بيوسلاكس

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

BioSLAX هو نظام تشغيل حيّ يعمل على أقراص CD و DVD و USB ، ويضمّ مجموعةً من أكثر من 300 أداة وتطبيق في مجال المعلوماتية الحيوية . وقد أصدرته وحدة موارد المعلوماتية الحيوية التابعة لمعهد علوم الحياة (LSI) في جامعة سنغافورة الوطنية (NUS). ويمكن تشغيله من أي جهاز كمبيوتر يدعم خيار الإقلاع من قرص CD/DVD أو USB، ويعمل بنظام Slackware المضغوط، وهو نسخة من نظام Linux تُعرف أيضًا باسم Slax . وقد طوّر توماش ماتييتشيك نظام Slax في جمهورية التشيك باستخدام نصوص Linux الحية التي طوّرها بنفسه. أما النسخة المشتقة من BioSLAX فقد طوّرها مارك دي سيلفا، وليم كوان سيونغ، وتان تين وي.

تم إصدار BioSLAX لأول مرة لمنهج علوم الحياة في جامعة سنغافورة الوطنية في أبريل 2006.

تاريخ

في يناير 2003، حصلت APBioNet على منحة بحثية من برنامج شبكة عموم آسيا (PAN) التابع لمركز بحوث التنمية الدولية (كندا) لإنشاء APBioBox، وهو عبارة عن مجموعة من تطبيقات وحزم المعلوماتية الحيوية الشائعة الاستخدام مع برمجيات الحوسبة الشبكية، وذلك في إطار جهودها لإنشاء APBioGrid. وكانت منصة Redhat Linux، التي كانت منتشرة على نطاق واسع آنذاك، هي المنصة المختارة. وفي مارس من العام نفسه، أطلقت APBioNet برنامج شراكة صناعية (AIPS) وتعاونت مع شركة Sun Microsystems لإنشاء BioBox لمنصة Solaris. وبعد ستة أشهر، تم إصدار نسخ تجريبية من APBioBox وBioBox من Sun، والتي أصبحت تُعرف الآن باسم Bio-Cluster Grid، لاختبارها تجريبيًا من قبل جهات مختارة. وتضمنت الحزم Globus Grid Toolkit الإصدار 2.0 وSun Grid Engine على التوالي. [ 1 ]

في الرابع من ديسمبر/كانون الأول 2003، أُجري اختبار ميداني لحزمتي برامج Biobox، اللتين كانتا تُعرفان آنذاك باسم APBioBox (لنظام Red Hat Linux) وBioCluster Grid (لنظام Sun Solaris)، خلال ورشة عمل في مجال المعلوماتية الحيوية عُقدت في معهد العلوم والتكنولوجيا المتقدمة (ASTI) التابع لوزارة العلوم والتكنولوجيا (DOST) في الفلبين، وذلك بمناسبة الذكرى السبعين لتأسيس المجلس الوطني للبحوث في الفلبين (NRCP). وقد تم بنجاح دمج عشرة أجهزة Pentium وعدد من خوادم Sun في نظام APBioGrid. وقد رعت شركة Sun Microsystems هذه الورشة والبرامج التي تم اختبارها، وموّلها جزئيًا مركز بحوث التنمية الدولية (IDRC).

في يوليو 2004، قدّم الدكتور ديريك كيونغ نظام Knoppix كمنصة يونكس (مبنية على دبيان) مستقرة وقوية وصغيرة الحجم للأستاذ المساعد تان تين وي في ورشة عمل نظّمها معهد علوم الأنظمة (ISS) بجامعة سنغافورة الوطنية. وبحلول سبتمبر 2004، تمكّنوا، بمساعدة السيد أونغ غوان سين، من إنشاء نموذج مُحسّن لنظام Knoppix من خلال بناء برمجيات في APBioBox بالإضافة إلى تطبيقات مفيدة في نموذج أولي، APBioKnoppix، كمشروع للدورة العملية لوحدة LSM2104 في قسم الكيمياء الحيوية بجامعة سنغافورة الوطنية. [ 2 ] لاحقًا، تمّ تحديثه استنادًا إلى Knoppix 4.02 وأُصدر باسم APBioKnoppix2. [ 3 ] على الرغم من الاستخدام الواسع لنظام APBioKnoppix، تبيّن أنه غير قابل للتوسيع بسهولة. إذ كان لا بدّ من تثبيت جميع التطبيقات قبل إعادة تصميمه، مما جعل توزيعه غير مرن للغاية.

