أندرويد للعرب

مبادىء تقنية هي سلسلة من المقالات، تهدف إلى شرح وتبسيط عدد من المبادىء التقنية للمبتدئين، وبالطبع فإن جميع التقنيات التي سنعمل على شرحها مرتبطة بشكل أو بآخر بنظام أندرويد. فخلال مقالاتنا وأخبارنا المختلفة، قد تمر الكثير من المصطلحات التي لا يفهمها جميع القرّاء، مصطلحات مثل الاتصال قريب المدى NFC والواقع المُحسّن Augmented Reality والخدمات السحابية Cloud Services والرومات ROMs وغير ذلك من المصطلحات والتقنيات التي لا يتسع المجال لشرحها دائماً، والتي قد تبدو غامضة للكثير من المستخدمين.

تشير آخر الإحصائيات إلى 1.3 مليون جهاز بنظام أندرويد يتم تفعيله يومياً، هذا يعني بأنه لدينا في كل شهر ملايين المستخدمين الجدد على عالم أندرويد وبعضهم جديد على عالم الهواتف الذكية بالمجمل. بعض المصطلحات التي تراها بديهية بالنسبة لك، قد تبدو غامضة بالنسبة لغيرك. لهؤلاء، ولأنه من حق أي مستخدم حتى لو كان مبتدئاً معرفة معنى التقنيات التي يوفرها له هاتفه سنقدم هذه السلسلة وسنقوم من الآن وصاعداً بربط هذه المصطلحات أينما وردت في مقالاتنا وأخبارنا القادمة، بالمقالات التي تشرح هذه التقنيات ضمن سلسلة (مبادىء تقنية). في المرة الماضية تحدثنا عن نواة لينوكس. هذه المرة سنشرح معنى الحوسبة السحابية.

ماهي الحوسبة السحابية؟

لا بد أنك تسمع مصطلح “السحابة” كثيراً هذه الأيام، وبعدة أشكال مختلفة، كالحديث عن خدمات التخزين السحابي، والموسيقى السحابية، والتطبيقات السحابية، بل حتى أنظمة التشغيل السحابية. وسواء على أجهزة الكمبيوتر أو الحواسب اللوحية أو الهواتف الذكية، يبدو بأن “السحابة” تلاحقك في كل مكان. فما هي السحابة (بالمصطلح التقني) وما هي الحوسبة السحابية التي يتحدث عنها الجميع هذه الأيام؟ سنحاول الإجابة عن هذا السؤال بشكل مبسط.

التعريف المبسط يقول، بأن الحوسبة السحابية هي قيامك باستخدام المصادر الحوسبية (العتاد والبرمجيات) عن طريق الانترنت، مقدّمة إليك بشكل خدمة.

ماذا نعني بقولنا مقدمة إليك بشكل خدمة؟ هذا يعني بأنك تقوم باستخدام الخدمة، دون أن تهتم بالكيفية التي تعمل بها هذه الخدمة، أي دون أن تعبأ -على سبيل المثال- بالمخدّمات التي تُشغل الخدمة، وكيفية اتصالها ببعضها البعض، وكيفية إعداد الشبكة فيما بينها، والبرمجيات المثبتة عليها.

كمثال بسيط على هذا، دعنا نأخذ خدمة البريد الالكتروني من غوغل: Gmail. إن كان لديك حساب بريد إلكتروني على “جيميل” (أو ياهو أو هوتميل) فأنت تُعتبر عملياً أحد مستخدمي الخدمات السحابية. لأنك تستفيد من الخدمة المقدمة لك على طبق من ذهب، دون أن تكترث لما خلف هذه الخدمة من آلاف المخدّمات والتوصيلات والبرمجيات والمهندسين الذين يتأكدون من أن كل هذا العتاد يعمل بالشكل الصحيح.

بالمقابل، فلو كنت تستخدم تطبيق Outlook لاستقبال البريد الالكتروني على سطح المكتب في أنظمة ويندوز، فأنت المسؤول عن الاهتمام برسائلك التي سيتم تخزينها على قرصك الصلب، وأنت المسؤول عن عمل نسخة احتياطية من الرسائل خوفاً من ضياعها. وبالتالي فتطبيق Outlook هو تطبيق، بينما Gmail هو خدمة، وبشكل أدق، خدمة سحابية تقف خلفها الكثير من التفاصيل.

