ما هو خادم Linux؟

اليوم، تُشغِّل أنظمة تشغيل خوادم Linux العديد من مراكز البيانات وبيئات أعباء العمل الكبيرة والمعقدة، بما في ذلك خوادم العمل بدون نظام تشغيل والآلات الافتراضية والحاويات وأنظمة السحابة الخاصة والسحابة العامة على حد سواء.

يمكن لخوادم Linux العمل على الأجهزة المادية أو نشرها افتراضيًا، وهي معروفة بقابليتها للتطوير والمرونة والأداء. يمكن تشغيل خوادم Linux على مجموعة متنوعة من الأجهزة الشائعة، مثل الكمبيوتر المحمول أو أجهزة التوجيه أو الهواتف الذكية. تستخدم العديد من الشركات العالمية الكبرى خوادم Linux لمجموعة من الوظائف، بما في ذلك الشبكات ومشاركة البيانات وإدارة قواعد البيانات والمزيد.

Linux هو نظام تشغيل (OS) مفتوح المصدر يعتمد على Unix، وقد تم اختراعه في عام 1991 لتوفير بديل مجاني للأنظمة المملوكة مثل Microsoft Windows و mac OS. اليوم، أصبح Linux أحد أكثر أنظمة التشغيل شيوعًا في العالم.

في سوق الهواتف المحمولة وحده، يستحوذ نظام تشغيل الهواتف المحمولة Linux، أندرويد، على 71% من حصة السوق العالمية. تعتمد أنظمة تشغيل Linux بشكل كبير على نواة Linux، وهو برنامج كمبيوتر مفتوح المصدر ومجاني يمنح المستخدم التحكم في طبقات الأجهزة والبرامج في نظام الكمبيوتر.  

تشكل نواة Linux جوهر نظام Linux، حيث تعمل كجسر بين المكونات وتتيح للمستخدم التحكم فيها. توفر النواة لمعظم أنظمة التشغيل وظائفها الأساسية وقد أشير إليها على أنها "القلوب النابضة" لأنظمة الكمبيوتر. في حالة نواة Linux، تتكون من كود كمبيوتر يسمح لمكونات مختلفة، مثل مكتبات النظام وأدوات وتطبيقات مساحة المستخدم، بالتواصل مع نظام التشغيل وبالتالي المستخدم.

توزيعات Linux هي إصدارات من كود Linux يتم إصدارها كل 9-10 أسابيع من قبل مجتمع عالمي من المطورين. أحد الجوانب التي جعلت Linux ناجحًا جدًا هو الطريقة التي يتم بها صيانته وتحسينه باستمرار، حيث يضيف كل تحديث لرمزه بعض الوظائف الجديدة أو التوافقية. كل توزيعة Linux جديدة، أو "distro" كما تُعرف، تُعرف باسم "نواة مستقرة" وتُضاف إلى مستودع لتوزيعات Linux يتم صيانته في موقع kernel.org وعلى GitHub. وبعضها يقدم شهادات للمستخدمين الذين يمكنهم إثبات كفاءتهم في استخدام إصدار معين من Linux.

توزيعات Linux مفتوحة ومجانية لأي مستخدم، وبعضها يحمل أسماء خاصة به، مثل Fedora و Ubuntu و Linux mint. عادةً ما تُعرف الخوادم التي تعمل بنظام تشغيل Linux معيّن باسم هذا التوزيع. على سبيل المثال، في حالة الخادم الذي يقوم بتشغيل Ubuntu، يُشار إليه باسم خادم Ubuntu.

خوادم Linux مبنية على تصميم معياري، وهو نهج لتطوير البرمجيات يقسم الأنظمة الكبيرة والمعقدة إلى وحدات أصغر قائمة بذاتها. التصميم المعياري هو إحدى السمات الرئيسية لنظام Linux لأنه يتيح الإصدارات المستمرة من Linux التي يقدمها المجتمع العالمي للمطورين العالميين. بينما تستند كل توزيعة Linux إلى نواة Linux، يمكن أن تختلف إصدارات النواة ووحداتها.