في يونيو 2005، اقترح السيد مارك دي سيلفا، من وحدة موارد المعلوماتية الحيوية في معهد علوم الحياة، استخدام Slax كأساس لقرص حي جديد قائم على المعلوماتية الحيوية، وذلك بفضل نظامه المعياري الذي يسمح باستخدام النظام الأساسي نفسه وإضافة أدوات أو تعديلات متنوعة إليه بسهولة عبر إضافة وحدات منفصلة تحتوي على جميع ملفات التطبيقات أو التعديلات. وقد ألغى هذا الحاجة إلى إعادة تصميم النظام بالكامل في كل مرة تظهر فيها برامج جديدة أو تغييرات، كما كان الحال مع Knoppix.

بحلول أبريل 2006، تم إصدار النسخة الأولى من برنامج BioSLAX مع عدة إصدارات:

  • إصدار المستخدم القياسي (530 ميجابايت)
  • إصدار المطورين (700 ميجابايت)
  • إصدار الخادم (470 ميجابايت)

استُخدم برنامج BioSLAX لاحقًا في وحدة تدريس المعلوماتية الحيوية ضمن منهج علوم الحياة في جامعة سنغافورة الوطنية، وكذلك في العديد من الفعاليات التي نُظمت تحت مظلة شبكة آسيا والمحيط الهادئ للمعلوماتية الحيوية (APBioNet). وتُعدّ APBioNet فرعًا إقليميًا للجمعية الدولية لعلم الأحياء الحاسوبي (ISCB). وقد صُممت نسخ مُخصصة لتلبية احتياجات كلٍ من جامعة سنغافورة الوطنية وشبكة APBioNet.

في أغسطس 2007، وبالتعاون مع شبكة APBioNet، تم استخدام نسخة مُخصصة من BioSLAX لإنشاء عقدة موارد المعلوماتية الحيوية في فيتنام على خادم موارد المعلوماتية الحيوية التابع لمعهد التكنولوجيا الحيوية، أكاديمية العلوم والتكنولوجيا الفيتنامية، هانوي، فيتنام (Bio-IBT). وقدّمت عقدة Bio-IBT الخدمات التالية:

  • مستودع قواعد البيانات البيولوجية BioMirrors
  • مورد NCBI BLAST المتطابق
  • إمكانية الوصول عبر الإنترنت إلى تطبيقات EBI EMBOSS
  • إمكانية الوصول عبر الإنترنت إلى محاذاة التسلسل المتعدد Clustal W
  • إمكانية الوصول عبر الإنترنت إلى محاذاة التسلسل المتعدد لـ T-Coffee
  • الوصول عبر الإنترنت إلى حزمة PHYLIP للاستدلال الوراثي
  • الوصول عبر الإنترنت إلى مجموعة أدوات معالجة التسلسل، SMS2

كما كان بإمكان المستخدمين الذين لديهم إمكانية الوصول إلى الخادم عبر SSH الوصول إلى العديد من تطبيقات علوم الحياة/البيولوجيا القائمة على واجهة سطر الأوامر .

تم إنجاز المشروع بأكمله بالتعاون مع ورشة العمل الأولى للمعلوماتية الحيوية التي عقدتها اليونسكو والاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية والأكاديمية الأمريكية للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية والشبكة الآسيوية للبيولوجيا الحيوية في فيتنام، والتي عقدت في الفترة من 20 إلى 31 أغسطس 2007، وهي حدث جانبي للمؤتمر الدولي السادس للمعلوماتية الحيوية (InCoB) 2007 في هونغ كونغ وهانوي ونانشا.

