Virtuālo mašīnu izmantošanas priekšrocības izstrādei
Strauji mainīgajā programmatūras izstrādes pasaulē izstrādātājiem ir jāstrādā efektīvi, droši un elastīgi. Projekti var ietvert daudzas atkarības, dažādas operētājsistēmu versijas un nepieciešamību testēt lietojumprogrammas vairākās vidēs. Šeit virtuālās mašīnas (VM) kļūst par ļoti noderīgu risinājumu. Virtuālās mašīnas ļauj mums darbināt virtuālu "datoru" fiziskā datora iekšpusē ar tā operētājsistēmu un konfigurāciju, nemainot galveno sistēmu. Šajā rakstā ir aplūkotas dažādas virtuālo mašīnu izmantošanas priekšrocības izstrādes vajadzībām, īpaši individuāliem izstrādātājiem un komandām.
Kas ir virtuālā mašīna?
Virtuālā mašīna ir programmatūras simulēta skaitļošanas vide, kas ļauj vienam fiziskam datoram vienlaikus darbināt vairākas operētājsistēmas. Katrai virtuālajai mašīnai ir savi resursi (virtuālais centrālais procesors, operatīvā atmiņa, krātuve un tīkls), un tā darbojas izolēti no galvenās sistēmas (resursdatora) un citām virtuālajām mašīnām. Virtuālās mašīnas parasti tiek darbinātas, izmantojot hipervizorus, piemēram, VirtualBox, VMware, Hyper-V, KVM, vai mākoņplatformas, piemēram, AWS, Azure un GCP.
Izstrādei virtuālās mašīnas bieži tiek izmantotas, lai izveidotu stabilu un konsekventu darba vidi, veiktu starpplatformu testēšanu un uzturētu resursdatora sistēmas drošību.
1. Izstrādes vides izolācija
Viena no lielākajām virtuālās mašīnas (VM) priekšrocībām ir izolācija. Instalējot virtuālajā mašīnā noteiktu bibliotēku, rīku ķēdi vai atkarību, šīs izmaiņas neietekmē pamatā esošo operētājsistēmu. Tas ir svarīgi, jo izstrādei bieži vien ir nepieciešamas noteiktas programmatūras versijas vai sarežģītas konfigurācijas.
Piemēram:
– Iespējams, konkrētam projektam būs jāizmēģina vecāka Python versija.
– Datu bāze jāinstalē ar īpašu konfigurāciju.
– Vēlaties eksperimentēt ar draiveriem, pakalpojumiem vai tīkla konfigurāciju.
Ar virtuālo mašīnu (VM) to var izdarīt, nebaidoties sabojāt resursdatora sistēmu, jo viss notiek atsevišķā vidē.
2. Konsekvence un reproducējamība
Klasiska problēma izstrādē ir teikums: "Manā datorā tas darbojas." Virtuālās mašīnas palīdz mazināt šo problēmu, jo vidi var padarīt konsekventu un viegli replicējamu.
Izveidojot VM attēlu vai veidni, komandas var koplietot tieši tādu pašu konfigurāciju:
– Operētājsistēmas versija
– kompilatora/interpretatora versija
– datubāzes konfigurācija
– atbalsta pakalpojumi (Redis, RabbitMQ, Nginx u. c.)
Tā rezultātā kļūdas ir vieglāk reproducēt un atkļūdošana notiek ātrāk. Turklāt jaunu komandas locekļu iesaistīšana ir daudz vienkāršāka: viņi vienkārši darbina iepriekš konfigurētu virtuālo mašīnu.
3. Testēšana dažādās operētājsistēmās
Ne visas lietojumprogrammas darbojas vienā platformā. Dažreiz tiek izstrādāta programmatūra, kurai jādarbojas operētājsistēmās Windows, Linux vai pat macOS vai vismaz jābūt saderīgai ar vairākām Linux distribūcijām.
Virtuālās mašīnas (VM) atvieglo testēšanu dažādās platformās, nepiederot vairākām fiziskām ierīcēm. Jūs varat:
– Ubuntu palaišana aizmugursistēmas izstrādei,
– Windows darbināšana darbvirsmas lietojumprogrammu testēšanai,
– Palaižot konkrētu izplatījumu, piemēram, CentOS/AlmaLinux, lai emulētu ražošanas serveri.
Tas ir ļoti noderīgi, lai nodrošinātu, ka lietojumprogramma darbojas labi mērķa vidē, īpaši, ja izvietošana tiek veikta Linux serverī, kamēr izstrādātājs strādā ar Windows.
4. Ātra momentuzņēmuma izveide un atcelšana
Vērtīga virtuālo mašīnu (VM) funkcija ir momentuzņēmumi. Momentuzņēmumi ļauj uzņemt virtuālās mašīnas stāvokļa momentuzņēmumu noteiktā laika brīdī. Ja pēc tam rodas problēma, piemēram, neizdodas instalēt atkarību, tiek bojāta konfigurācija vai atjauninājums padara sistēmu nestabilu, dažu minūšu laikā varat atgriezties pie iepriekšējā momentuzņēmuma.
Izstrādātājiem momentuzņēmumi ir noderīgi šādiem mērķiem:
– bezriska konfigurācijas eksperimenti,
– mēģiniet jaunināt atkarīgo versiju,
– jaunu instrumentu uzstādīšanas testēšana,
– drošības testēšana vai ļaunprogrammatūras analīze (drošā vidē).
Ātra atcelšana padara eksperimentu darbplūsmu daudz ērtāku un mazāk stresainu.
