Apa itu mesin virtual (VM)?

Poin kunci untuk diingat

• Mesin virtual (VM) memungkinkan untuk menjalankan berbagai sistem operasi atau aplikasi di perangkat yang sama tanpa perangkat keras tambahan.

• VM ideal untuk menguji perangkat lunak baru dengan aman, mencoba sistem lain, atau mengisolasi program yang berpotensi berisiko.

• VM, seperti mesin virtual Ethereum (EVM), memungkinkan kontrak pintar dan aplikasi terdesentralisasi (DApps) beroperasi secara andal di jaringan komputer global.

• Meskipun VM menawarkan fleksibilitas dan kontrol, mereka dapat melibatkan kompromi dalam hal kinerja, penggunaan sumber daya, dan kompleksitas.

Pendahuluan

Apakah Anda pernah ingin menjalankan Windows di MacBook Anda atau menguji aplikasi Linux tanpa mengubah sistem operasi atau membeli komputer kedua? Mesin virtual membuat ini mungkin dengan menciptakan lingkungan terisolasi di mana berbagai sistem operasi dan aplikasi dapat berjalan dengan aman. Mereka juga banyak digunakan dalam jaringan blockchain untuk mengelola kontrak pintar dan aplikasi terdesentralisasi (DApps).

Apa itu mesin virtual?

Sebuah mesin virtual mirip dengan komputer yang dapat Anda konfigurasikan dalam beberapa klik, tanpa memerlukan perangkat keras tambahan. Anda dapat menginstal sistem operasi, menyimpan file, menjalankan aplikasi, dan terhubung ke Internet, tetapi Anda menjalankannya di dalam komputer Anda yang sudah ada, yang disebut host.

Sistem host Anda melakukan sebagian besar pekerjaan di latar belakang, membagikan memori, daya komputasi, dan penyimpanan untuk memungkinkan mesin virtual berjalan tanpa hambatan. Sistem ini sangat berguna jika Anda perlu menggunakan perangkat lunak yang hanya tersedia di sistem operasi lain.

Cara Kerja Mesin Virtual

Sebuah perangkat lunak yang disebut hypervisor mengelola seluruh proses di latar belakang. Hypervisor mengambil sumber daya fisik dari komputer Anda, seperti unit pemrosesan pusat (CPU), memori akses acak (RAM) dan penyimpanan, dan membagikannya agar beberapa mesin virtual dapat menggunakannya secara bersamaan.

Ada dua jenis utama hypervisor:

• Tipe 1 (natif) : mereka diinstal langsung pada perangkat keras dan sering digunakan di pusat data atau platform cloud. Mereka dirancang untuk kinerja dan efisiensi.

• Tipe 2 (di-host): mesin virtual ini berjalan di sistem operasi biasa Anda (seperti aplikasi) dan cocok untuk pengujian dan pengembangan.

Setelah mesin virtual dikonfigurasi, Anda dapat menjalankannya seperti komputer sejati dan menginstal perangkat lunak, menjelajah internet, atau mengembangkan aplikasi.

Mengapa menggunakan mesin virtual?

1. Untuk menguji sistem operasi baru

Dengan mesin virtual, Anda dapat menguji berbagai sistem operasi tanpa melakukan perubahan pada komputer utama Anda. Ini seperti mencoba sistem baru dalam lingkungan yang aman dan terpisah.

2. Untuk mengisolasi perangkat lunak yang berisiko

Butuh membuka file yang tidak Anda yakini atau menguji aplikasi yang tidak dikenal? Menjalankannya di mesin virtual melindungi komputer Anda, sehingga jika Anda menghadapi perangkat lunak berbahaya atau kegagalan sistem, komputer utama Anda tidak akan terpengaruh.

3. Untuk menjalankan perangkat lunak yang usang atau tidak tersedia

Beberapa program hanya berfungsi di sistem yang lebih tua, seperti Windows XP. Mesin virtual dapat mereproduksi lingkungan ini, memungkinkan Anda untuk terus menggunakan perangkat lunak yang mungkin tidak berfungsi di perangkat modern.

4. Untuk mengembangkan dan menguji kode di berbagai platform

Mesin virtual memungkinkan pengembang untuk lebih mudah menguji kode mereka di berbagai sistem operasi dan mensimulasikan cara kerja aplikasi baru di berbagai lingkungan.

