يوضح المستند التقني الذي تقدمه KAL كيف يتسنى لتقنية المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل مساعدة البنوك في تشغيل Windows 10

الملخص التنفيذي

من المقرر الانتهاء من تقديم الدعم لنظام التشغيل Windows 7، في يناير 2020، ومن ثم استبداله بنظام Windows 10. ويمثل هذا التحول مشكلة كبيرة بالنسبة للبنوك: إذ تتمثل في فرض نفقات وترقيات معقدة على برامج ماكينات الصراف الآلي لديها.

لقد كلف التحول من نظام التشغيل Windows XP إلى نظيره Windows 7 الصناعة العالمية في عام 2014 مليارات الدولارات نظرًا لأن ترقية نظام التشغيل الذي تعمل به ماكينات الصراف الآلي يتطلب بالضرورة ترقية الأجهزة. وباتت البنوك قاب قوسين أو أدنى من مواجهة المشكلة ذاتها مجددًا عندما توجب عليها الترقية إلى نظام Windows 10.

ولكن هناك حلًا: يتمثل في تقنية المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل. يستخدم هذا الحل تقنية تُعرف باسم مراقب الأجهزة الافتراضية (Hypervisor) لفصل اللوحة الأم للجهاز عن نظام التشغيل بحيث يمكن دعم برامج التشغيل غير المدعومة على نظام التشغيل Windows 10 بواسطة برنامج Hypervisor بدلًا من ذلك.

تساعد تقنية "مراقب الأجهزة الافتراضية" في التخلص من الحاجة إلى ترقية الأجهزة الحالية عندما تتحول ماكينات الصراف الآلي إلى نظام التشغيل Windows 10، وهو ما يحمي بدوره الاستثمارات التي يقوم بها 20000 بنك حول العالم في البرامج والأجهزة مع الحفاظ عليها متوافقة مع PCI.

ولا تمثل هذه التقنية أهمية عند التحول إلى نظام التشغيل Windows 10 فحسب، بل تصبح ضرورية عند إدارة إصدارات برامج قناة الخدمة طويلة الأجل (LTSC) المستقبلية التي تعمل بنظام التشغيل Windows 10 والتي قد تتطلب المزيد من ترقيات الأجهزة على نحوٍ متكرر.

تعرف على المزيد في ثنايا هذا المستند التقني.

مقدمة

وجِدَت ماكينات الصراف الآلي منذ أكثر من 50 عامًا ولكنها تحولت ببطء خلال معظم تلك الفترة.

فعلى مدار العشرين عامًا الأولى، كانت هياكل ماكينات الصراف الآلي مملوكة لمُصنعي ماكينات الصراف الآلي، إذ كانت الأجهزة والبرامج تأتي من نفس البائع. جدير بالذكر أنه حدثت الثورة الأولى في حوالي عام 1990 عندما حقق نظام OS2 من IBM تقدمًا كنظام تشغيل لماكينات الصراف الآلي، ما فتح الصندوق الأسود لماكينات الصراف الآلي قليلًا باستخدام نظام تشغيل قياسي. وبعد ذلك، استحوذ Windows على OS2، وأصبح بيئة التشغيل القياسية مع Windows NT أولًا، يليه Windows 2000 وWindows XP وWindows 7 والآن Windows 10. وعليه تعمل معظم ماكينات الصراف الآلي في البنوك العالمية اليوم على أحد أشكال Windows.

هناك ثورة ثانية انطلقت في عام 2000 مقدمة بذلك معيار XFS. وبدأت جميع أجهزة المعدات المتخصصة داخل ماكينات الصراف الآلي، مثل الأجزاء المسؤولة عن صرف النقود وقراءة البطاقات، في الحصول على برامج تشغيل قياسية مصممة وفقًا لمعيار CEN XFS. وهو ما أدى بدوره إلى ظهور عصر البرمجيات متعددة المورّدين الذي فصل تطبيقات البرامج عن الأجهزة.

نحن الآن بصدد اندلاع ثورة أخرى. تتمثل في تقنية المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل، وما تقدمه من حلول لإحدى المشكلات الرئيسة التي تواجه الصناعة.

حتى الآن، في كل مرة يتطلب فيها نظام تشغيل أجهزة الصراف الآلي ترقية إصدار رئيسي (على سبيل المثال من Windows XP إلى Windows 7 في 2014)، كانت هناك حاجة أيضًا إلى ترقية الأجهزة. فكان الإنفاق على الصناعة العالمية ضخمًا. وكلف الأمر مليارات الدولارات لترقية 3.5 ملايين ماكينة صراف آلي حول العالم.

ومن المقرر أن تبدأ دورة جديدة من الترقيات مجددًا في عام 2020 عندما ينتهي دعم نظام التشغيل Windows 7 واستبداله بنظام التشغيل Windows 10. ولا غرابة في حالة التردد التي تنتاب البنوك بشأن إنفاق مزيد من مليارات الدولارات على ترقية ماكينات الصراف الآلي الخاصة بها مرة أخرى.

المشكلة التي تواجه الترقيات

يمثل عام 2014 عامًا سيئًا بالنسبة للبنوك التي تستخدم ماكينات الصراف الآلي. فعندما تخلت Microsoft عن دعم نظام XP، سرعان ما أصبح واضحًا أنه ليس أمام البنوك سوى خيار ترقية جميع ماكينات الصراف الآلي لديها إلى نظام Windows 7.