لكن من أين جاء تعبير السحابة لوصف هذا النوع من الخدمات؟

في عالم الشبكات، يستخدم المهندسون شكل السحابة لتبسيط وتوصيف البُنى التحتية المعقدة، وللفصل ما بين البُنية التحتية التي قد تتضمن عشرات أو مئات أو آلاف المخدّمات وأجهزة التوجيه وتجهيزات الشبكة والبرمجيات، ومابين الأجهزة الخارجية التي ستتعامل مع تلك البنية التحتية (السحابة) وكأنها كيان واحد. هذه الأجهزة الخارجية قد تكون جهاز الكمبيوتر، أو الهاتف، أو الحاسب اللوحي. الشكل التالي يوضح مثالاً عن طريقة تمثيل البنية التحتية لخدمة سحابية مفترضة:

ماهي بعض الأمثلة عن الخدمات السحابية؟

الأمثلة التالية هي أمثلة قليلة جداً من بين مئات الآلاف من التطبيقات والخدمات السحابية المتوفرة:

• خدمات البريد الالكتروني: Gmail, Yahoo, Hotmail

• خدمات التخزين السحابي: Google Drive, Dropbox, Box, SkyDrive

• خدمات الموسيقى السحابية: Google Music, Amazon Cloud Player, iTunes/iCloud

• التطبيقات السحابية: Google Docs, Photoshop Express

• أنظمة التشغيل السحابية: Google Chrome OS, Jolicloud

ماهي فوائد الحوسبة السحابية مقارنةً بالحوسبة التقليدية؟

• الحوسبة السحابية تسمح لك بالوصول إلى جميع تطبيقاتك وخدماتك من أي مكان وأي زمان عبر الانترنت، لأن المعلومات ليست مخزنة على قرصك الصلب بل على مخدمات الشركة المقدمة للخدمة.

• تخفيض التكاليف على الشركات، حيث لم يعد من الضروري شراء أسرع أجهزة كمبيوتر أو أفضلها من حيث الذاكرة أو أعلاها من حيث مساحة القرص الصلب، بل يمكن لأي جهاز كمبيوتر عادي وباستخدام أي متصفح للويب الوصول للخدمات السحابية التي تستخدمها الشركة (تحرير مستندات، تخزين ملفات، تحرير صور، .. إلخ). كما لم يعد على الشركات شراء التجهيزات مثل المخدّمات باهظة الثمن لتقديم خدمة البريد الالكتروني لموظفيها، أو الوحدات التخزينية الضخمة لعمل النسخ الاحتياطية لبيانات ومعلومات الشركة.

• ضمان عمل الخدمة بشكل دائم، حيث تلتزم الشركة المقدمة لخدمة التخزين السحابي بالتأكد من أن الخدمة تعمل على مدار الساعة بأفضل شكل ممكن. عندما تستخدم أحد خدمات التخزين السحابي فإن معلوماتك مخزنة على أكثر من مخدم واحد لضمان عدم فقدانها، كما أن الشركة المقدمة للخدمة تلتزم بإصلاح أية أعطال طارئة بأسرع وقت ممكن. وهذا يوفر عليك الكثير من الوقت والتكلفة كمستخدم أو صاحب شركة يتولى مسؤولية إدارة تجهيزاته وبرمجياته الخاصة.

• الاستفادة من البُنى التحتية الضخمة التي تقدمها الخدمات السحابية للقيام بالاختبارات والتجارب العلمية. بعض الحسابات المعقدة تحتاج إلى سنوات لإجرائها على أجهزة الكمبيوتر العادية، بينما تتيح شركات مثل غوغل وآمازون سحاباتها المؤلفة من آلاف المخدمات المرتبطة بعضها ببعض لإجراء مثل هذه العمليات الحسابية بدقائق أو ساعات.

