Виртуальная машина для Linux: понятие, назначение, характеристики, особенности использования, установка и настройка. Виртуальные машины для Linux Как активировать виртуализацию на вашем ПК

Oracle VM VirtualBox — программа, которая позволяет создавать операционные системы на виртуальных машинах. Это Вам позволит 100 % стопроцентным рабочим способом использовать Windows программы в Linux. Если Windows программа не работает под , тогда она будет работать в своей родной Windows среде. Использование VirtualBox будет более легкой и более лучшей альтернативой, чем установка в отдельный раздел ОС Windows на компьютер с Linux в виде .

Для начала установите VirtualBox

VirtualBox работает как «отдельный компьютер», на котором можно устанавливать операционные системы.
Я предполагаю, что у Вас уже есть диск с Windows на CD или DVD, а возможно файл в виде формата виртуального оптического диска.

1. Открываем главное окно VirtualBox, нажимаем кнопку «Создать».
   
   
   Используя запустившейся мастер, для создания виртуальных машин, мы вводим имя нашей будущей машины Windows 7 или Windows 8, а возможно кто-то захочет установить Windows XP. В зависимости от ввода имени операционной системы, VirtualBox автоматический выбирает пред установочные подробности для будущей виртуальной Windows машины, которые можно чуть ниже изменить для своих целей. Например, выбрать 64-битную версию. В соответствии с выбором, мастер для подготовки виртуальных машин, подготовить необходимое количество, которые так же можно всегда подправить в сторону увеличения или уменьшения, системных ресурсов.
2. Следующее окно позволяет выделить определенное количество оперативной памяти от реальной оперативной памяти вашего компьютера.
   
   Не выделяйте слишком много RAM, чем больше вы отдадите оперативной памяти гость-системе, в нашем случае устанавливаемой Windows, тем меньше оперативной памяти останется хост системе, что приведет к сбою всей системы.
3. Создание нового жесткого диска. После нажатия «Далее» Вы попадаете на шаг «Выбора жесткого диска». Этот шаг позволит вам выбрать размер жесткого диска, динамически расширяющейся или фиксированного размера для вашей виртуальной машины. Здесь обращу внимание я на то, что лучше выбрать динамически расширяющейся диск, так как Вам это позволит экономить место на реальном жестком диске вашего компьютера.
   
   Проще сказать так: придерживайтесь уже установленного выбора мастера создания виртуальных машин. После нажатия кнопки «Создать» мастер завершает свою работу.
4. Теперь остается выбрать образ диска для устанавливаемой Windows, нажав на кнопку «Настроить». Выберете раздел «Носители» в левой стороне окна. Нажмите на «Пусто», говорящей о пустой среде CD, DVD.
   
   Напротив слова «Привод», нажмите на иконку диска, которая позволить Вам выбрать существующий дисковод вашего компьютера или образ диска, который был ранее сохранен в компьютере. Жмем ОК.
5. Теперь для установки Windows все настроено! Можно запускать виртуальную машину и производить стандартную установку Windows.
   

После установки Windows в VirtualBox, отключаем установочные носители, чтобы VirtalBox стартовал с виртуального жесткого диска. Также нужно

VirtualBox — программа для создания виртуальных машин. Позволяет запускать операционные системы Windows, Linux, MacOS, DOS и другие внутри вашей операционной системы.

Работать с VirtualBox очень просто, для базовых операций практически не требуется никаких специфических настроек.

Работа с программой происходит следующим образом. Вы создаете новую Виртуальную машину (через меню Машина->Создать). Виртуальная машина это фактически виртуальный компьютер. В процессе создания вы задаете параметры вашей виртуальной машины, например, объем оперативной памяти (она «откусывается» от вашей реальной ОЗУ), объем жесткого диска, выделяемого системе и так далее. Когда виртуальная машина создана, вы можете установить на нее какую-нибудь операционную систему. В результате вы получите одну операционную систему внутри другой.