تنظر شركة Microsoft إلى ماكينات الصراف الآلي على نها صناعة صغيرة. إذ تعتبر أكثر من ثلاثة ملايين ماكينة صراف آلي حول العالم أمرًا ثانويًا مقارنة بملياري جهاز كمبيوتر أو أكثر على مستوى العالم، فضلًا عن أن أكثرها يعمل بنظام Windows. يتمتع مستخدمو الكمبيوتر الشخصي دائمًا بخيار إما تأخير ترقية أجهزة الكمبيوتر لديهم أو شراء ترقيات منخفضة التكلفة نسبيًا للوحات الأم - وهي خيارات غير متاحة للبنوك بالنسبة لماكينات الصراف الآلي الخاصة بها. تُعد ترقيات اللوحة الأم لماكينات الصراف الآلي باهظة الثمن - ما يصل إلى 4000 دولار على المستوى المنخفض، بالإضافة إلى 1000 دولار أخرى تكلفة إرسال فنيين مدربين لترقية ماكينات الصراف الآلي بمواقع في شتى أنحاء البلاد.

نظرًا لاحتفاظ البنوك بماكينات الصراف الآلي لمدة 10 سنوات أو أكثر، فلا يمكن حتى ترقية العديد من الطرز القديمة بل يتعين استبدالها. قد تتراوح تكلفة ماكينات الصراف الآلي الجديدة بين 10000 دولار و30 ألف دولار حسب قدرتها الوظيفية، بالإضافة إلى تكلفة الاستبدال المادي، والتي قد تكون باهظة الثمن بالنسبة لماكينات الصراف الآلي "المثبتة بالحائط" في أماكن مزدحمة مثل وسط باريس أو لندن أو نيويورك. لا تعود ترقية نظام التشغيل الخاص بماكينات الصراف الآلي بأي فائدة مباشرة على العميل، بل ما هي إلا تكلفة ضخمة تتعلق بتحقيق الامتثال وحسب.

تخضع ماكينات الصراف الآلي للمتطلبات التنظيمية - خاصة PCI - التي تصر على عدم وجود برامج غير مدعومة في سلسلة مكونات البرامج المطلوبة لتشغيل ماكينة الصراف الآلي. لقد تجاهلت العديد من البنوك الآسيوية هذه المخاطر. وكانت البنوك الأمريكية والأوروبية محقة تمامًا في ذلك، إذ لم تسلك هذا المسار وعكفت على ترقية شبكة ماكينات الصرف الآلي الخاصة بها. غير إن الكثيرين منهم أقروا بضرورة توقف دورة الترقية.

ومع ذلك، ومع اقتراب عام 2020، تجد البنوك نفسها مرة أخرى في نفس مأزق الترقية. حيث توقف Microsoft تقديم الدعم لنظام التشغيل Windows 7 ما يدفع البنوك إلى ترقية شبكات ماكينات الصراف الآلي الخاصة بها إلى نظام Windows 10.

في الواقع، قد تزداد الأمور سوءًا بعد التحول إلى نظام Windows 10. حيث أعلنت شركة Microsoft أن W10 سيكون آخر إصدار للشركة من نظام Windows. ولن تصدر الشركة نظام التشغيل Windows 11 أو Windows 12. هل يعني هذا أن معضلة الترقية تختفي بعد نظام التشغيل Windows 10؟ جاءت مقالات صحفية تعلن نهاية الترقيات. لكن، لسوء الحظ، فإن الواقع يكون عكس ذلك تمامًا.

تتمثل الإستراتيجية الجديدة لنظام التشغيل Windows في إجراء ترقيات وتحسينات على نظام التشغيل بشكلٍ متكرر أكثر من ذي قبل. وستصل الترقيات الرئيسية في شكل حزم قناة الخدمة طويلة الأجل (LTSCs). تخطط شركة Microsoft لإصدار LTSCs كل ثلاث سنوات في المستقبل. فهل يعني ذلك أن معدات ماكينات الصراف الآلي قد تحتاج إلى ترقية كل ثلاث سنوات؟ الإجابة المختصرة هي "على الأرجح نعم"!

كيف وصلنا إلى هنا؟

يلقي الكثيرون باللوم على Microsoft بشأن كثرة تحديث برامجها أو عدم دعمها لأنظمة التشغيل لفترة كافية، لكن فكّر إلى أين تتجه صناعة البرمجيات العالمية.

يشير مفهوم DevOps والتطورات في الاختبار الآلي إلى زيادة وتيرة دورات إصدار البرامج طوال الوقت. وفي الواقع، لا تعد الإصدارات اليومية أمرًا غير معتاد في بعض قطاعات صناعة البرمجيات. وعليه فمن الواضح أنه لا يمكن اعتقاد أن Microsoft عالقة في دورة تحديث لمدة 7 سنوات لنظام Windows. بل قد تكون قناة LTSC التي تعمل بنظام W10 الموصى بها لماكينات الصراف الآلي هي أبطأ دورة من إصدارات Microsoft لنظام التشغيل Windows. يتمثل إصدار Windows للشركات بشكل عام في قناة نصف سنوية (SAC)، وهو ما يتم تحديثه بشكل أسرع (كل ستة أشهر) وتلتزم Microsoft بنشر هذه التحديثات. لذلك، فمن غير المحتمل أن يكون SAC مناسبًا لماكينات الصراف الآلي.