ماهي مساوىء الحوسبة السحابية؟

• بشكل بديهي، تحتاج التطبيقات السحابية إلى اتصال بالانترنت، حيث سيؤثر انقطاعك عن الانترنت على تمكنك من تأدية عملك، لكن الشركات بدأت تتدارك هذا، وبفضل بعض تقنيات HTML 5 وجافاسكربت الحديثة بات بالإمكان بناء تطبيقات ويب يمكن أن تعمل دون اتصال بالانترنت، ثم القيام بالمزامنة لدى عودة الاتصال، لكن ما زلنا بحاجة إلى المزيد من الوقت كي تتطور هذه التطبيقات والتقنيات بشكل أكبر.

• مخاوف أمنية: يخشى البعض من وضع كل معلوماته وملفاته لدى الشركات المقدمة للخدمات السحابية، فلو تعرضت الخدمة لعملية اختراق ناجحة، قد يتمكن المخترق من الحصول على معلومات المستخدمين، كما لو لجأت الشركة إلى بيع معلوماتك أو الاستفادة منها بشكل أو بآخر فسيكون هذا مشكلة حقيقية. الضمان الوحيد لك هو اللجوء إلى الشركات الكبيرة ذات الموثوقية العالية والسمعة الجيدة في هذا المجال. (لكن في المقابل، فتجهيزاتك الخاصة وجهاز الكمبيوتر الخاص بك ليست بمنأى عن الاختراق أو السرقة أو الضياع، بل أرى أن شركات الخدمات السحابية أكثر أمناً لتخزين المعلومات وحفظها، لكن تبقى هذه المخاوف موجودة لدى بعض المستخدمين ويجب ذكرها هنا).

• معظم التطبيقات السحابية لم تصل بعد إلى مستوى تطبيقات سطح المكتب التقليدية، حتى الآن لم تصل تطبيقات تحرير الصور عبر الويب إلى مستويات تضاهي مثلاً تطبيق فوتوشوب التقليدي، ولم تصل تطبيقات تحرير المستندات عبر الويب إلى مستوى مايكروسوفت أوفيس، لكنها تقترب من هذا تدريجياً مع مرور السنوات.

ما هو مستقبل الحوسبة السحابية؟

كل شيء! المستقبل للحوسبة السحابية بكل تأكيد. ربما ليس بعد عام، ولا عامين، ولا خمسة أو حتى عشرة. لكننا سنصل إلى النقطة التي ستتحول فيها جميع أنظمة التشغيل إلى أنظمة سحابية مشابهة لنظام Google Chrome OS. غوغل بدأت في هذا الخط مبكرة، وستتبعها بقية الشركات، وهذه ليست نبوءة لكن استقراء للواقع. ستتحول جميع أنظمة التشغيل إلى أنظمة تعتمد على السحابة بشكل كامل أو شبه كامل. ستصل إلى مرحلة تسمح لك بتشغيل جميع تطبيقاتك عبر الويب، وحتى أضخم الألعاب. فتقنيات الحوسبة السحابية تتطور بسرعة، وتطبيقات الويب تتطور بسرعة، وسرعات الانترنت تتحسن بسرعة. وقريباً، ستطغى السحابة على كل شيء، وربما أقرب مما نتصور.

مصادر: 1, 2

مبادىء تقنية هي سلسلة جديدة من المقالات نطلقها في موقع أردرويد، تهدف إلى شرح وتبسيط عدد من المبادىء التقنية للمبتدئين، وبالطبع فإن جميع التقنيات التي سنعمل على شرحها مرتبطة بشكل أو بآخر بنظام أندرويد. فخلال مقالاتنا وأخبارنا المختلفة، قد تمر الكثير من المصطلحات التي لا يفهمها جميع القرّاء، مصطلحات مثل الاتصال قريب المدى NFC والواقع المُحسّن Augmented Reality والخدمات السحابية Cloud Services والرومات ROMs وغير ذلك من المصطلحات والتقنيات التي لا يتسع المجال لشرحها دائماً، والتي قد تبدو غامضة للكثير من المستخدمين.