При работе с VirtualBox есть некоторые ограничения. Например, функциональность некоторых программ, работающих через VirtualBox может быть не полной, а некоторые приложения могут не запуститься вовсе (как правило если требуют какую-нибудь специфическую функциональность аппаратуры). К тому же, операционные системы, работающие через VirtualBox работают значительно медленнее, чем на реальной машине. Это понятно, так как VirtualBox эмулирует работу компьютера.

VirtualBox является кроссплатформенной и может работать во многих операционных системах. В Linux VirtualBox работает очень хорошо и стабильно.

Разработка

Программа написана на языке программирования C++.

До 2008 года программу разрабатывала компания Sun Microsystems, после 2008 года разработку VirtualBox ведет Oracle Corporation.

Программа полностью переведена на русский язык.

Порою возникает необходимость одновременно или поочередно использовать несколько операционных систем на одном персональном компьютере. Если желания применять двойную загрузку нет, то можно воспользоваться одним оставшимся вариантом – установить виртуальную машину для операционной системы Linux.

При достаточном количестве оперативной и виртуальной памяти, требуемой мощности процессора имеется возможность одновременно запустить сразу несколько систем и работать с ними в полноценном режиме. Однако для этого следует подобрать правильное программное обеспечение.

Если вы решили использовать виртуальную машину в операционной системе, то предварительно необходимо выяснить, какая именно вам подойдет. Сейчас будут рассмотрены пять самых популярных представителя этого вида программного обеспечения.

VirtualBox

Данное приложение представляет собой универсальный продукт, который может использоваться для процесса виртуализации в Linux. Благодаря ему может осуществляться поддержка ряда других операционных систем, к которым можно отнести Windows или даже MacOS.

Это программное обеспечение практически ничем не отличается от VirtualBox, однако в некоторых моментах превосходит последнюю упомянутую программу. Специалисты подчеркивают, что производительность у них примерно одна и та же, но VMWare позволяет:

• создавать виртуальные или локальные сети между установленными на компьютере машинами;
• организовывать общий буфер обмена;
• осуществлять передачу файлов.

Однако не обошлось и без недостатков. Дело в том что она не поддерживает запись видеофайлов.

При желании, эту программу можно установить в полностью автоматическом режиме, выбрать требуемые параметры, что зачастую бывает весьма удобным.

Qemu

Данная программа рассчитана для устройств на основе ARM типа Android, Raspbian, RISC OS. В настройке она весьма сложная, особенно для неопытного пользователя. Дело в том, что работа с виртуальной машиной выполняется исключительно в «Терминале» с помощью ввода специальных команд. Однако с ее помощью можно запустить абсолютно любые операционные системы, устанавливая их на жесткий диск или же записывая в специальный файл.

Отличительной чертой машины Qemu является то, что она позволяет применять аппаратное ускорение и устанавливать программы в онлайн-режиме. Чтобы установить подобное программное обеспечение в ОС на базе ядра Linux, в «Терминале» следует выполнить следующую команду:

sudo apt install qemu qemu-kvm libvirt-bin

Примечание: после нажатия Enter система запросит у вас пароль, который вы указывали при установке дистрибутива. Обратите внимание, что при его вводе никакие символы отображаться не будут.

KVM

Название программы расшифровывается как Kernel-based Virtual Machine (виртуальная машина, разработанная на основе ядра). Благодаря ей можно обеспечить довольно высокую скорость работы, во многом именно за счет ядра Linux.

Работает она значительно быстрее и надежнее по сравнению с VirtualBox, однако настраивать ее в разы сложнее, да и в обслуживании она не настолько проста. Но сегодня для установки виртуальных машин эта программа является наиболее популярной. Во многом такая востребованность обусловлена тем, что с ее помощью можно разместить собственный сервер в интернете.

