نظام التشغيل FreeBSD

[yasMouh]

نظام التشغيل FreeBSD

ما هو نظام التشغيل الذي يقوم بأداء أغلب خدمات الإنترنت؟ إنه نظام التشغيل "Unix". لكن هل يستطيع أي كان توفير الإمكانيات المادية اللازمة للحصول على ترخيص استخدام نظام "Unix" والتي قد تصل الى ست خانات؟


لحسن الحظ، هنالك بديل مجاني مفتوح المصدر لنظام "Unix" هو نظام التشغيل"FreeBSD". وهو لا يقل تطورا عن نظام التشغيل "Linux"، لكن ما يميزه عن "Linux" هو انه لا يعاني من الثقل السياسي ولا حاجة للاختيار من بين عدة خيارات من التوزيعات. ويعتبر "FreeBSD" مطابقا لنظام "Unix" من ناحية البناء والوظيفية، فهو يرتكز على منصة بيركلي لتصميم البرمجيات، وهذه المنصة هي المعيار الذهبي الذي ترتكز عليه تطبيقات "Unix" وتطبيقات بروتوكول "التحكم في الإرسال / بروتوكول الإنترنت" (TCP/IP) في جميع أنحاء العالم، أما بالنسبة لنظام التشغيل "Linux"، فهو نظام تشغيل يحاكي نظام "Unix" لكنه لا يطابقه من ناحية البناء. ومن الجدير بالذكر أن الشركات الكبرى مثل "Yahoo" و"Sony" تستخدم نظام التشغيل "FreeBSD" لإدارة سيرفرات الويب الخاصة بها، كما ان العديد من الشركات الأخرى تستخدم نظام التشغيل هذا كنظام تشغيل للزمن الحقيقي(RTOS) وكمجموعات عمل جرافيكية لصناعة الأفلام السينمائية.


انبثق نظام "FreeBSD" من مشروع سمي بمشروع "386BSD"، وهو نظام تشغيل يشبه نظام التشغيل "Unix" ويمتاز بسرعته الكبيرة في تنفيذ المهام وهذا النظام موجه في الغالب للعمل على رقاقات إنتل والرقاقات المحاكية لها. وكثيرا ما استولى هذا النظام على الشركات التي كان من المفروض ان تعتمد نظام "Linux" لتشغيل سيرفراتها، فهو يستطيع العمل على كمبيوترات إنتل القديمة ويدعم تقنية 64بت التي يقدمها معالج "AMD"، كما انه يدير تيرابايتات من الملفات في اليوم في بعض أكبر سيرفرات الملفات على الأرض.


من الممكن تتبع عائلة نظم التشغيل التي ترتكز على تقنية بيركلي لتوزيع البرمجيات(BSD) بالعودة الى نظام التشغيل"Unix" الذي صمم وطور في جامعة كاليفورنيا - بيركلي، في نهايات السبعينيات. الآن، تنحدر من عائلة "BSD" خمسة فروع رئيسية هي


"FreeBSD"، "OpenBSD"، "NetBSD"، "Dragonfly BSD"، وأخيرا نظام التشغيل "Mac OS X" الذي يمثل طفرة جديدة في عالم


"Unix". وجميع هذه الفروع متوافقة مع تقنية "الواجهة البينية لنظام التشغيل اليونيكس القابلة للحمل" (POSIX)، وجميعها توفر واجهة مكونة من سطر الأوامر لمستخدميها، كما انها تستخدم مكتبات النظام التي تجعل النماذج البرمجية متشابهة واستخدامات التطبيقات ممكنة.


ولأسباب قانونية، لا يجوز إضافة الاسم "Unix" الى أي من هذه الفروع، لكن من المتعارف عليه ان نكهات "BSD" هذه تمثل نظام التشغيل "Unix" لكن باختلاف انها مفتوحة المصدر. ولم يكن في نهايات الثمانينيات وبدايات التسعينيات نظم تشغيل مجانية ذات أسماء كبيرة تعمل على الكمبيوتر الشخصي او أجهزة "Macintosh". لذا كان نظام التشغيل


"Unix" هو المهيمن على أجهزة الكمبيوتر الكبيرة وعلى معماريات المعالجات القابلة للتطوير(SPARC).