تشير آخر الإحصائيات إلى 1.3 مليون جهاز بنظام أندرويد يتم تفعيله يومياً، هذا يعني بأنه لدينا في كل شهر ملايين المستخدمين الجدد على عالم أندرويد وبعضهم جديد على عالم الهواتف الذكية بالمجمل. بعض المصطلحات التي تراها بديهية بالنسبة لك، قد تبدو غامضة بالنسبة لغيرك. لهؤلاء، ولأنه من حق أي مستخدم حتى لو كان مبتدئاً معرفة معنى التقنيات التي يوفرها له هاتفه سنقدم هذه السلسلة وسنقوم من الآن وصاعداً بربط هذه المصطلحات أينما وردت في مقالاتنا وأخبارنا القادمة، بالمقالات التي تشرح هذه التقنيات ضمن سلسلة (مبادىء تقنية). وسنبدأ مقالتنا الأولى بشرح الشيء الذي بدأ هذا كله: نواة لينوكس.

ماهي نواة لينوكس؟

ربما سمعت مراراً وتكراراً مصطلح “أندرويد مبني على نواة لينوكس” لكنك ربما تساءلت عن معنى ذلك، وفائدته وأهميته أو ربما لديك فكرة مبهمة حول نظام لينوكس تحتاج إلى توضيح. وهذا ما سنحاول إيضاحه الآن.

لينوس تورفالدز

في العام 1991 ضاق الطالب الفنلندي العبقري في جامعة هيلسنكي لينوس تورفالدز Linus Torvalds ذرعاً بارتفاع تكاليف اقتناء أنظمة يونيكس Unix والأنظمة الأخرى التي كانت متوفرة, وشعر بأن تراخيص استخدامها الصارمة والشديدة تساهم في الحد من عملية التعلم بالنسبة للطلاب سواءَ في جامعته أو بقية الجامعات. لهذا فكر في كتابة نظام تشغيل جديد يشبه يونيكس لكنه يتوفر مجاناً لكل من أراد استخدامه بالطريقة التي يحب. في البداية, وعندما كتب أول نواة لينوكس Linux Kernel كان ينطلق من فكرة نبيلة وهي نشر العلم وإتاحته مجاناً للجميع, لكنه ربما لم يكن يتوقع النجاح الهائل الذي سيصل إليه نظام لينوكس بعد سنوات.

بالتأكيد لم يكن يتوقع أن يصبح لينوكس أحد أنظمة التشغيل الرئيسية على مستوى العالم, ولم يكن ليتوقع بأنه سيراه على مختلف الأجهزة بدءاً من الحواسب الخارقة Super Computers ومروراً بالمخدمات والحواسب الشخصية وانتهاءاً بالهواتف المحمولة.

في الحقيقة، ما كتبه تروفالدس في البداية لم يكن نظام تشغيل متكامل مع كامل الواجهات والأدوات، بل كان عبارة عن نواة Kernel مهمتها إدارة التعامل ما بين العتاد (الذاكرة، القرص الصلب، الشاشة، .. الخ) وبين البرمجيات. ولو أردت الدقة التقنية فإن لينوكس Linux بحد ذاته هو ليس نظام تشغيل لكنه عبارة النواة وهي جزء من أجزاء نظام التشغيل، لكنه الجزء الأهم المسؤول عن إدارة كل شيء في نظام التشغيل. أما “نسخ” لينوكس المختلفة التي تسمع عنها مثل “أوبونتو” و “فيدورا” وغيرها، فهي تسمى “توزيعات لينوكس” Linux Distributions وليست “لينوكس” بحد ذاته، لأن لينوكس الصافي، هو النواة بحد ذاتها Linux Kernel. وإذا أخذت نواة لينوكس وبنيت عليها نظام تشغيلك الخاص وقمت بإضافة البرمجيات والواجهات الخاصة بك، أصبح إسمها “توزيعة مبنية على لينوكس” كما ذكرنا. وبهذا الشكل يمكن أن نعتبر أندرويد أيضاً توزيعة مبنية على لينوكس مثله كمثل “أوبونتو” و “فيدورا” لكنه خاص بالهواتف والحواسب اللوحية.

