Что такое Виртуальная машина (VM)?

Я в последнее время погружаюсь в виртуальные машины, и позвольте сказать, они меняют правила игры. Когда-либо хотели запустить Windows на своем MacBook или протестировать Linux, не повредив свою основную систему? ВМ позволяют это сделать без необходимости покупать другой дорогой компьютер.

Основы

Виртуальная машина (VM) по сути является компьютером внутри компьютера, который вы можете настроить всего за несколько кликов. Никакого дополнительного оборудования не требуется! Вы можете установить операционную систему, сохранять файлы, запускать приложения и серфить в интернете — все это внутри вашего существующего компьютера ( "хост" ).

За кулисами ваша хост-машина выполняет тяжелую работу, предоставляя свою память, вычислительную мощность и хранилище, чтобы ваша VM работала без сбоев. Я нашел это невероятно полезным, когда мне нужно было программное обеспечение, которое работает только на других операционных системах.

Как работают VM

Волшебство происходит благодаря тому, что называется гипервизор. Это программное обеспечение использует физические ресурсы вашего компьютера (ЦП, ОЗУ, хранилище) и делит их так, чтобы несколько ВМ могли использовать их одновременно.

Существует два основных типа гипервизоров:

• Тип 1 (Базовая металлизация): Установлен непосредственно на аппаратном обеспечении, обычно используется в дата-центрах
• Тип 2 (Hosted): Работает поверх вашей обычной операционной системы, как любое другое приложение

После настройки вы можете запустить свою VM так же, как настоящий компьютер, и установить все, что захотите.

Почему я использую VM

1. Тестирование новых операционных систем - Я могу попробовать разные системы, не внося изменения в мой основной компьютер.
2. Изолирование рискованного программного обеспечения - Когда мне нужно открыть подозрительные файлы, я делаю это в VM, чтобы защитить свою основную систему.
3. Запуск устаревшего программного обеспечения - Некоторые программы работают только на старых системах, таких как Windows XP
4. Разработка и тестирование - Идеально для проверки кода на различных платформах
5. Облачные услуги - Большинство облачных платформ построены на VM

VM в блокчейн-сетях

Вот где всё становится действительно интересным. В то время как традиционные виртуальные машины являются изолированными песочницами, блокчейн-виртуальные машины служат движками, которые выполняют смарт-контракты. Ethereum Virtual Machine (EVM) позволяет разработчикам писать смарт-контракты на языках, таких как Solidity, и развертывать их в совместимых с EVM сетях.

Разные блокчейн-сети реализуют свои собственные VM в зависимости от проектных целей. Некоторые ставят в приоритет скорость и масштабируемость, в то время как другие сосредотачиваются на безопасности или гибкости для разработчиков. Сети, такие как NEAR и Cosmos, используют VM на основе WebAssembly, которые поддерживают контракты, написанные на различных языках программирования.

Solana имеет свою собственную пользовательскую среду выполнения (SVM), разработанную для параллельной обработки транзакций и управления огромной сетевой активностью. Я видел на собственном опыте, как эти разные подходы влияют на сложность разработки и производительность.

Практические Применения

Вы взаимодействуете с VM больше, чем вы осознаете. Когда вы используете DeFi-приложение, такое как Uniswap, для обмена токенами, ваши транзакции обрабатываются смарт-контрактами, работающими на EVM.

При создании или торговле NFT код выполняется виртуальной машиной (VM), которая управляет записями о праве собственности. Однажды я потерял значительную сумму, пытаясь создать NFT во время сетевой перегрузки — виртуальная машина не справилась с нагрузкой, и моя транзакция провалилась, но я все равно заплатил комиссионные!

Решения второго уровня могут использовать специализированные VM, такие как zkEVM, которые используют доказательства с нулевым раскрытием для верификации. Эти технологии действительно революционны, но все еще имеют серьезные ограничения.

Ограничения

Накладные расходы на производительность реальны — ВМ добавляют дополнительный уровень между оборудованием и кодом, что приводит к замедлению и потреблению большего количества ресурсов. Я особенно заметил это при запуске ресурсоемких приложений.

Управление VM требует специализированных знаний и инструментов, что делает их операционно сложными. А смарт-контракты, разработанные для одной среды VM, часто требуют значительной переработки для работы на несовместимых блокчейнах — головная боль, с которой я столкнулся на собственном опыте, пытаясь перенести проекты Ethereum на другие цепочки.

VMs обеспечивают повседневные вычисления и блокчейн-системы, позволяя использовать различные операционные системы, безопасное тестирование программного обеспечения и эффективное использование аппаратных ресурсов. Понимание их дает ценное представление о том, что происходит за кулисами во многих DeFi-инструментах, которые мы используем ежедневно, даже если торговые платформы, упрощающие эти взаимодействия, иногда взимают непомерные комиссии.