذاكرتها المكررة من المخاوف الرئيسية مع VDI. في البداية جعل هذا VDI غير فعّال بصورة لافتة. لكن في الآونة الأخيرة، تصدت أنظمة VDI المتقدمة التي تتمحور أساسًا حول منصات الافتراض والتخزين لكثير من هذه المشاكل عبر إزالة ازدواجية الذاكرة والتخزين واستخدام ملفات التمهيد الرئيسية المشتركة وتقنيات أخرى. في الواقع، وخلافًا لمعظم الافتراضات، قد يتفوق VDI في بعض الأحيان على خدمات الطرفية التقليدية في Windows نظرًا لقدرة منصة المشغل الظاهري (Hypervisor) على معالجة إدارة الذاكرة والتبديل بين المهام بكفاءة أعلى حتى من Windows ذاتها (ظاهرة لوحظت أول مرة في مطلع العقد الأول من القرن الحادي والعشرين حين كانت Windows في بعض الحالات تعمل بسرعة أكبر حين تشغَّل افتراضيًا فوق Linux بحيث يمكن تفويض إدارة الذاكرة جزئيًا لنظام Linux الأساسي الأكثر كفاءة.) هذا بالطبع ليس دائمًا الحال، لكن التحسينات في معالجة VDI بلغت حدًا جعل الاثنين متقاربَين كثيرًا في أغلب الأحيان. مرة أخرى، هذا عامل يجعل VDI أكثر جاذبية في عالم Windows لكن ليس بنفس الدرجة في عالم ما دون Windows حيث تكون إدارة المهام في نظام التشغيل الأصلي أكثر كفاءة عادةً ويظل VDI حملًا زائدًا غير ضروري.

مجال آخر أثبت فيه VDI باستمرار تفوقه على خدمات الطرفية هو مجال البيئات الغنية بالرسوميات المعروضة كالتصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) وتحرير الفيديو. المجالات ذاتها التي لا تزال تميل بشدة نحو الأجهزة المخصصة تتجه نحو VDI بدلًا من خدمات الطرفية بسبب الاستثمار الكبير في إمكانات وحدة معالجة الرسوميات (GPU) ضمن حلول VDI. هذا ليس سيناريو شاملًا، لكن في الحالات التي تحتاج فيها إلى عمليات رسومية ثقيلة يستحق الأمر التحقيق في احتمال أداء VDI بصورة أفضل بكثير.

بسبب طريقة إدارة VDI، كثيرًا ما يُحجز للنشر الواسع النطاق جدًا حيث يمكن استخدام الحجم، من حيث عدد المستخدمين النهائيين المشمولين في الحل، للتغلب على بعض تكلفة التنفيذ. غير أن خدمات الطرفية، بفضل تكلفتها الأكثر قابلية للتوسع، كثيرًا ما تتمكن من التطبيق في بيئات أصغر أو مجموعات فرعية من المستخدمين بصورة أكثر فاعلية من حيث التكلفة. لا يشيع استخدام أيٍّ منهما في بيئات صغيرة جدًا لا تضم سوى عدد قليل من المستخدمين، وإن كانت ظاهرة غريبة تتمثل في VDI المُدار يدويًا ستجعل VDI على الأرجح أكثر فاعلية من خدمات الطرفية لعدد ضئيل جدًا من المستخدمين، ربما أقل من عشرة، حيث يُعامَل VDI أشبه بخوادم فردية لا كبيئة VDI موحدة.

باستثناءات نادرة للغاية، مردّها أساسًا الحمل الزائد للترخيص الناجم عن النظام البيئي لسطح مكتب Windows في بيئة افتراضية، فإن نقطة الانطلاق الافتراضية لأنظمة المستخدمين النهائيين للوصول عن بُعد هي تقنيات خادم الطرفية، ولا يُلجأ إلى حلول VDI الأكثر تعقيدًا وكلفةً إلا حين تعجز خدمات الطرفية عن تلبية المتطلبات التقنية للسيناريو. لأغراض عملية، يُعدّ VDI أسلوبًا احتياطيًا بالقوة الغاشمة لجعل افتراض المستخدم النهائي يعمل حين تقصر الأساليب المفضلة عن تحقيق الهدف.