تؤدي دورات الترقية الأسرع هذه إلى إحداث ضغوط هائلة على نظام Wintel البيئي. فعلى الرغم من التزام Microsoft بدعم الأجهزة القديمة من خلال التحديثات الجديدة لنظام التشغيل، فإن العكس ليس صحيحًا. لا يولي مورّدو مكونات الأجهزة اهتمامًا كبيرًا بتحديث برامج التشغيل القديمة الخاصة بهم من أجل دعم الإصدارات الجديدة من Windows التي تصل بشكل جيد بعد الانتهاء من تطوير برامج التشغيل. (لا تختلف سياسة Microsoft في هذا المقام - فهي أيضًا لن تدعم الأجهزة الجديدة ذات أنظمة التشغيل القديمة).

إن ما يؤدي إلى مشكلة دعم ترقيات نظام التشغيل. هو أن برامج التشغيل، مثل برامج تشغيل رقائق Intel، تدعم إصدارات نظام التشغيل المتوفرة فقط في وقت إصدار مجموعات الرقائق - وليس أنظمة تشغيل جديدة يمكن إصدارها بعد اكتمال تطوير برنامج تشغيل مجموعة الرقائق.

ذكرت شركة Intel أنها ستدعم قناتين من LTSCs كحد أقصى مع جميع مجموعات الرقائق. واعتمادًا على وتيرة وصول قنوات LTSCs الجديدة من Microsoft، فإن هذا يحد من العمر الافتراضي لماكينات الصراف الآلي. وفي الواقع، عندما أعلنت Microsoft في البداية عن نظام التشغيل Windows 10 LTSC، كانت الخطة تقضي بإصدار LTSC كل 12-18 شهرًا، بينما ذكرت Intel أنها لن تدعم سوى قناة LTSC واحدة لكل مجموعة رقائق. يبدو أن السياسة قد تغيرت منذ ذلك الحين، حيث استقرت Microsoft على دورة إصدار مدتها ثلاث سنوات لكل LTSC ووافقت شركة Intel على دعم قناتين من LTSCs لكل مجموعة رقائق. لقد تم إصدار قنوات LTSCs حتى الآن بهذا الشكل "1507 و1607 و1809 و19H1" - وفي الواقع فإن المسميات الواردة عبارة عن تواريخ إصدار Microsoft، مثل يوليو 2015، ويوليو 2016، وسبتمبر 2018، وH1 2019 - لذا فقد صدرت LTSCs أسرع بكثير من الوعد المستقبلي بالإصدار كل ثلاث سنوات.

كما ترى، يؤدي هذا الموقف إلى إحداث مشكلة كبيرة في صناعة ماكينات الصراف الآلي. ويبدو أن دورة الترقية قد تكون كل ست سنوات في المستقبل، وربما يكون من السهل أن تكون كل 12 شهرًا، اعتمادًا على الطريقة التي تتطور بها LTSCs والدعم المقدم لها مستقبلًا. ويكمن السبب الجذري لذلك في أنه مع تسريع وتيرة دورات البرامج، لا يرغب أيٌّ من مورّدي الأجهزة بسلسلة الدعم في دعم إصدارات نظام التشغيل الجديدة باستخدام مكونات الأجهزة القديمة وبرامج التشغيل - وليست لديهم نية لإعادة فتح تطوير برامج التشغيل القديمة لتكاملها مع إصدارات نظام التشغيل المستقبلية.

بين المطرقة والسندان

إن هذا الأمر لا يترك سوى القليل من الخيارات أمام صناعة ماكينات الصراف الآلي. لقد اعتادت البنوك على تشغيل ماكينات الصراف الآلي الخاصة بها لمدة 10 سنوات، بينما يقوم العديد من البنوك بتشغيل ماكينات الصراف الآلي لفترة أطول من ذلك. وفي الواقع، فإن صيانة معدات ماكينات الصراف الآلي لديها قواسم مشتركة مع صيانة الطائرات أكثر من صيانة أجهزة الكمبيوتر. قد تُستخدم الطائرات لعدة عقود، ولكن يمكن تغيير العديد من مكونات الأجهزة عدة مرات خلال تلك الفترة، لذا ربما يصل عمر هيكل الطائرة إلى 30 عامًا فقط.

وبالمثل، قد تخضع ماكينة الصراف الآلي البالغة من العمر 15 عامًا لتغييرات عدة في الأجزاء المسؤولة عن قراءة البطاقات وصرف النقود وربما مركز معالج الكمبيوتر أيضًا على مدار عمرها. ومع ذلك، يتمثل الجزء الأصعب في نظام التشغيل. إذا كان من الواجب تغيير نظام التشغيل بانتظام قدر ما ترسل Microsoft ترقيات، فستحتاج اللوحة الأم أيضًا إلى الترقية إلى جانب نظام التشغيل - بتكلفة كبيرة يتحملها البنك. ويتمثل بديل ذلك في استخدام نظام تشغيل غير مدعوم والمخاطرة بعدم التوافق مع PCI، إلى جانب مخاطر أمنية حقيقية بالغة مثل البرامج الضارة (والصحافة السيئة ذات الصلة التي تصاحب انتهاكات الأمان).

هل هناك إجابة أخرى؟ لقد أولت شركة KAL اهتمامًا بهذه المشكلة منذ عام 2014، من خلال تقييم الخيارات في محاولة لفهم الأسباب الجذرية وتقييم المداخل التي قد تؤدي إلى حل طويل الأجل.

إيجاد حل

هل ماكينة الصراف الآلي قابلة للترقية؟ لا.

يتمثل أحد الخيارات محل النظر في ما إذا كان يمكن جعل مركز معالج الكمبيوتر لماكينة الصراف الآلي أكثر "قابلية للترقية".