Перед установкой программы следует определить, способно ли железо компьютера поддержать аппаратное ускорение. Для этого необходимо воспользоваться утилитой cpu-checker . Если все в этом плане будет в порядке, то можно приступать к установке KVM себе на компьютер. Для этого в «Терминале» введите следующую команду:

sudo apt-get install emu-kvn libvirt-bin virtinst bridge-utils virt-manager

Когда программа будет установлена, пользователь получит абсолютный доступ к созданию виртуальных машин. При желании можно разместить и другие эмуляторы, которые будут управляться за счет этого приложения.

XEN

Эта программа практически полностью идентична KVM, однако у нее есть и некоторые отличия. Главное заключается в том, что виртуальная машина XEN нуждается в пересобирании ядра, так как в противном случае она не будет нормально функционировать.

Еще одним отличительным качеством программы является возможность работать даже без применения аппаратного ускорения при запуске операционной системы Linux/Ubuntu.

Чтобы установить XEN себе на компьютер, вам необходимо выполнить поочередно ряд команд в «Терминале» :

apt-get install \
xen-hypervisor-4.1-amd64 \
xen-hypervisor-4.1-i386 \
xen-utils-4.1 \
xenwatch \
xen-tools \
xen-utils-common \
xenstore-utils

Стоит отметить, что после установки необходимо провести настройку, которая для рядового пользователя покажется чрезмерно сложной.

Заключение

Виртуализация в операционной системе Linux в последнее время развивается весьма стремительно. Регулярно появляются новые программы, направленные на это. Мы же их регулярно отслеживаем и рекомендуем пользователям для решения своих задач.

1. Gnome Boxes

• Интуитивно понятный, понятный пользовательский интерфейс, который позволяет даже совершенно новым пользователям создавать и управлять виртуальными машинами быстро.
• Ящики могут автоматически определять ОС на основе того, какой ISO вы выбираете во время установки. Во время процесса обнаружения программа автоматически назначит правильное количество пространства на виртуальном диске и выделяет ОЗУ.
• Полезная функция «клонирования» позволяет пользователям мгновенно создавать полные копии существующих виртуальных машин.
• Gnome Boxes имеет непревзойденную функцию поиска, которая при соединении с Gnome Shell может использоваться для запуска виртуальных машин непосредственно с рабочего стола.
• Приложение Boxes имеет надежный пользовательский интерфейс командной строки, который царапает зуд более продвинутых пользователей VM.

2. Менеджер виртуальных машин

• Диспетчер виртуальных машин может взаимодействовать с виртуальными машинами KVM, Xen или QEMU.
• Приложение Virtual Machine Manager может не только управлять виртуальными машинами локально, но и удаленно.
• Несмотря на то, что Virtual Machine Manager предназначен главным образом для виртуальных машин, пользователи также могут взаимодействовать с контейнерами LXC с использованием одного и того же интерфейса.
• Помимо звездной поддержки многих функций Linux (KVM и т. д.), Virtual Machine Manager также может взаимодействовать с технологией гипервизора FreeBSD.
• Virt-Manager позволяет пользователям добавлять и удалять физическое оборудование «на лету» с помощью простого пользовательского интерфейса.

3. VMWare Workstation Pro

• Рабочая станция VMWare имеет средство программирования ведущего сетевого редактора, которая позволяет пользователям настраивать взаимодействие своих виртуальных машин с сетями и друг с другом.
• Мастер «Сканирование для виртуальных машин» делает настройку предварительно настроенных виртуальных машин освежающе простой.
• VMWare работает как с удаленными, так и с локальными виртуальными машинами, на разных гипервизорах.
• Программа имеет отличный набор простых в доступе ESXi Host-опций (что улучшает разнообразие с каждым выпуском), и делает работу с серверами VMWare ESXi простой.
• VMWare Workstation Pro имеет одну из лучших систем моментальных снимков в виртуализации. Благодаря этому пользователи могут мгновенно создавать и восстанавливать моментальный снимок без чрезмерного времени простоя.
• Пользователи могут быстро тестировать и обмениваться виртуальными машинами в среде «имитируемого производства».
• Виртуальные машины VMWare находятся в одном стандартном формате и экосистеме. Наличие единой экосистемы позволяет пользователям запускать устройства VM на компьютерах Linux, Mac и Windows без особых усилий