تم تزويد بعض إصدارات BioSLAX التي تم نشرها في المؤسسات الدولية تحت مظلة APBioNet بأداة صغيرة سمحت لها بربط عناوين IP الخاصة بها باسم نطاق apbionet.org الذي تم إنشاؤه ديناميكيًا، وبالتالي منح كل جهاز اسم نطاق مؤهل بالكامل (FQDN) ووجودًا على الإنترنت.

نمطية التصميم

بفضل اعتماد Slax على إضافة "وحدات تطبيقية" فوق نظام التشغيل Linux الأساسي، أصبح التوزيع بأكمله معياريًا. وقد زادت ميزة نشر هذه الوحدات حتى أثناء تشغيل النظام من جاذبية استخدام Slax. كما ساهم تضمين "مدير وحدات BioSLAX" ذي واجهة المستخدم الرسومية في تبسيط عملية إضافة الوحدات وإزالتها ديناميكيًا.

كان بإمكان المستخدمين اختبار تحديثات البرامج أو الإصدارات الجديدة، والرجوع إلى الإصدارات السابقة عند الحاجة. وكان هذا فعالاً بشكل خاص إذا تم تثبيت SLAX/BioSLAX على وسيط تخزين قابل للكتابة مثل محرك أقراص USB. مدير وحدة BioSLAX

الإصدارات

لقطات الشاشة

حتى الآن، صدرت نسختان من برنامج BioSLAX: النسخة 5.x المبنية على Slax 5، والنسخة 7.x المبنية على Slax 6. بينما اتبعت النسخة 5.x أرقام إصدارات Slax 5، اعتمدت النسخة 7.x ترقيمًا جديدًا أعلى برقم واحد من إصدار Slax الذي بُنيت عليه. يمكن تحميل أحدث الإصدارات من موقع BioSLAX الإلكتروني. [ 4 ]

BioSLAX 5.x

كان نظام التشغيل BioSLAX 5.x يعتمد في الغالب على الإصدار Slax 5.1.8، الذي يعمل بإصدارات سابقة من نواة لينكس 2.6 وKDE 3.4، مع unionfs.

إصدارات BioSLAX 5.x

إصدار المستخدم القياسي

تستخدم هذه النسخة واجهة المستخدم الرسومية لنظام KDE X Window ، وتتضمن جميع الأدوات ومجموعات التطبيقات، ولكنها لا تتضمن أدوات المُصرّف ولا شفرة المصدر وملفات رأس نواة لينكس. وهي مناسبة بشكل أساسي للمستخدمين الذين يحتاجون فقط إلى استخدام الأدوات ومجموعات التطبيقات. حجمها صغير، مما يجعل تحميلها سهلاً ومفيداً في المناطق ذات النطاق الترددي المحدود للإنترنت.

إصدار المطورين

تُشغّل هذه النسخة واجهة المستخدم الرسومية KDE X Window، وتتضمن جميع الأدوات ومجموعات التطبيقات، ومجموعة كاملة من أدوات التطوير والترجمة، بالإضافة إلى شفرة المصدر وملفات رأس نواة لينكس. هذه النسخة مُخصصة للمستخدمين المتقدمين الذين يحتاجون إلى أدوات وتطبيقات متنوعة، ويجب عليهم تجميع تطبيقات جديدة أو إنشاء وحدات تطبيقية جديدة لـ BioSLAX.

إصدار الخادم

لا تتضمن هذه النسخة واجهة مستخدم رسومية (X Window)، أو أدوات تجميع، أو مصدر نواة لينكس، أو ملفات رأس النواة. وهي مصممة للاستخدام بشكل أساسي كخادم عن بُعد، حيث يتعين على المستخدمين إما استخدام بروتوكول SSH للوصول إلى تطبيقات سطر الأوامر، أو الاتصال بالخادم عبر الإنترنت للوصول إلى البوابات الإلكترونية المتاحة لتطبيقات بيولوجية شائعة.