5. Atdariniet ražošanas vidi (lokālā izstrāde)
Virtuālās mašīnas (VM) bieži tiek izmantotas, lai izveidotu lokāli līdzīgu ražošanas vidi. Piemēram, ražošanas serverī var darboties Linux ar noteiktu iestatījumu, savukārt izstrādātāja datorā var darboties Windows. Tā vietā, lai paļautos uz dažādiem lokāliem iestatījumiem, izstrādātāji var darbināt Linux virtuālo mašīnu, kas konfigurēta tā, lai tā atgādinātu serveri.
Ieguvumi:
– Samazināts kļūdu skaits OS un konfigurācijas atšķirību dēļ.
– Nodrošināt, lai izvietošanas skripti darbotos, kā paredzēts.
– Pirms izlaišanas validēt atkarības un atbalsta pakalpojumus.
Virtuālās mašīnas ir piemērotas arī privātu “izstādes” vides izveidei, lai testēšana pirms apvienošanas vai izlaišanas būtu rūpīgāka.
6. Drošība un riska ierobežošana
Virtuālās mašīnas (VM) nodrošina papildu drošības slāni, jo lietojumprogramma darbojas izolēti. Ja testējat potenciāli ļaunprātīgu programmatūru, darbināšana virtuālajā mašīnā ir drošāka nekā tieša darbināšana resursdatora sistēmā.
Attīstības kontekstā tas ir noderīgi:
– testējot lietojumprogrammas no neuzticamiem avotiem,
– veikt drošības testēšanu,
– programmu kļūdu, ievainojamību vai dīvainas uzvedības izpēte.
Lai gan virtuālo mašīnu izolācija nav perfekta drošības sistēma, tā tomēr samazina galvenās sistēmas un personas datu bojāšanas risku.
7. Komandas infrastruktūras un CI/CD efektivitāte
Komandas vai uzņēmuma mērogā virtuālās mašīnas var izmantot, lai palaistu:
– iekšējais būvēšanas serveris,
– automatizēts testēšanas serveris,
– īpaša vide kvalitātes nodrošināšanai (QA),
– konsekvents CI/CD skrējējs.
Izmantojot virtuālās mašīnas (VM), komandas var iestatīt "mašīnas" pēc nepieciešamības un pārvaldīt tās standartizētā veidā. Pat mākoņpakalpojumos virtuālās mašīnas var nodrošināt un noņemt atkarībā no darba slodzēm. Tas atbalsta mērogojamību bez papildu aparatūras ieguldījumiem.
8. Izstrāde, izmantojot īpašus rīkus vai operētājsistēmas
Ir reizes, kad ir nepieciešams rīks, kas ir pieejams vai stabilāks tikai noteiktā operētājsistēmā. Piemēram:
– daži rīki ir optimālāki operētājsistēmā Linux,
– mantotajai programmatūrai ir nepieciešama noteikta Windows versija,
– testēšanai nepieciešama īpaša kodola konfigurācija.
Virtuālās mašīnas ļauj turpināt izmantot galveno datoru ikdienas darbībām, vienlaikus darbinot speciālu operētājsistēmu virtuālajā mašīnā konkrētām vajadzībām.
9. Atvieglo dokumentācijas un iestatīšanas standartizāciju
Laba izstrādes vide parasti ir labi dokumentēta. Virtuālās mašīnas ir noderīgas, jo vides konfigurāciju var standartizēt un pat automatizēt, izmantojot tādus rīkus kā Vagrant, Ansible vai nodrošināšanas skriptus.
Tāpēc:
– izstrādātāju iestatīšana kļūst ātrāka,
– samazinās atšķirības starp komandas locekļiem,
– var samazināt manuālas konfigurācijas kļūdas.
Jo lielāka komanda, jo svarīgāka kļūst šī standartizācija.
10. Resursu un ierīču izmantošanas optimizēšana
Ne visiem ir vairāki klēpjdatori vai datori katrai testēšanas vajadzībai. Virtuālās mašīnas ļauj vienai fiziskai ierīcei vienlaikus apstrādāt vairākus izstrādes scenārijus, ja vien tai ir pietiekami daudz resursu.
Varat konfigurēt RAM un centrālā procesora piešķiršanu atbilstoši katras virtuālās mašīnas vajadzībām un izslēgt virtuālās mašīnas, kad tās netiek izmantotas. Tas ir izmaksu ziņā efektīvāk nekā nodrošināt atsevišķas ierīces katrai operētājsistēmai un testēšanas vajadzībām.
Secinājums
Virtuālās mašīnas piedāvā daudzas priekšrocības programmatūras izstrādei: sākot ar izolāciju, vides konsekvenci, starpplatformu testēšanas iespējām, momentuzņēmumiem ātrai atcelšanai un beidzot ar uzlabotu drošību un ražošanas vides replicēšanas vienkāršību. Individuāliem izstrādātājiem VM palielina elastību un samazina pamatsistēmu bojājumu risku. Komandām VM palīdz standartizācijā, paātrina ieviešanu un atbalsta konsekventus CI/CD procesus.
Ja bieži maināt projektus ar dažādām atkarībām, jums ir jātestē lietojumprogrammas vairākās operētājsistēmās vai vēlaties viegli replicējamu izstrādes vidi, virtuālā mašīna ir vērtīgs ieguldījums darbplūsmā.
Ja vēlaties, varu arī palīdzēt izveidot raksta versiju, kas:
– tehniskāk (apspriežot hipervizorus, virtuālās mašīnas un konteinerus, resursu optimizāciju),
– populārāks plašākai lasītāju auditorijai,
– vai pielāgoti konkrētam kontekstam (tīmekļa izstrāde, mobilās ierīces, DevOps, drošība).