4. Менеджер виртуальных машин UCS

• Поддержка ящиков для облачных узлов, таких как Amazon EC2 и OpenStack.
• UCS поддерживает частные облака через Amazon AWS.
• UCS Virtual Machine Manager имеет собственный уникальный дистрибутив Linux, созданный для работы в кластерах и виртуальных машинах стиля UCS.
• Инструмент имеет веб-центр управления, который упрощает управление виртуальными машинами.
• Управление виртуальными машинами осуществляется через Libvirt и KVM, гарантируя, что почти каждый дистрибутив Linux имеет отличную поддержку.
• UCS поддерживает паравиртуализацию, которая использует оборудование намного эффективнее.
• Пользователи могут быстро быстро перенаправлять запущенные экземпляры с сервера на сервер.

5. AQEMU

• AQEMU имеет полезную функцию совместного использования папок, которая упрощает и ускоряет доступ к каталогам на хост-компьютере.
• Благодаря AQEMU пользователи могут добавлять / удалять устройства с любой виртуальной машины на ходу, благодаря функции диспетчера устройств.
• Средство создания образа жесткого диска также может конвертировать изображения в другие форматы.

Вывод

Виртуализация позволяет инкапсулировать внутреннее устройство операционных систем или их частей внутри виртуальных аппаратного и программного обеспечения. Другими словами, создавать виртуальное пространство, которое будет реальным, с точки зрения операционной системы, запущенной в этом пространстве. Именно этим и занимаются виртуальные машины для Windows 7, Linux и Mac OS X. Виртуализация так же позволяет имитировать устройства, которых и вовсе нет на вашем компьютере.

Примечание : В некотором смысле, виртуальные машины позволяют создавать компьютер внутри компьютера.

Существует два важных аспекта виртуализации машин:

• взаимодействие между физическим хостом (компьютером) и виртуальным хостом
• взаимодействие между операционной системой, запущенной в виртуальном пространстве, и используемым оборудованием

Программное обеспечение для виртуализации, а именно виртуальные машины для Windows 7 (Linux, Mac OS X), как правило, представляет собой обычное приложение или службу операционной системы, которое позволяет создавать хосты. Хостом называется любая физическая машина (компьютер). Внутри программного обеспечения для виртуализации, операционная система выполняется в похожем или идентичном реальному хосте, называемым виртуальной машиной. Для удобства, операционную систему, выполняющуюся в виртуальной машине, называют гостевой.

Кроме того, существуют различные способы виртуализации, от которых зависит не только реализация приложений для создания виртуальных машин, но и предоставляемые возможности для гостевых систем. Есть обычная эмуляция, в рамках которой аппаратные и программные вызовы проходят через промежуточный слой. Так же существует пара-виртуализация, где часть действий внутри виртуальной машины происходит на реальном оборудовании, в то время как другая часть проходит через промежуточный слой. А так же существует виртуализация на уровне системы, когда каждая гостевая система загружается в специальном ядре, которое позволяет запускать только схожие версии операционной системы.

Некоторые из этих методов могут выполняться на лету, без значительных изменений на реальном хосте и его операционной системе. Другие требуют перезагрузки хоста в специальном экземпляре операционной системы, которая поддерживает виртуализацию. Другие же используют специальные хосты, которые поддерживают и предназначены для виртуализации на уровне аппаратных устройств. Последние так же известны, как методы виртуализации на чистом железе (хотя это не совсем правда, так как все же используется некоторое программное ядро).