إصدار NUS LSM

هذه النسخة هي نسخة المطورين، وهي مخصصة للاستخدام من قبل منهج علوم الحياة في جامعة سنغافورة الوطنية لتدريس المعلوماتية الحيوية .

إصدار الحانة

هذه النسخة هي نسخة المطورين، وتتضمن TaveRNA . يهدف مشروع TaveRNA إلى توفير لغة وأدوات برمجية لتسهيل استخدام سير العمل وتقنية الحوسبة الموزعة.

BioSLAX 7.x

يعتمد نظام BioSLAX 7.x على نظام Slax 6، ويتميز بإصدارات أحدث من نواة لينكس 2.6، وبيئة سطح المكتب KDE 3.5، بالإضافة إلى استخدام خوارزميتي ضغط aufs وlzma. يُعدّ أبرز تغيير هو إمكانية استخدام هذا الإصدار كعميل أو خادم. كما تم نقل التوزيعة من قرص مضغوط إلى قرص DVD، مما أتاح إضافة المزيد من التطبيقات التي كانت محذوفة سابقًا من الإصدار 5.x لتوفير المساحة. وقد أُضيفت إمكانية الإقلاع من محرك أقراص USB مُهيأ بنظام FAT أو نظام ملفات موسع (EXT) في Slax 6، ولذلك تضمنت إصدارات BioSLAX 7.x هذه الميزة أيضًا، مما يُتيح فعليًا إدارة الملفات الدائمة غير المتوفرة على الأقراص المضغوطة/أقراص DVD لعدم إمكانية إعادة الكتابة عليها.

بيوسلاكس 8

تأخر إصدار نسخ BioSLAX اللاحقة للإصدار 7.x بسبب رفض مطور التوزيعة الأساسية (Slax)، توماش ماتييتشيك، المضي قدمًا في إصدار جديد نظرًا لالتزاماته العائلية. مع ذلك، كان السبب الرئيسي لعدم المضي قدمًا هو انتظاره دمج نظامي الملفات Squash FS و LZMA في نواة لينكس افتراضيًا، بدلًا من حاجة المستخدمين إلى تثبيت تصحيحات منفصلة. مع إصدار النواة 2.6.38، اكتمل الدمج أخيرًا، مما دفع ماتييتشيك إلى النظر في إصدار جديد من Slax، والذي سينتج عنه إصدار جديد من BioSLAX في الأشهر القادمة. يمكنكم متابعة آرائه حول الإصدار الجديد من Slax على مدونته.

سمات

الأدوات القياسية

يتميز نظام التشغيل BioSLAX بنظام التشغيل Linux Slackware 12.1 مع برامج تشغيل محدثة لمختلف محولات الشبكة، بما في ذلك دعم العديد من بطاقات الشبكة اللاسلكية المتنوعة. كما يحتوي على العديد من الأدوات والتطبيقات الأساسية المفيدة، مثل:

أدوات المعلوماتية الحيوية

تنقسم أدوات وتطبيقات المعلوماتية الحيوية إلى ثلاث فئات رئيسية.

تطبيقات وحدة التحكم

تطبيقات سطح المكتب

تطبيقات الويب

التثبيت على القرص الصلب

من الجوانب المفيدة لتوزيعات Slax سهولة تحويل نظام تشغيل مباشر إلى نظام Linux كامل مثبت على القرص الصلب لأي جهاز كمبيوتر، والذي سيستخدم حوالي 3.5  جيجابايت من المساحة.