تخيل سيناريو تكون فيه ترقية مركز معالج الكمبيوتر سهلة مثل تغيير قرص DVD في مشغل DVD؟ في الواقع، تدعم شركة Intel هذا النوع من المفاهيم باستخدام "بطاقة الحوسبة" الخاصة بهم. فهي مركز معالج كمبيوتر بحجم بطاقة ائتمان يمكن تبديلها بسهولة. ومع ذلك، فقد يتطلب هذا الأمر إعادة تصميم شامل لماكينات الصراف الآلي حول العالم وسيظل بحاجة إلى استبدال مكلف نسبيًا للأجهزة من خلال التدخل الميداني.

ألا تقوم بالترقية مطلقًا؟ لا.

هناك عدد كبير من ماكينات الصراف الآلي التي لا تزال تعمل بنظام Windows XP في بعض البنوك الآسيوية حتى اليوم. ومن الواضح أن هذا الخيار المتمثل في عدم ترقية نظام التشغيل والاستمرار في تشغيل نظام Windows XP على ماكينات الصراف الآلي يمثل إستراتيجية محفوفة بالمخاطر. ولا يقتصر الأمر على عدم توافق PCI مع تشغيل برامج غير مدعومة، بل يمتد ليعرِّض البنك وعملاءه أيضًا لبرامج ضارة وهجمات إلكترونية محتملة، حيث يتم استغلال نقاط الضعف في أنظمة التشغيل غير المدعومة من قِبَل العصابات الإجرامية. ولا ينبغي اعتبار هذا خيارًا جادًا.

ومع ذلك، هناك بديل لـ "عدم ترقية" ماكينات الصراف الآلي التي يمكن أن تعمل مستقبلًا مع نظام Windows 10 والإصدارات اللاحقة من LTSCs.

لنفترض أن البنك يقوم مبدئيًا بترقية ماكينات الصراف الآلي الخاصة به إلى نظام التشغيل Windows 10 كما هو مطلوب. وقد أُطلق على إصدار Windows 10 في عام 2019 اسم Windows 10 LTSC 1809 وهو يعمل جنبًا إلى جنب مع مجموعة رقائق تدعم LTSC. فمن المقرر أن تدعم Microsoft وIntel وصناعة ماكينات الصراف الآلي هذا المزيج لمدة 10 سنوات. وقد يبدو أن هذا يحل معضلة الترقية، لكنه في الحقيقة لا يفعل ذلك. لاحظ أنه:

• لا يمكن تشغيل نظام التشغيل Windows 10 LTSCs الجديد فور وصوله على ماكينة الصراف الآلي لعام 2019 - أي 
• ضع في اعتبارك الآن دورة الاستبدال السنوية لماكينات الصراف الآلي. وكمثال على ذلك، فمن المقرر أن يستبدل بنك كبير يضم حوالي 10,000 ماكينة صراف آلي 10٪ من ماكيناته كل عام مع تقدم عمر ماكينات الصراف الآلي. وقد يشتري البنك سنويًا 1000 ماكينة صراف آلي جديدة يتم تسليمها بأحدث LTSC من Microsoft ومجموعة الرقائق الحالية من Intel. ففي عام 2023، على سبيل المثال، سيحصلون على 23XX من LTSC. بينما تشغل ماكينات الصراف الآلي الجديدة 23XX من LTSC، فلا يمكن لماكينات الصراف الآلي القديمة التي تم تحويلها في عام 2019 تشغيل سوى 1809 من LTSC. وبعد مرور 10 سنوات، فمن المحتمل أن تضم شبكة ماكينات الصراف الآلي 10 مجموعات رقائق مختلفة من LTSC plus تعمل بإصدارات مختلفة من نظام التشغيل وقدرات ميزات متنوعة.
• رغم أن كل ماكينة صراف آلي تضم قائمة برمجيات مدعومة على مدار فترة 10 سنوات، إلا إن ذلك سيتحقق من خلال عدم ترقية نظام التشغيل عند وصول LTSCs، ما يؤدي إلى شبكة مجزأة تحتوي على العديد من إصدارات نظام التشغيل المختلفة عبر الشبكة. وهو ما يمثل سيناريو غير مقبول بالنسبة لمعظم البنوك.

هل تريد تغيير إستراتيجية دعم Intel لماكينات الصراف الآلي؟ لا.

لقد أجرى كل من Aravinda Korala، الرئيس التنفيذي لشركة KAL وMike Lee، الرئيس التنفيذي لرابطة صناعة ماكينات الصراف الآلي (ATMIA)، سلسلة من المحادثات مع شركة Intel لفهم ما إذا كانوا سيضعون في الاعتبار نظام دعم خاص بمحركات رقائقهم الخاصة بصناعة ماكينات الصراف الآلي.

وقد ترأس المحادثة كل من Oania Wei وAlec Gefrides، المدير العام لقطاع البيع بالتجزئة للمعاملات بشركة Intel. لقد استكشفنا مفاهيم مثل الدعم طويل الأجل المدفوع الخاص ببرامج تشغيل Intel المتعلقة بصناعة ماكينات الصراف الآلي وترخيص كود المصدر لرابطة ATMIA إلى برامج التشغيل القديمة. وفي النهاية، أصبح من الواضح أن ماكينات الصراف الآلي تمثل صناعة صغيرة بالنسبة لشركة Intel إذ لم يكن أيٌّ من الخيارات التي اقترحناها مجديًا. ومع ذلك، ذكرت Intel "انظر إلى Linux مرة أخرى" كما قدمت KAL إلى Wind River، وهي شركة توزيع Linux التي كانت في ذلك الوقت أيضًا تابعة لشركة Intel.

هل تود تحويل ماكينات الصراف الآلي إلى نظام Linux؟ لا.