بداية .. كان هنالك "386BSD"


في العام 1993، حدثت واقعتين قلبت موازين "Unix" بشكل دائم: الأولى هي تأسيس مجموعة "NetBSD"، والثانية إعادة "386BSD patch Kit" الى الحياة. فقبل عشر سنوات، كانت الأموال تتدفق بشكل غزير من وكالة مشروع تطوير الدفاعات(D.A.R.P.A)، لكن هذا التمويل توقف. كما ان مشروع "386BSD" كان قد بدأ في العام 1985 كمحاولة لجعل "Unix" يعمل على رقاقات إنتل. ولم تطرح النسخة الأولى من هذا النظام قبل العام 1989، وفيما بعد، تحول هذا النظام الى نظام تشغيل مرجعي نشر في أيلول من العام 1992. وعرف بالاسم


"386BSD 0.1"، وقد تم تحميله من قبل 250000 مستخدم. وقد بني نظام "386BSD" على أفكار "بيل ولين جوليتز" لتحسين المبادئ التي كان "Unix" يعتمد عليها. لكنه في النهاية هزم شر هزيمة أمام أساطيل المبرمجين الذين انضموا الى طالب فنلندي لم يكن معروفا آنذاك ليساعدوه في بناء "Linux".


تاريخ "FreeBSD"


مجموعة أخرى كانت قد تبنت فكرة عمل نظام تشغيل مشابه لنظام


"Unix" يعمل على رقاقة إنتل تأسست في العام 1993. وبالاعتماد على عمل "بيل جوليتز" السابق، تم طرح النسخة الأولى من نظام التشغيل


"FreeBSD" في شهر أكتوبر من العام 1993. وقد قاد "جوردن هوبارد" المشروع، وقام بإدارة البنية التحتية له، كما قام بالتنسيق مع مجموعة من المبرمجين حول العالم نمت لتصل الى 200 مبرمج في العام 1997. ومن المتوقع ان يتم طرح النسخة السادسة من هذا النظام مع نهاية هذا العام، حيث يعتبر هذا النظام أهم نظام تشغيل مجاني يعمل على نواة "Unix". إذ لا يعمل هذا النظام كما يعمل "Unix" وحسب، بل انه متوافق أيضا مع الواجهات البرمجية البينية الداخلية والنظامية الخاصة بنظام "Unix".


وبالإضافة لرقاقات إنتل و"AMD"، يعمل نظام "FreeBSD" على كمبيوترات "SPARC64"، كما ان له تاريخا طويلا مع معماريات


"Alpha". أما إذا كنت تريد نسخة مجانية شبيهة بالنظام "Mac OS X"، فيمكنك التحويل الى نظام التشغيل "Darwin OS"، وهو النواة مفتوحة المصدر من النظام "Mac OS X" والتي تعتمد بدورها على الكثير من معماريات النسخة الخامسة من النظام "FreeBSD". وبالنسبة لنظام


"NetBSD" فهو نظام التشغيل المجاني الذي يعمل على جميع معماريات "Macintosh" منذ العام 1995.


ما الذي يميز "FreeBSD" عن "Linux"؟


"FreeBSD" هو نظام تشغيل كامل وليس مجرد نواة. لم تعد هذه الجملة تعطي المعنى الذي كانت تعطيه في السابق، بسبب عدم وضوح المعنى الحقيقي للنواة عند غالبية المستخدمين، لذا ينبغي التوضيح. بالنسبة لنظام "Unix"، تعني هذه العبارة ان المستخدمين لا يستطيعون الوصول الى مكتبات وتطبيقات محددة بعد إقلاع النظام. وتتلخص وظيفة النواة في إدارة معدات الكمبيوتر كي تستطيع التطبيقات استخدامها، وعلى الرغم من ان العديد من نظم التشغيل التي ترتكز على نظام "Unix" تعطي صلاحيات محددة للمستخدمين لإدارة موارد النواة، إلا انك تستطيع اعتبار ان أي شيء لا يستطيع المستخدم الوصول إليه أثناء التشغيل هو جزء من النواة. ولا يعني هذا ان المستخدم لا يستطيع التأثير على سلوك النواة، فمثلا فهنالك برامج خدمية معينة يمكنها ضبط إدارة الذاكرة، وهذه البرامج هي بالتأكيد في متناول المستخدمين حيث تتواصل هذه البرامج من خلال الوصلة البينية البرمجية للنظام الذي لا يعتبر من ضمن النواة على الرغم من أنها قسم من أقسام نظام التشغيل. ويحتوي نظام


"FreeBSD"، بالطبع، على هذه البرامج الخدمية بالإضافة الى العديد من البرامج الخدمية الأخرى التي تتعامل مع الشبكة والمعدات.


وإذا أردنا مقارنة مكونات نواة "Linux" كاملة مع نظام التشغيل


"FreeBSD"، فسنلاحظ ان هنالك العديد من المكونات المتشابهة فيما بينهما. فكليهما لديهما كدسات لبروتوكول الإنترنت (IP Stacks)، برامج محددة لإدارة الذاكرة، تطبيقات لنظام الملفات، وغيرها. بالإضافة الى ما سبق، تنتمي أنظمة الملفات فيهما الى أصل واحد، وأغلب تطبيقات سطر الأوامر لديها نفس الأسماء والدلالات. التعليمات الحقيقية تبدو مختلفة نوعا ما بالطبع، إلا انك تستطيع ملاحظة ان النظامين لديهما أصول تصورية متشابهة. يكمن الاختلاف الجوهري بين النظامين في طريقة قراءة وكتابة نظام "FreeBSD" للملفات من والى ما يعرف بالذاكرة المؤقتة الانتقالية، والتي لا يمكن اعتبارها كيانا مستقلا عن الذاكرة الافتراضية. فنظام "Linux" لديه ذاكرة مؤقتة انتقالية تدار بشكل تلقائي، لكن روتين إدارة الذاكرة في "Linux" يعمل بشكل مختلف عن ذلك الموجود في "FreeBSD".