إذاً، نواة لينوكس (وهي مكتوبة بلغة C) هي الدماغ المحرك المسؤول عن إدارة نظام التشغيل، وهي التي تتحكم بالمعالج والذاكرة والدخل والخرج وأي ملحقات خارجية تصلها بالجهاز، وهي التي تحدد لأي تطبيق تقوم بتشغيله أياً من مناطق الذاكرة المتوفرة يستطيع استخدامها، وغير ذلك. لكن مماذا تتألف أنظمة التشغيل المعتمدة على نواة لينوكس؟ يتألف أي نظام تشغيل مبني على نواة لينوكس (ومن ضمنها أندرويد) من الأجزاء الرئيسية التالية:

• نواة لينوكس (وهذا أصبح واضحاً)
• مُحمّل الإقلاع Bootloader وهو عبارة عن قطعة برمجية مسؤولة عن تحميل نواة لينوكس إلى الذاكرة، دون تحميل النواة إلى الذاكرة لن تتمكن من استخدام الكمبيوتر (أو الهاتف) بالطبع. وهي أول ما يعمل في الجهاز عند ضغطك على زر التشغيل. وهي التي تُخبر المعالج والذاكرة بتحميل وتنفيذ نواة لينوكس التي تقوم هي بدورها بالتحكم بكل شيء يلي تلك المرحلة.
• برمجيات المستخدم: وهذا بديهي، البرمجيات هنا هي كل شيء تراه أمامك، بدءاً من الواجهات وانتهاءاً بالتطبيقات التي تستخدمها كالمتصفح والألعاب. وهذا يتضمن أيضاً الأوامر الأساسية التي تحتاج إلى تنفيذها مثل النسخ واللصق وإنشاء المجلدات الجديدة وغير ذلك. كل هذه عبارة عن برمجيات يقدمها لك مطور نظام التشغيل أو المطورين الآخرين كي يصبح نظام التشغيل ذو فائدة حقيقية.
• نظام الملفات Filesystem يشير إلى الأسلوب الذي تمت به تهيئة القرص الصلب (أو المساحة التخزينية مهما كان نوعها). أسلوب التهيئة ينعكس مباشرةً على الطريقة التي يقوم فيها لينوكس بقراءة وكتابة الملفات. يوجد للينوكس عدة أنظمة لإدارة الملفات منها ext3 و ext4 و Btrfs الذي ما زال تجريبياً.

إذاً نعود للسؤال الأول: ماذا نعني عندما نقول بأن أندرويد مبني على نواة لينوكس؟ كما أصبح واضحاً من الشرح، هذا يعني بأن غوغل اعتمدت على نواة لينوكس كأساس لنظام أندرويد، ثم قامت ببناء بقية الأجزاء بنفسها التي قدمت لنا نظام أندرويد الذي نعرفه اليوم.

لماذا اعتمدت غوغل على نواة لينوكس ولم تقم ببناء نواة خاصة بها؟

أولاً، لأن أحداً لا يحب إعادة بناء العجلة. ثانياً، لأن بناء نواة من الصفر لنظام تشغيل ليست بالمهمة السهلة حتى على شركة بحجم غوغل. نواة لينوكس تعمل بشكل معقد جداً، جداً. (في الحقيقة فإن نواة أي نظام تشغيل، وليس لينوكس فحسب، هي أمر معقد جداً) وقد تم تطوير نواة لينوكس على مدى أكثر من عشرين عاماً وتشرف على تطويرها مؤسسة لينوكس The Linux Foundation غير الربحية والتي تدعمها مجموعة كبيرة من الشركات المستفيدة من لينوكس والتي تساهم في دعم عملية تطويره بالمساهمة البرمجية أو المادية، من هذه الشركات غوغل وآي بي إم وسامسونج وأوراكل وسيسكو وإتش بي وكوالكوم ونوكيا وسوني وسيمنز وتوشيبا وتويتر وإنفيديا وغيرها …

تُعتبر نواة لينوكس أكبر مشروع يتم بناؤه بشكل جماعي في تاريخ الحوسبة، فعلى اعتبار أنها مفتوحة المصدر يحق لأي شركة أو مطور فرد المساهمة في تطويرها وفق عملية تطوير جماعي منظمة. بحسب إحصائيات مؤسسة لينوكس فقد ساهم بتطوير النواة ومنذ العام 2005 فقط أكثر من 8000 مطور ينتمون إلى 800 شركة. ناهيك عن عدد كبير من المطورين المستقلين. وتتضمن نواة لينوكس حالياً أكثر من 15 مليون سطر من الشيفرة البرمجية تم كتابة 1.5 مليون منها خلال العامين الماضيين فقط.