دائمًا كان Linux خيارًا لماكينات الصراف الآلي. وقد لاقى الأمر نجاحًا في تشغيل ماكينات الصراف الآلي على نظام Linux في البرازيل باستخدام ماكينات الصراف الآلي المصنعة في البرازيل - ولكن ليس في أي مكان آخر.

تُعد صناعة ماكينات الصراف الآلي العالمية سوقًا صغيرة نسبيًا إذ تضم 3.5 ملايين ماكينة صراف آلي حول العالم. ولم يكن دعم سوق مجزأ باستخدام كل من Linux وWindows مجديًا تجاريًا بالنسبة للمورّدين. يُرجى العلم أن هناك ما يقرب من 20000 بنك على مستوى العالم. ويتم اتخاذ قرار نظام التشغيل الذي يعمل على ماكينة الصراف الآلي بشكلٍ أساسي من قِبَل البنك - وليس المورّدين. ولن تسمح البنوك سوى لأنظمة تشغيل ليست لديها سياسة للاتصال بشبكته الداخلية - هذه الفترة.

كم من الوقت سيستغرق إقناع 20,000 بنك بقبول Linux كنظام تشغيل على ماكينات الصراف الآلي الخاصة به؟ يمكنك أن تخمن الإجابة. أي دراسة جدوى تتعلق بالانتقال إلى حزمة كاملة من برامج Linux ستحتاج إلى التعامل مع فترة طويلة جدًا من تجزئة السوق. وتتمثل النتيجة في أنه لم يكن أيٌّ من كبار مصنعي ماكينات الصراف الآلي على استعداد حتى الآن للاستثمار في دعم كل من Linux وWindows على ماكينات الصراف الآلي الخاصة بهم خلال هذه الفترة الانتقالية. ونظرًا لأن المصنعين يتحكمون في برامج تشغيل XFS، فإذا لم يتم نقل برامج التشغيل هذه إلى Linux، فمن المستحيل على أي مورّد برامج تشغيل تطبيق Linux على ماكينة الصراف الآلي بغض النظر عن مدى عمق جيوب البحث والتطوير لمورّد البرامج.

لماذا تفكر في Linux بشكلٍ عام؟ يضم Linux ميزة مفيدة بشكلٍ خاص تعمل على كسر حاجز الدعم. فجميع برامج تشغيل Linux، بما في ذلك برامج تشغيل مجموعة رقائق Intel، مفتوحة المصدر في نظام Linux. وهذا يعني أن شركات مثل Wind River وRed Hat من نظام Linux البيئي تتمتع بحق الوصول إلى كود المصدر هذا ويمكِّنها من تقديم الدعم على أساس تجاري. وهو ما يحل مشكلة PCI بالنسبة للبنوك.

لكنه لا تزال تواجهنا معضلة تكلفة تحويل جميع برامج ماكينات الصراف الآلي في آلاف البنوك حول العالم من نظام التشغيل Windows إلى Linux.

الحل - لحظة الاكتشاف

على الرغم من أن Linux يمكنه حل مشكلة دعم البرامج طويلة المدى، إلا إن له عيبًا كبيرًا مقارنةً بنظام Windows حيث استثمرت البنوك مليارات الدولارات في برامج ماكينات الصراف الآلي التي تعمل على نظام Windows. إذ ينطوي التحويل على تكلفة باهظة الثمن.

هناك عائق فني بالإضافة إلى العائق المالي. إذ تضم ماكينات الصراف الآلي برامج تشغيل للأجهزة تستخدم معيار XFS الذي يتم تنفيذه على نظام Windows فقط. حتى إذا رغب أحد البنوك في تحويل حزمة البرامج الخاصة به إلى Linux، فلن يتمكن من القيام بذلك ما لم يكن مورد الأجهزة على استعداد أيضًا لتحويل برامج تشغيل XFS الخاصة به إلى Linux. وفي الوقت الحالي، لا يوفر كبار المورّدين برامج تشغيل لماكينات الصراف الآلي على نظام Linux.

هل هناك طريقة للجمع بين مزايا Linux وWindows؟

عملت KAL على حل هذه المشكلة مع Wind River من منتصف عام 2017 فصاعدًا. وقد ترأس فريق KAL كل من Aravinda Korala وKit Patterson، بينما قاد فريق Wind River كل من Kevin Konkos وDavide Ricci. وتتمثل الإجابة التي توصلنا إليها في استخدام Linux Hypervisor لاستضافة نظام التشغيل Windows 10.

يدعم Linux تقنية "مراقب الأجهزة الافتراضية" يُطلق عليها QEMU. وهي تعمل جنبًا إلى جنب مع KVM لاستغلال تسريع الأجهزة الافتراضية المدعومة في Linux، وهو قادر على تقديم واجهة لنظام التشغيل Windows 10 من أجل التشغيل كنظام تشغيل ضيف على Linux. تأتي برامج تشغيل الأجهزة الخاصة باللوحة الأم الآن من Linux kernel، بينما تعمل بيئة التطبيق تحت نظام Windows. أما دعم برامج تشغيل QEMU وKVM وLinux فيأتي من مجتمع Linux وشركات مثل Red Hat وWind River. لذلك يمكن دعم جزء Linux لأي فترة زمنية بشرط أن تعمل الظروف التجارية لصالح شركات Linux.