المنافذ وأنظمة الملفات


يعمل نظام "FreeBSD" فورا بعد تركيبه لأنه يركب نسخة عاملة باستخدام برنامج التركيب الخاص به والذي يعرف باسم "Sysinstall"، كما انه يستخدم نظاما لإدارة رزم البرمجيات والذي من الواضح ان له أصولا من "Unix". لكن نظام "FreeBSD" يذهب أبعد من ذلك، حيث إدارة رزم البرمجيات تتم بطريقة أكثر انسيابية، كما ان الرزم المصدرية لا تتأثر بأهواء نظام إدارة رزم البرمجيات، بعكس توزيعات "Linux" التي تعاني من هذه المشكلة. ويدمج نظام "FreeBSD" إدارة رزم البرمجيات وتحديثات الإنترنت مع نظام المنافذ (Ports System) مما يسمح لك بأن تحمل المصدر وتعدل عليه في إجراء واحد. كما يعيد نظام ملفات "FreeBSD" الى الذاكرة ماضي نظام "Unix"، إذ انه يتعامل مع نظام الملفات السريع(FFS) بالإضافة الى نظام ملفات "Unix)UFS). ويميل المستخدمون الى استخدام نظام الملفات السريع، والذي ينظم الوصول الى الملفات والفهارس. أما بالنسبة لنظام ملفات "Unix"، فهو يضع حدود نظام الملفات وبناء البيانات الأساسية لتنظيم الوصول الى القرص، كما ان هنالك ميزة أخرى تأتي عند استخدام هذا النظام وهي الاستقرار وإمكانية التطوير لأن سلوكه وأداءه يعتمد على أبحاث بدأت منذ ما يزيد عن العقدين. وتوجد أنظمة الملفات هذه في كل من "NetBSD" و"OpenBSD" أيضا.


الأمن والتوافقية


من المنافع الأخرى التي تساعد على أخذ هذا النظام على محمل الجد هي الأمان المطلق والاعتمادية العالية التي يتمتع بها. فنظام التشغيل


"FreeBSD" يأتي بمصفوفة قوية من التكتيكات الأمنية التي تعمل بكفاءة عالية. فمنذ الإصدارة الخامسة من هذا النظام، أصبح من الممكن إضافة تحكم محسن بالوصول وسياسيات أمنية ينحدر أصلها من مشروع


"TrustedBSD" الذي تم تمويله من قبل وكالة مشروع تطوير الدفاعات (D.A.R.P.A). كما يدعم "FreeBSD" قوائم التحكم بالوصول


(ACL) ووحدات التحكم الإلزامي بالوصول(MAC). وعلى الرغم من أن وحدات التحكم الإلزامي بالوصول لا يمكن الوصول اليها إلا عن طريق مدراء النظام، إلا انها تسمح للمؤسسات الصغيرة بتشغيل شبكاتها بوجود إجراءات أمنية محسنة. وتحتوي الإصدارة (2.0) من نظام ملفات


"Unix" على دعم ممتاز لقوائم التحكم بالوصول عن طريق الخواص الممتدة. ويستطيع "FreeBSD" تشغيل وحدات التوافقية الثنائية الخاصة بنظام "Linux" والتي يجب تفعيلها عند تركيب النظام او عن طريق سطر الأوامر، ومن الممكن ان تطلب مكتبات التشغيل الخاصة بنظام "Linux" لتشغيل هذه الوحدات. لكن، وكما هو الحال مع غيرها من المكتبات، يمكنك إضافة هذه المكتبات عن طريق تشكيلة المنافذ.


وبالطبع، يستطيع "FreeBSD" تشغيل جميع أنواع الأنظمة التي ترتكز على قشرة "X Windows" مثل "KDE Desktop" وبيئة


"GNOME". ولغاية طرح نظام "Mac OS X" الذي يعتمد على تقنيات


"FreeBSD"، كان نظام "FreeBSD" هو نسخة "Unix" المعتمدة من قبل مستخدمي سطح المكتب. فهو الخيار الأمثل لمستخدمي نظام "Unix" ذوي الدخل المحدود حيث لا يحتاج الى أي ترخيص سواء كزبون (Client) او كخادم (Server).