وتتميز نواة لينوكس بتطويرها السريع جداً، حيث يتم إصدار نسخة رئيسية جديدة منها كل شهرين أو ثلاثة تتضمن دائماً تحسينات من نواحٍ عدة. وكونها مفتوحة المصدر فهي تمتاز بأنها آمنة جداً لأن آلاف الأعين الخبيرة تنظر إلى الشيفرة المصدرية وتتفحصها كل يوم وبالتالي يتم اكتشاف الثغرات وإصلاحها بسرعة عالية جداً. ناهيك عن أنها مبنية أساساً بطريقة تضمن أمن نظام التشغيل على أعلى درجة وهو ما لا تتسع المساحة لشرحه هنا فهو موضوع آخر.

وتعتبر نواة لينوكس قادرةً على إدارة نظام التشغيل بفاعلية عالية، والتحكم بالعتاد والذاكرة والتعامل مع تعدد المهام بشكل ممتاز، مع قابلية عالية للتحسين والتطوير.

عدا عن ذلك تتميز نواة لينوكس بالمرونة والفاعلية لهذا فهي مستخدمة في مختلف أنواع المنتجات والصناعات، وبالتالي فنواة لينوكس تعطي أندرويد المرونة للعمل على أجهزة تتعدى الهواتف والحواسب اللوحية مثل أجهزة التلفاز وحتى أفران المايكروييف وأجهزة طبخ الأرز!

لا يمكن أن تأتي أي شركة تريد تطوير نظام تشغيل جديد وتتجاهل كل هذا الجهد الخرافي المبذول في تطوير نواة لينوكس وتبدأ من الصفر!

إحصائيات سريعة:

• 1.3 مليون جهاز بنظام أندرويد يتم تفعيله يومياً حول العالم
• يُشغّل لينوكس أكثر من 60% من المخدّمات حول العالم
• يُشغّل لينوكس اكثر من 90% من الحواسب الخارقة Super Computers حول العالم
• قوّة وثبات نظام لينوكس وقدرته العالية على إدارة موارد الأجهزة بفاعلية وأمنه، جعل عمالقة شركات الانترنت تعتمده لتشغيل مخدّماتها ومنهم غوغل وفيسبوك وتويتر وويكيبيديا وغير ذلك

مفاهيم خاطئة

• لينوكس صعب الاستخدام: كما ذكرنا أعلاه، لينوكس هو النواة، وما يُبنى فوق النواة من نظام التشغيل (كالواجهات وتجربة الاستخدام والبرامج) هو من عمل المطوّر الذي طور هذا النظام. وبالتالي لا يوجد شيء إسمه (لينوكس صعب الاستخدام) بل يعتمد الأمر على التوزيعة التي تستخدمها. فهناك توزيعات مصممة للمستخدم المحترف (مثل Gentoo) وتوزيعات مصممة للمستخدم العادي (مثل Ubuntu) وهي تقدم تجربة استخدام سهلة جداً ومألوفة. وتوزيعات مصممة للمستخدم العادي لكن الذي يريد الغوص أكثر في أعماق لينوكس وتعلّم المزيد (مثل ArchLinux).
• لينوكس غير آمن لأنه مفتوح المصدر: شرحنا هذا أعلاه حين ذكرنا بأن البرمجيات مفتوحة المصدر آمنة بطبيعتها. لكن لا ننسَ بأن الأمن لا يتعلق بنظام التشغيل فقط، فأحياناً تكون البرمجيات التي يثبتها المستخدم على نظام التشغيل غير آمنة بحد ذاتها. صحيح أن نظام لينوكس مبني بطريقة تحمي المستخدم من العديد من أنواع الهجمات لكن على المستخدم أن يكون حكيماً من هذه الناحية أيضاً.

هذا أبرز ما نعتقد بأنه يتوجب على المستخدم المبتدىء معرفته حول نواة لينوكس التي بُني أندرويد عليها. ونرحب بأسئلتكم ضمن التعليقات.

مصادر: 1, 2, 3