قد يتربع Windows على قمة نظام Linux فكثيرًا ما يتم تحديثه كلما رغبت Microsoft والبنوك في تحديثه - وهو ما قد يحدث عن بُعد عبر الإنترنت، دون الزيارة الميدانية لماكينات الصراف الآلي. فمن شأن هذا الأمر أن يحل معضلة الترقية. فهو يلغي الحاجة إلى الترقيات الجبرية للأجهزة بسبب ترقيات Windows أو LTSCs، ويمكن للبنوك أن تظل على تحديث دائم وتشغل أحدث الإصدارات من جميع البرامج. فذلك هو التحرر التام من دورة الترقية الجبرية للأجهزة.

كيف تعمل

ما هو "مراقب الأجهزة الافتراضية" والمحاكاة الافتراضية؟

ليست المحاكاة الافتراضية بالمفهوم الجديد. بل إن شركة IBM أول من ابتكرت أجهزة وبيئات افتراضية على حواسيب كبيرة تعود إلى الستينيات. جدير بالذكر أن تُستخدم المحاكاة الآن على نطاق واسع في جميع مراكز البيانات حول العالم تقريبًا.

كما تسمح تقنيات "مراقب الأجهزة الافتراضية" لأنظمة تشغيل متعددة بالعمل على نفس خادم الأجهزة. أشهرها هو برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" من VMware. تقوم مراكز البيانات العالمية بتشغيل برامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" من VMware وRed Hat وغيرها لعزل الأجهزة عن بيئة التشغيل.

على سبيل المثال، سيكون من الممكن تشغيل نظام Windows XP وWindows 7 في آنٍ واحد كنظم تشغيل ضيف على نظام تشغيل مضيف VMware. كما أنها تسمح بالتحكم في الخوادم وإدارتها عن بُعد باستخدام برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية". يمكن تجميد نظام قيد التشغيل في مساراته، ونقله إلى خادم جهاز جديد، وإعادة تشغيله من حيث توقف، كما لو لم يحدث شيء بينهما.

الأجهزة الافتراضية من Intel وAMD

تعتمد برامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" على سحر الأجهزة من Intel وAMD لأداء وظيفتها.

كانت المحاكاة الافتراضية في السابق مجرد تقنية برمجية. فقد اعتمدت على محاكاة البرامج للسماح لنظام التشغيل الضيف بالعمل على نظام تشغيل مضيف. غير أن جهود محاكاة أوامر الوصول إلى الأجهزة وترجمتها من نظام تشغيل إلى آخر كانت مكلفة وتسببت في إبطاء الأنظمة بشكلٍ ملحوظ.

وفي عام 2005، عمدت شركتا Intel وAMD إلى بناء دعم افتراضي للأجهزة في وحدات المعالجة المركزية الجديدة الخاصة بهم. وتسمح هذه التقنيات، المعروفة باسم Intel VT-x وAMD-V، بتشغيل الملفات التنفيذية لنظام التشغيل الضيف محليًا على وحدة المعالجة المركزية، ولكنها تلتقط مكالمات النظام حتى يمكن معالجتها بواسطة نظام التشغيل الصحيح. وعليه تتمثل النتيجة في عمل برنامج التطبيق بنظام التشغيل الضيف كما لو كان يحتوي على وحدة المعالجة المركزية بأكملها دون تأثير ملحوظ على الأداء.

في اختبار KAL، تم قياس تأثير الأداء ليكون حوالي 2٪ فقط لماكينات الصراف الآلي الافتراضية التي تعمل بنظامي التشغيل Windows وLinux عند مقارنتها بالعمل على نظام Windows في الأصل على نفس الجهاز بدون محاكاة افتراضية. وهذا هو السحر حقًا.

يوضح الرسم البياني الوارد أدناه كيف تبدو بنية برامج ماكينات الصراف الآلي الجديدة داخل ماكينة الصراف الآلي مع تقنية المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل:

يعمل برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" على مركز معالج الكمبيوتر المعدني، كما يعمل Windows 10 كنظام تشغيل ضيف على رأس برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية"، بينما يعمل برنامج التطبيق جنبًا إلى جنب مع XFS SPs من مورّد الأجهزة داخل جهاز افتراضي يعمل بنظام Windows.

كيف يبدو الحل الافتراضي لماكينات الصراف الآلي؟

على المستوى المفاهيمي، يبدو الحل الافتراضي للبرنامج تمامًا مثل حزمة البرامج الحالية، ولكن مع إضافة برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" بين Windows والأجهزة. لكن، بالطبع، ليس من السهل تنفيذ حل فعلي. لنبدأ بالمتطلبات الأساسية.

المتطلبات الأساسية للحل الافتراضي لماكينات الصراف الآلي

على الرغم من إمكانية تشغيل برامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" على ماكينات الصراف الآلي التي لا تتضمن دعم أجهزة مدمج للمحاكاة الافتراضية باستخدام محاكاة البرامج، فمن المحتمل أن يكون هذا بطيئًا جدًا لاستخدام الناتج. وفيما يلي قائمة بالمتطلبات الأساسية لإضفاء الطابع الافتراضي على ماكينات الصراف الآلي:

1. يتمثل المتطلب الأول في توفير تقنية "VT-x" على اللوحات الأم من Intel وتقنية "AMD-V" على اللوحات الأم من AMD. نظرًا لأن وحدات المعالجة المركزية (CPU) المزودة بقدرات الأجهزة هذه بدأت في الظهور في عام 2006 تقريبًا، فإن ماكينات الصراف الآلي الأقدم من ذلك لن تكون قادرة على دعم المحاكاة الافتراضية بدون حدوث تدهور كبير في الأداء. ومن المحتمل كذلك أن ماكينات الصراف الآلي التي تتمتع بهذه الإمكانات لم تظهر إلا بعد عام 2006 نظرًا لأن مورّدي ماكينات الصراف الآلي غالبًا ما استخدموا مخزونات أقدم من وحدات المعالجة المركزية على مدى فترة طويلة، وبالتالي فإن التوقف يكون في وقتٍ ما بعد عام 2006.
   