تُوفّر أداة BioSLAX Installer ، المكتوبة باستخدام مجموعة أدوات KDE Kommander ، للمستخدمين إمكانية تحويل نظام تشغيل مباشر إلى تثبيت كامل لنظام Linux بسهولة. وباستخدام الوحدات النمطية لتخصيص التوزيعة، ثم استخدام أداة التثبيت، يُمكن للمستخدمين نشر عملاء مُخصّصين مُثبّتين بالكامل بسرعة. مُثبِّت BioSLAX

الخطط المستقبلية

تحديثات BioSLAX

سيتم تحديث BioSLAX مع إصدار نسخ أحدث من Slackware (أو Slax). كما ستتم مراقبة الأدوات ومجموعات التطبيقات لرصد أي تغييرات جوهرية وتحديثها عند الضرورة. قد تُزال بعض الأدوات لإفساح المجال لأدوات أخرى تؤدي نفس الوظيفة ولكن بميزات إضافية وكفاءة أعلى. ويجري العمل على تطوير المزيد من البوابات الإلكترونية، مثل بوابات ReadSeq وPrimer3 وGenesplicer.

نشر الشبكة

كان المطورون يدرسون أيضًا دمج منصات الحوسبة الشبكية المختلفة مع BioSLAX. ولأن BioSLAX يمكن تشغيله فورًا من أي قرص مضغوط/DVD/USB، فإنه يُمكن استخدامه كنظام تشغيل سريع النشر يدعم الحوسبة الشبكية. ومن بين هذه المنصات منصة Univa Grid. وقد أوضح تان تين وي، خلال مؤتمر GridAsia 2009، باستخدام وكيل Univa Grid MP ، أنه بمجرد دمج هذا الوكيل في BioSLAX، يُمكن استخدامه لتمكين الحوسبة الشبكية للأجهزة من أي مكان كعقد تابعة لعقدة رئيسية موجودة في مكان آخر، مما يُنشئ فعليًا "شبكة عالمية".

BioSLAX على السحابة

في تجربة لإثبات المفهوم، نجح المطورون في نشر BioSLAX كخوادم على مجموعة من الموارد باستخدام كلٍ من ESXi من VMware وHytrix Xen . كان هدفهم إنشاء "سحابة BioSLAX" حيث يمكن للطلاب والموظفين إنشاء أي عدد من خوادم BioSLAX ديناميكيًا لأغراض البحث والتعليم (إجراء مختبرات عملية في المعلوماتية الحيوية من خلال اتصال الطلاب بالخوادم عبر عملاء X Window مناسبين مثل X-Win32 و VNC و Exceed و NoMachine NX) أو نشرها بطريقة تسمح، عند استخدامها مع UD Grid MPAgent، بتشكيل مجموعة حاسوبية لمعالجة المهام الكبيرة.

لقد حقق نموذج إثبات المفهوم نجاحًا كبيرًا في استخدامه لأغراض البحث والتعليم في مناهج علوم الحياة بجامعة سنغافورة الوطنية، وفي عام 2011، تم استخدام عدد من نسخ BioSLAX السحابية، على خوادم VMWare vSphere وCitrix Xen، في مشروع APBioNet، BioDB100. وقد قام السيد مارك دي سيلفا بإنشاء وتنفيذ عناصر التحكم والأتمتة الخلفية باستخدام واجهات برمجة التطبيقات المختلفة لـ vSphere وXen.

أجرى المطورون محادثات مع أمازون بين عامي 2009 و2010 لنشر صور سحابية مماثلة لنظام BioSLAX على خدمة Amazon EC2 ، على أمل نقل بعض أجهزة البحث والتعليم الخاصة بهم إلى أمازون، بهدف خفض تكاليف الأجهزة. إلا أن هذه المحادثات تعثرت عندما اتضح أن أمازون لن تدعم المحاكاة الافتراضية الكاملة للأجهزة، وهي ضرورية لتشغيل صور BioSLAX على السحابة. ويقتصر موقف معظم مزودي الخدمات السحابية التجارية الذين يستخدمون برامج Citrix Xen على دعم المحاكاة الافتراضية الجزئية فقط. وإلى حين تغيير هذه الجهات لنهجها، ستظل السحابات الخاصة التي تعمل ببرامج Citrix Xen المُهيأة للمحاكاة الافتراضية الكاملة للأجهزة، أو سحابات VMware vSphere، هي السحابات الوحيدة القادرة على تشغيل BioSLAX.

انظر أيضاً

مراجع