Программное обеспечение для виртуализации, которое управляет созданием и функционированием виртуальных машин, а так же распределением и ограничением предоставляемых ресурсов, часто называют гипервизором. Некоторые приложения для виртуализации так же могут использовать специальные расширения процессоров для повешения производительности виртуальных машин. Наличие такого рода расширений называют аппаратной поддержкой виртуализации. Примерами этой поддержки являются технологии VT-X (Intel) и AMD-V (AMD).

Что не является виртуализацией и виртуальной машиной?

Некоторые люди любят называть программами виртуализации (виртуальными машинами) все, что создает уровень абстракции между операционной системой и некоторыми из запущенных процессов. Например, существует Sandboxie, которая позволяет изолировать браузеры от системы (см. утилиты для защиты браузера). Некоторые программы позволяют замораживать состояние системы так, что его нельзя изменить. Другие так же позволяют использовать так называемый теневой режим, в котором все программы выполняются нормально, однако любые изменения отменяются при перезагрузке компьютера.

Безусловно, все эти программы предоставляют различные преимущества, но они не считаются технологиями виртуализации и не представляют собой виртуальные машины, потому что они не имитируют системные вызовы, и они не позволяют запускать гостевые операционные системы поверх текущей системы. Такие программы только лишь создают дополнительные слои разделения, в основном для повышения уровня безопасности. Если продолжать тему безопасности, то...

Почему стоит использовать виртуализацию и виртуальные машины?

Если безопасность для вас стоит на первом месте и это первое о чем вы задумываетесь в любых ситуациях, то виртуализация (использование виртуальных машин), безусловно, может помочь вам в этом. Но, не стоит считать, что виртуализация главным образом используется для обеспечения безопасности. Ее первоначальными целями являются: тестирование, сокращение затрат, гибкость, поддержка старых продуктов и образование. Повышение уровня безопасности это лишь приятный бонус, у которого есть и немало своих подводных камней.

Примечание : Виртуализация хоть и позволяет изолировать одну операционную систему от другой, все же существуют пути добраться из гостевой системы в основную.

Что нужно для запуска технологии виртуализации и виртуальных машин?

Первое, что необходимо учитывать - это физический хост. В зависимости от типа программного обеспечения для виртуализации (виртуальных машин), может требоваться совершенно разное оборудование и различные операционные системы. Виртуализация не подразумевает какого-либо одного решения, которое будет выполняться везде, где потребуется. Виртуальные машины нужно подбирать под систему (Windows, Linux, Mac), так и под железо (аппаратное обеспечение). Кроме того, хост должен обладать необходимыми .

Так если вы собираетесь запустить гостевые операционные системы поверх вашей системы, вам потребуются дополнительные ресурсы для их запуска, такие как процессор и оперативная память. Например, если на вашем компьютере имеется только 2 Гб оперативной памяти и вы хотите запустить гостевую систему на Windows 7, то вам придется сильно ограничить использование ресурсов на реальной системе, чтобы виртуальная машина смогла нормально функционировать. Конечно, если вы не пытаетесь запустить Windows XP с 256 Мб памяти. Тем не менее, если у вас есть 16 Гб оперативной памяти, то вы можете запустить далеко не одну гостевую систему, при этом не ощутив никакой нехватки ресурсов.

Плюсы: Простая в установке и использовании.

Минусы: Ограниченная функциональность. Не поддерживает снапшоты и общий доступ к каталогам.

Виртуальная машина для Windows 7, Linux и Mac OS X - VirtualBox

VirtualBox представляет собой еще одну кросс-платформенную программу создания виртуальных машин для Windows 7 и выше, а так же Linux и Mac систем, в настоящее время принадлежащую Oracle. VirtualBox похожа на VMware Player, но имеет больше функций, в том числе более продвинутый сетевой стек, неограниченное количество снимков (снапшотов), некоторую поддержку OpenGL и DirectX, а так же много другое. Приложение просто устанавливается, и его так же просто использовать. Вы так же можете использовать командную строку для автоматического развертывания. VirtualBox так же поддерживает USB и общие каталоги. Кроме того, существует портативная версия VirtualBox. Тем не менее, есть и недостатки. Вы не можете делать скриншоты гостевых систем. Управление дисками несколько запутанное.