5. Untuk memberi daya pada cloud

Banyak layanan cloud (seperti AWS, Azure, dan Google Cloud) dibangun di atas mesin virtual. Ketika Anda meluncurkan sebuah instance cloud, Anda memulai sebuah mesin virtual di pusat data jarak jauh, siap untuk menampung situs web, aplikasi, atau basis data.

Bagaimana jaringan blockchain menggunakan mesin virtual?

Sementara mesin virtual tradisional adalah lingkungan terisolasi, mesin virtual blockchain berfungsi sebagai mesin yang menjalankan kontrak pintar di blockchain. Mesin Virtual Ethereum (EVM) memungkinkan pengembang untuk menulis kontrak pintar dalam bahasa seperti Solidity, Vyper, dan Yul dan menyebarkannya di Ethereum dan jaringan lain yang kompatibel dengan EVM. EVM menjamin bahwa setiap node di jaringan menerapkan aturan yang sama saat membuat atau berinteraksi dengan kontrak pintar.

Jaringan blockchain menerapkan jenis mesin virtual mereka sendiri berdasarkan tujuan desain mereka. Beberapa fokus pada kecepatan dan skalabilitas, sementara yang lain bertujuan untuk lebih aman atau fleksibel bagi pengembang. Jaringan seperti Near dan Cosmos menggunakan mesin virtual berbasis WebAssembly (WASM), yang mendukung kontrak pintar yang ditulis dalam beberapa bahasa pemrograman.

Jaringan blockchain lain, seperti Sui, menggunakan MoveVM, yang mengeksekusi kontrak pintar yang ditulis dalam bahasa Move. Blockchain Solana menggunakan lingkungan eksekusi kustom, sering disebut sebagai mesin virtual Solana (SVS), yang dirancang untuk memproses transaksi secara paralel dan mengelola aktivitas jaringan yang tinggi.

Mesin Virtual dalam Aksi

Anda mungkin tidak menyadarinya, tetapi mesin virtual bekerja di latar belakang setiap kali Anda berinteraksi dengan aplikasi terdesentralisasi (DApps).

• Jika Anda menggunakan aplikasi keuangan terdesentralisasi (DeFi) seperti Uniswap, transaksi Anda dikelola oleh kontrak pintar yang dijalankan di EVM.

• Jika Anda mencetak NFT, mesin virtual menjalankan kode yang menentukan siapa pemilik setiap NFT. Ketika Anda melakukan pembelian atau transfer, mesin virtual memperbarui catatan agar kepemilikan NFT tetap akurat.

• Jika Anda menggunakan rollup lapisan 2 (layer 2), transaksi Anda dapat diproses oleh mesin virtual khusus, seperti zkEVM. zkEVM memungkinkan zk-rollups untuk menjalankan kontrak pintar menggunakan teknologi bukti tanpa pengetahuan (ZKP).

Batasan Mesin Virtual

1. Beban kinerja: mesin virtual menambahkan langkah tambahan antara perangkat keras dan kode yang dieksekusi, yang dapat memperlambat proses atau memerlukan lebih banyak sumber daya komputasi dibandingkan dengan menjalankan aplikasi langsung di mesin fisik.

2. Kompleksitas operasional: pemeliharaan mesin virtual ( terutama dalam infrastruktur cloud atau jaringan blockchain ) memerlukan upaya besar dalam hal konfigurasi dan pembaruan. Ini memakan waktu dan sering kali membutuhkan alat dan pengetahuan khusus.

3. Kompatibilitas: kontrak pintar sering dirancang untuk lingkungan mesin virtual tertentu. Kode yang ditulis untuk kontrak pintar Ethereum harus ditulis ulang atau disesuaikan untuk berfungsi di blockchain lain yang tidak kompatibel, seperti Solana. Ini berarti bahwa pengembang harus menghabiskan lebih banyak waktu dan upaya jika mereka ingin menjalankan aplikasi yang sama di beberapa lingkungan.

Kesimpulan

Virtual machine memainkan peran penting dalam operasi komputer klasik dan sistem blockchain. Mereka memungkinkan eksekusi berbagai sistem operasi, menguji perangkat lunak secara aman, dan menggunakan perangkat keras yang sama untuk berbagai tugas.

Mesin virtual juga digunakan dalam jaringan blockchain untuk menjalankan kontrak pintar dan aplikasi terdesentralisasi. Meskipun Anda bukan seorang ahli, memahami cara kerja mesin virtual dapat mencerahkan mekanisme banyak alat dan platform DeFi yang kita gunakan.