• الإصدارات: يمكن للمستخدمين تخصيص كل نظام تشغيل Linux حسب احتياجاتهم الخاصة، مما يجعله أحد أكثر أنظمة التشغيل المتاحة مرونة. على سبيل المثال، إذا احتاج المستخدم إلى العمل باستخدام الذكاء الاصطناعي (AI)، فيمكنه تشغيل أحدث إصدار من نظام التشغيل Linux الذي يحتوي على تحديثات تجعله متوافقًا مع أحدث التقنيات. ومع ذلك، إذا كانوا بحاجة إلى مزيد من الموثوقية والاستقرار، وكانوا على استعداد للتضحية بالتوافق مع التقنيات الأحدث، فيمكنهم ببساطة اختيار تشغيل إصدار أقدم. بعض إصدارات Linux الأكثر شيوعًا هي Ubuntu و Debian و CentOs و IBM Red Hat Enterprise Linux (RHEL).

• الوحدات: الوحدات، والمعروفة أيضا باسم وحدات النواة ، هي تطبيقات برمجية يمكن وضعها على نواة أو إزالتها لتوسيع توافقها مع أجهزة وأنظمة معينة دون إعادة التشغيل. بمجرد تثبيت وحدة النواة، سيتعرف نظام التشغيل على الجهاز ويدعم استخدامه غالباً من خلال مكون يُعرف باسم برنامج التشغيل. على سبيل المثال، يعتمد برنامج تشغيل نظام الملفات على التعليمات البرمجية التي تمنح النواة وظائف محددة عند التفاعل مع أنظمة الملفات المختلفة.

تعتمد جميع الأجهزة التي تعمل بنظام التشغيل Linux على هذه الخطوات الثلاث البسيطة. 

1. بدء عملية التمهيد: بمجرد بدء عملية التمهيد، يقوم نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) - وهو البرنامج الثابت الذي يستخدمه الكمبيوتر لإدارة تدفق البيانات بين نظام التشغيل والأجهزة المختلفة - بتحميل برنامج يُعرف باسم مُحمّل التمهيد. تحدد أداة تحميل التمهيد موقع صورة نواة Linux على القرص الصلب وتضعها في الذاكرة، مما يمكّنها من التحكم في النظام.
2. إدارة الإدخال/الإخراج: يدير نظام تشغيل Linux الإدخال/الإخراج من خلال قنوات "التدفقات" التي ترسل وتستقبل الأوامر الأساسية مثل "الإدخال القياسي" و"الإخراج" و"الخطأ". يعتمد Linux على التدفقات للتحكم في تبادل البيانات بين جميع التطبيقات والمكونات الخارجية، مثل لوحات المفاتيح أو الفأرة أو الكاميرا أو الطابعة، وذلك بإرسال جميع الأوامر من خلال برنامج التشغيل.  
3. استخدام واجهة سطر الأوامر (CLI) في نظام Linux: واجهات سطر الأوامر هي طرق نصية للمستخدمين للتحكم في نظام التشغيل باستخدام لوحة المفاتيح. تتيح Linux CLI للمستخدمين كتابة أوامر بسيطة للوصول إلى موارد النظام والتحكم فيها. على سبيل المثال، تتيح كتابة "cd"، التي تمثل "change directory"، للمستخدمين الوصول إلى أدلة متنوعة على النظام، مثل الأدلة التي تحتوي على مستندات وتطبيقات والمزيد.

بدءًا من تقليل تكاليف التشغيل في مراكز البيانات، ووصولًا إلى خفض فترة تعطل التطبيقات، وانتهاءً بالتكامل مع أحدث التقنيات المحمولة المتطورة، إليك بعضًا من أبرز المزايا المعروفة لخوادم Linux.

باعتباره أحد أكثر أنظمة التشغيل استخدامًا والمثبتة على الخوادم في جميع أنحاء العالم، فإن نظام تشغيل Linux وخوادم Linux لديها العديد من حالات الاستخدام المؤسسي. فيما يلي بعض من أكثرها شيوعًا.

يعتبر نظام التشغيل Linux أساسيًا لبيئات الحوسبة السحابية، وتشغل خوادم Linux العديد من السحب العامة والخاصة، بما في ذلك AWS ومنصة Google Cloud و Microsoft Azure وغيرها الكثير. تعتمد البنية التحتية السحابية، مثل الآلات الافتراضية والتخزين، على قابلية خوادم Linux للتوسع وفعاليتها من حيث التكلفة، بالإضافة إلى توافقها مع التقنيات الأخرى.

