ما هو vCPU وكيفية حسابه؟ الدليل الشامل لإدارة موارد المعالج في بيئات Virtualization و Cloud
في عالم الحوسبة الافتراضية Virtualization والحوسبة السحابية Cloud Computing، أصبحت مفاهيم مثل vCPU – Virtual CPU أساسية في تصميم وتشغيل الخوادم الافتراضية (Virtual Machines) ضمن منصات مثل VMware ESXi وProxmox VE وHyper-V.
في هذا المقال، نقدّم لك شرحًا موسّعًا وكاملًا حول مفهوم vCPU، كيفية حسابه، كيفية عمله، أفضل الممارسات لاستخدامه، إضافة إلى الجداول الملوّنة المرتّبة والسيناريوهات التطبيقية.
ما هو vCPU؟
vCPU (Virtual CPU) هو وحدة معالجة افتراضية يحصل عليها النظام الافتراضي (VM) من المعالج الفيزيائي الحقيقي الموجود في السيرفر.
لا يُعتبر vCPU قطعة هاردوير، بل هو جزء منطقي Logical من قوة المعالج، تتم إدارته بواسطة Hypervisor مثل ESXi وKVM وHyper-V.
كيف يعمل vCPU؟
لفهم vCPU يجب أولاً فهم مكونات المعالج الحقيقي:
- Cores: الأنوية
- Threads: الخيوط (عادة 2 مع Hyper-Threading)
كل vCPU يمثل Thread من Threads المعالج أو جزءًا منها عبر عملية الجدولة Scheduling.
الفرق بين CPU الحقيقي و vCPU
| العنصر | CPU الحقيقي | vCPU الافتراضي |
|---|---|---|
| الطبيعة | هاردوير | منطقي/افتراضي |
| الاستخدام | نظام تشغيل واحد | عدة VMs |
| الأداء | ثابت | يعتمد على الـ Hypervisor |
| المشاركة | غير مشترك | مشترك حسب الجدولة |
كيفية حساب عدد الـ vCPUs
الصيغة الأساسية لحساب vCPUs الحقيقية:
عدد الـ Threads × عدد الأنوية × عدد الـ CPUs = إجمالي vCPUs الحقيقية
مثال 1:
- CPU: واحد
- 6 Cores
- 2 Threads لكل نواة
6 × 2 × 1 = 12 vCPUs
مثال 2:
- 2 CPU
- 10 Cores لكل CPU
- 2 Threads لكل نواة
10 × 2 × 2 = 40 vCPU حقيقية
السيناريوهات التطبيقية لحساب vCPU
السيناريو الأول: أحمال عالية
في بيئات قواعد البيانات وWeb Servers ذات الحمل العالي، يجب أن يكون عدد vCPU محسوباً بدقة، مع تقليل Oversubscription.
السيناريو الثاني: الحوسبة السحابية
مزودو السحابة يعتمدون أسلوبًا خاصًا لتعريف vCPU:
- AWS: vCPU = Thread
- Azure: vCPU = Core
- Google Cloud: vCPU = Hyper-Thread
ما هو Oversubscription؟
هي عملية تخصيص vCPUs أكثر من الموارد الحقيقية لزيادة الاستفادة من العتاد.
| نوع السيرفر | نسبة Oversubscription |
|---|---|
| Windows Server | 1:3 – 1:4 |
| Web Servers | 1:4 – 1:6 |
| Linux خفيف | 1:6 – 1:8 |
| Database | 1:1 – 1:2 |
| Domain Controller | 1:1 |
| Firewalls مثل Sophos و OPNsense | 1:1 – 1:2 |
CPU Ready Time
هو الزمن الذي ينتظره الـ vCPU للحصول على وقت تنفيذ على المعالج الحقيقي.
أسباب ارتفاع CPU Ready:
- عدد vCPUs أكبر من اللازم
- Oversubscription مرتفع جدًا
- VMs عديدة تعمل بحمل عالي
أفضل عدد vCPUs لكل نوع VM
| نوع السيرفر | vCPU المقترح |
|---|---|
| Domain Controller | 2 vCPU |
| DNS / DHCP | 1–2 |
| File Server | 2–4 |
| Web Server | 2 |
| SQL / Database | 4–8 |
| Mail Server | 4–6 |
| Firewall VM | 2–4 |
مقالات مرتبطة يُنصَح بقراءتها
- لماذا يُعتبر Proxmox VE خياراً استراتيجياً اليوم؟
- Proxmox: منصة المحاكاة والتشغيل المتكاملة للبُنى التحتية
خاتمة
فهم vCPU هو خطوة أساسية لتصميم بيئة افتراضية مستقرة وذات أداء عالٍ. عند ضبط عدد vCPUs بالشكل الصحيح، ستضمن:
- أداء ثابت
- تقليل الضغط على السيرفر
- استهلاك موارد متوازن
- انخفاض مشاكل البطء
مع المعرفة الصحيحة، يصبح vCPU أداة قوية لبناء بيئة احترافية سواء في Virtualization أو Cloud.
📌 مقالات مرتبطة يُنصح بقراءتها
إذا كنت مهتمًا بمجال المحاكاة الافتراضية Virtualization وتبحث عن فهم أعمق لسير عمل الأنظمة وطرق بناء بنية تحتية قوية وفعّالة، فهذه المقالات ستمنحك رؤية أوضح وأشمل عن الخيارات المتاحة وكيفية اتخاذ القرار الصحيح لمنصتك الافتراضية:
-
لماذا يُعتبر Proxmox VE خياراً استراتيجياً اليوم؟
تحليل موسّع لأسباب توجّه الشركات نحو Proxmox بعد تغييرات Broadcom على VMware، مع مقارنة في التكلفة، الاستقرار، المرونة، وطريقة الإدارة. -
Proxmox: منصة المحاكاة والتشغيل المتكاملة للبُنى التحتية
شرح شامل حول Proxmox VE كمنصة موحدة لإدارة الـ Virtual Machines و Containers والـ Storage والـ High-Availability في بيئة واحدة متكاملة.
هذه الروابط تُعزز فهمك لموضوع vCPU وتضعه في سياق عملي يساعدك باختيار المنصة المناسبة لبنية عملك الافتراضية.