   
2. إمكانية تعطيل قدرة المحاكاة الافتراضية على وحدات المعالجة المركزية التي تدعمها عن طريق إعداد BIOS. فقد يتطلب هذا زيارة ميدانية لتغيير هذا الإعداد بإضافة تكلفة إلى تنفيذ حل برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية". يمتلك بعض مورّدي ماكينات الصراف الآلي أدوات لإدارة BIOS يمكن استخدامها عن بُعد. وتوصي KAL بهذا الخيار لاختبار تكوين BIOS أولًا ثم تغيير هذا التكوين عن بُعد لتمكين المحاكاة الافتراضية. ومن المرجح أن يكون هذا الخيار ممكّنًا بالفعل بشكلٍ افتراضي في ماكينات الصراف الآلي الأحدث.
   
   
3. بعد ذلك، يتعين على البنوك اختيار مورّدي برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية". وقد أعربت ثلاث شركات بالفعل عن اهتمامها بدعم صناعة ماكينات الصراف الآلي - وهي؛ Red Hat وVMware وWind River. لقد أجرت KAL اختبارًا لبرامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" الوارد من جميع الشركات الثلاث وأكدت أنها تعمل جميعًا. تمتلك Microsoft أيضًا برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" يسمى Hyper-V وهو جزء قياسي من Windows يمكنه العمل نظريًا، لكنه يعاني من نفس عيب Windows. ونظرًا لعدم توفر كود مصدر برنامج التشغيل لبرامج تشغيل الأجهزة التابعة لجهات خارجية في Windows، فليس لدى برامج التشغيل غير المدعومة التي تحتوي على Hyper-V أي طريقة للحصول على الدعم من Microsoft أو أي شخص آخر.
   
   
4. في النهاية، يتعين على البنوك التحقق من إمكانية دعم مورّدي أجهزة ماكينات الصراف الآلي وبرامجها لتطبيقات البرامج وبرامج التشغيل الخاصة بهم في بيئة افتراضية. على سبيل المثال، إذا كان مورّد برامج ماكينات الصراف الآلي لديهم هو KAL، فيجب عليهم التحقق من دعم KAL لإحدى البيئات الافتراضية - وهو ما نقوم به - كما ينبغي التأكد من دعم مورّدي برامج ماكينات الصراف الآلي XFS SPs في بيئة افتراضية. فضلًا عن ذلك، يتعين على البنوك التأكد من أن دعم المحاكاة الافتراضية مدمج في جميع طلبات تقديم العروض المصرفية المستقبلية. وهذا ما حدث في عام 2000 مع شركة XFS. لقد كلفت البنوك* جميع المورّدين بدعم XFS ما أحدث تغييرًا في عالم ماكينات الصراف الآلي.

هل أنت جاهز للبدء الفوري؟

حسنًا، ليس بعد. فاستيفاء المتطلبات الأساسية ليس كافيًا. يتعين على البنوك أيضًا استكمال مشروع التنفيذ:

1. ينبغي اختبار حلول برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" الجديدة للتأكد من أن جميع البرامج النصية للاختبار التي تم استخدامها لاختبار قبول الحل الحالي مستمرة في العمل عندما يكون نظام التشغيل افتراضيًا - وهو ما يجب أن يكون كذلك.
2. ينبغي للبنوك مراجعة تأمين ماكينات الصراف الآلي الخاصة بهم. إذ تغير البيئة الجديدة الحزام الأمني - وعليه فهي بحاجة إلى إغلاق برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" بالإضافة إلى بيئة Windows.
3. يتعين على البنوك مراجعة نظام مراقبة ماكينات الصراف الآلي الخاصة بهم. فمن الناحية المثالية، يجب أيضًا مراقبة برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية"، جنبًا إلى جنب مع بقية النظام.
4. يتعين على البنوك مراجعة آلية توزيع البرامج. وبشكلٍ مثالي، يجب إجراء التغيير بالكامل مع توزيع البرامج عن بُعد، دون الحاجة إلى إرسال فني إلى ماكينة الصراف الآلي. يجب أن يكون نظام توزيع البرامج قادرًا على تقديم تصحيحات وتحديثات لبرنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية"، بالإضافة إلى نظام Windows والتطبيق - كل ذلك بشكل مثالي عبر الإنترنت (أو عبر DVD إذا كان هذا هو الخيار الوحيد المتاح).

بمجرد أن تنتهي البنوك من هذه الخطوات، فستكون بذلك جاهزة للبدء الفوري.

شركة KAL جاهزة اليوم.

إستراتيجية دعم طويلة الأمد

هناك مكون برمجي إضافي في حزمة برامج ماكينات الصراف الآلي الذي تتطلب البنوك الآن الحصول على عقد دعم له. فيجب عليهم التأكد من إضافة دعم برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" إلى القائمة. وفيما يلي ما يحتاجون إليه من مورّد برنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية":

• الالتزام بدعم ماكينات الصراف الآلي على مدى طويل يصل إلى 10 سنوات على الأقل إن لم يكن أكثر.
• دعم برامج تشغيل أجهزة اللوحة الأم في نظام Linux بحيث تخرج برامج تشغيل الجهات الخارجية التي تعمل بنظام Windows لهذه الأجهزة عن الصيانة باستخدام LTSCs الجديدة، ويمكن استبدالها باستخدام برامج تشغيل Linux مفتوحة المصدر عبر المحاكاة الافتراضية.
• دعم رقائق Intel وAMD بقدر ما يمكن لمورّدي برامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" توفيره بحيث يمكن دعم ماكينات الصراف الآلي القديمة الموجودة على شبكتهم.
• دعم LTSCs المستقبلية من Microsoft فور وصولها، مع مراعاة المشكلات المحتملة المتعلقة ببرنامج التشغيل للأجهزة القديمة كما هو موضح أعلاه.