يدعم نظام التشغيل Linux خوادم ويب أكثر من أي نظام تشغيل آخر في العالم، حيث أظهرت دراسة حديثة أن 96% من أفضل مليون خادم ويب على مستوى العالم يعتمدون عليه. تدعم خوادم Linux العديد من حلول خادم الويب الشائعة للبرمجيات كخدمة (SaaS) مثل Apache و Nginx، مما يتيح لها دعم مجموعة متنوعة من المواقع، بما في ذلك المدونات والتجارة الإلكترونية وبث مقاطع الفيديو.

تستضيف العديد من المؤسسات الكبيرة تطبيقات الأعمال الأكثر أهمية على خوادم تطبيقات Linux، بما في ذلك حلول التعاون ومنصات المراسلة وأدوات الإنتاجية. على سبيل المثال، غالبًا ما يتم استضافة أنظمة تخطيط الموارد المؤسسية (ERPs) على خوادم Linux، مما يساعد في دمج وأتمتة العمليات التجارية الأساسية مثل التمويل والموارد البشرية والتصنيع والتسليم. تعتمد برامج إدارة علاقات العملاء (CRM)، مثل SalesForce و Hubspot، على خوادم Linux لمساعدة العملاء على تحليل بيانات عملائهم واستخدامها بشكل أفضل.

تعتمد العديد من الشركات على خوادم Linux لإدارة قواعد البيانات الكبيرة والمعقدة. Linux متوافق مع العديد من حلول قواعد بيانات SaaS الشائعة مثل MySQL و MongoDB، و استقراره والأداء العالي يجعله خيارًا قويًا لإدارة قواعد البيانات.

تعتمد فرق عمليات التطوير على خوادم Linux نظرًا لإمكاناتها العالية في مدة التشغيل والأمان والمرونة. يمكن لخوادم Linux استضافة العديد من أدوات عمليات التطوير الشائعة، مثل Jenkins و Ansible، التي تساعد على تحسين مسارات البرامج من خلال الأتمتة والاختبار والنشر. أظهرت دراسة حديثة أجرتها Statista أن 47% من المطورين حول العالم يستخدمون نظام التشغيل Linux على خوادمهم.

المحاكاة الافتراضية هي عملية تقسيم مكونات الكمبيوتر مثل المعالجات والذاكرة إلى أجهزة افتراضية يمكن لأي شخص استخدامها افتراضيًا. يدعم Linux المحاكاة الافتراضية باستخدام مراقب الأجهزة الافتراضية الخاص به (برنامج يتيح تشغيل أجهزة افتراضية متعددة على خادم واحد) تسمى الأجهزة الافتراضية القائمة على النواة (KVM). تسمح KVMs للمستخدمين بتشغيل إصدارات من Linux مصممة خصيصًا لأحمال التشغيل أو غرض معين، مثل مشاركة الذاكرة أو الموارد الأخرى. هناك العديد من المؤسسات الشهيرة التي تقدم تقنية المحاكاة الافتراضية لنظام Linux، بما في ذلك VMware و VirtualBox و KVM/QEMU.

تدعم خوادم Linux العديد من حلول تحليل البيانات الكبيرة، بما في ذلك Hadoop و Apache Spark و Kafka. إن استقرار خادم Linux وأداءه يجعل منه خيارًا قويًا لتلبية متطلبات معالجة البيانات على نطاق واسع، كما أن ميزات الأمان القوية التي يتمتع بها تعني أنه قادر على التعامل مع أكثر أنواع البيانات حساسية.

إن طبيعة خادم Linux خفيفة الوزن تجعله حلاً قويًا للعديد من تطبيقات إنترنت الأشياء (IoT)، مثل الأجهزة الذكية والأتمتة القابلة للتطوير. على عكس العديد من أنظمة التشغيل المملوكة، فإن Linux قابل للتخصيص بدرجة كبيرة ويمكن تصميمه لتلبية التكوينات الفريدة لأنظمة إنترنت الأشياء (IOT) المعقدة مثل المركبات الذكية وأنظمة مراقبة جودة الهواء والأجهزة الطبية الحيوية وغيرها.