ومن الناحية المثالية، تحتاج صناعة ماكينات الصراف الآلي إلى إصدار عالمي موحد لبرنامج "مراقب الأجهزة الافتراضية" من جميع الموّردين من أجل دعم جميع إصدارات اللوحات الأم لماكينات الصراف الآلي في جميع أنحاء العالم.

الخلاصة وسبل المضي قدمًا

تساهم المحاكاة الافتراضية في حل المشكلة التي تواجه جهات توزيع ماكينات الصراف الآلي عن طريق عدم الربط بين ترقيات نظام التشغيل Windows وترقيات أجهزة مركز معالج الكمبيوتر. كما تسمح بترقية نظام التشغيل والأجهزة بشكلٍ منفصل، وبالتالي الحد من حالات التعطل البالغة في شبكات ماكينات الصراف الآلي الذي قد يحدث عندما يخرج نظام التشغيل Windows 7 عن الدعم في عام 2020.

كان البنك الأمريكي US bank أول بنك في العالم يختبر مفهوم المحاكاة الافتراضية باستخدام KAL، جنبًا إلى جنب مع اثنين من مورّدي برامج "مراقب الأجهزة الافتراضية". وقد تم إثبات القدرة على تشغيل مجموعة البرامج الحالية للبنك ضمن بيئة افتراضية في إثبات المفهوم (PoC) الذي استمر بضعة أيام.

وكان Česká spořitelna أول بنك أوروبي يختبر المفهوم باستخدام KAL في جمهورية التشيك. وقد أعرب Jiří Charousek عن تقديره للتكنولوجيا على الفور وأجرى الاختبارات الأولى. ذكر Jiří "كنا قلقين بشأن الاضطرار إلى ترقية أجهزتنا بعد فترة وجيزة من ترقية XP-W7 ويسعدنا حقًا أن المحاكاة الافتراضية توفر لنا خيارًا بديلًا. كانت المحاكاة الافتراضية لماكينات الصراف الآلي فكرة طبيعية جدًا بالنسبة لنا لأنها تعتمد على مفهوم Česká طويل الأجل داخل مجال البنية التحتية - فالتمثيل الافتراضي هو إستراتيجيتنا بالفعل وكانت ماكينات الصراف الآلي الاستثناء."

يُعد هذا المفهوم انفراجة بالنسبة لمورّدي الأجهزة أيضًا. فغالبًا ما يشترون اللوحات الأم والرقائق بكميات كبيرة فقط ليكتشفوا أن ترقية أنظمة التشغيل الجديدة تجعل مخزونهم من الأجهزة القديمة عديم القيمة. ونظرًا لأن المحاكاة الافتراضية تكسر الرابط الوثيق بين اللوحات الأم وأنظمة التشغيل، تعتقد KAL أن هذا سيوفر التكاليف على مُصنعي ماكينات الصراف الآلي أيضًا.

توفر تقنية المحاكات الافتراضية لنظام التشغيل السبيل للتقدم نحو التخلص من العملية المكلفة وباهظة الثمن والمستهلكة للوقت بالنسبة للبنوك التي يتعين عليها ترقية أساطيل ماكينات الصراف الآلي باستمرار لدعم نظام تشغيل جديد. فهي لا تلغي الحاجة إلى ترقية الأجهزة إلى الأبد - بل تلغي الحاجة إلى ترقية أجهزة الصراف الآلي فقط بسبب تحديث نظام التشغيل. وستظل البنوك بحاجة إلى ترقية مراكز معالج الكمبيوتر الخاصة بها إما لأنها قديمة وإما بطيئة جدًا وإما لأنها ترغب في استخدام إمكانات وحدة المعالجة المركزية المستقبلية لتقديم خدمات جديدة ومثيرة لعملائها. وتتفق البنوك على أن هذا سبب وجيه لترقية أجهزتها.

وعليه، فمن الضروري أن تفرض البنوك دعم المحاكاة الافتراضية في جميع طلبات تقديم العروض لبرامج ماكينات الصراف الآلي وأجهزتها.

شكرًا لكم

لقد ساهم العديد من الأشخاص في هذا المشروع وأكدوا على سلامته بالفعل. تعرب شركة KAL عن جزيل الشكر والعرفان لمساعدتنا على الوصول إلى هذا الحل.

• ATMIA: Mike Lee
• Citibank: Peter Kulik
• Česká: Jiří Charousek
• Intel: Oania Wei
• KAL: Kit Patterson, Andrea Vinci, Giuseppe Scardino
• Microsoft: Pat Telford
• Payment Redesign: Eric de Putter
• Red Hat: David Hutchison-Bird, Daniel Schaefer, Rich Feldman
• VMWare: Thomas Klouwer
• Wind River: Davide Ricci, Rick Anderson, Kevin Konkos

متابعة

نرحب بتعليقاتكم وأسئلتكم وملاحظاتكم. انضم إلى مناقشة المدونة أدناه.

إذا كانت لديك أي استفسارات حول المستند التقني، فالرجاء عدم التردد في التواصل معنا.