Аудитория: начинающие и опытные пользователи.

Плюсы: Проста в установке и использовании, много функций.

Минусы: Нет поддержки скриншотов, импорт существующих машин сложен, не интуитивно понятное управление дисками.

Гипервизор VMware ESXi для создания виртуальных машин

ESXi является гипервизором на чистом железе с обрезанной функциональностью, по сравнению с ESX. Приложению требуется хост и им можно управлять из консоли (по умолчанию консоль заблокирована, но вы можете включить ее вручную). Вы не сможете делать сриншоты или снимать видео с экрана ваших виртуальных машин. Перенос и клонирование гостевых систем осуществляется только вручную. Но, зато вы получается совместное использование памяти для повышения эффективности использовать оперативной памяти, мощный контроль и управления, и доступ к командной строке через SSH (когда разблокирована). Вы так же можете установить VMware Tools для повышения производительности виртуальных машин. Пара-виртуализация так же поддерживается ESXi.

Плюсы: Мощная, расширенные возможности виртуальных машин.

Минусы: Необходим хост и много ресурсов. Не просто установить и запустить.

Виртуальная машина для Unix/Linux - Kernel-based Virtual Machine (KVM)

KVM поддерживает виртуализацию только для UNIX-подобных операционных систем (Linux). Приложение можно запустить на любом оборудовании или в режиме эмуляции, однако без расширений процессора, производительность будет ужасной. KVM предназначен для использования по средствам консоли. Но, у него есть приличный интерфейс управления, который позволяет запускать и останавливать виртуальные машины, снимать скриншоты и многое другое. Интерфейс известен как Virtual Machine Manager (VMM) и так же используется для управления виртуальными машинами Xen (см. далее). Поддержка локального и удаленного управления. Существует известный конфликт с VirtualBox, но его можно решить относительно легко

Аудитория: продвинутые пользователи и профессионалы.

Плюсы: Полный контроль и гибкость, очень высокая производительность, при соответствующих условиях.

Минусы: Только UNIX-подобные системы. Необходимы аппаратные расширения виртуализации для нормального выполнения. Акцент на командной строке. Не просто установить и запустить.

Виртуальная машина для Unix/Linux - Xen

Xen является еще одним приложением для виртуализации UNIX-подобных операционных систем (Linux). Она должна загружаться в своем экземпляре ядра. Акцент делается на командную строку. Но, можно так же использовать VMM. Официально, Xen была поддержана OpenSUSE в течении многих лет и недавно была добавлена в основную ветку релиза ядра. Xen может выполняться в режиме аппаратной поддержки или пара-виртуализации. Тем не менее, для пара-виртуализации Xen в высшей степени проблематична в вопросах установки и запуска. Кроме того, Xen имеет ограниченную поддержку cd-rom и сетевых устройств. Так же программа доступна как гипервизор виртуализации на чистом железе на Live CD. Существуют многочисленные сторонние расширения для управления Xen.

Аудитория: продвинутые пользователи и профессионалы.

Плюсы: Полный контроль и гибкость, очень хорошая производительность, встроенная поддержка ядра.

Минусы: Только UNIX-подобные системы. Режим пара-виртуализации глючит. Акцент на командной строке. Несколько утилит командной строки, которые могут ввести в заблуждение. Не просто установить и запустить. Необходимо загружать собственный экземпляр ядра.

Другие решения для создания виртуальных машин

Существует много других решений, которые не были здесь перечислены, такие как Parallels Virtuozzo, OpenVZ и VirtualBox на основе VMLite. Так же существует ряд переделанных решений, включая примеры скрещивания виртуализации и тонких клиентов. Linux так же имеет огромное количество собственных модификаций. И не стоит забывать об облачных технологиях со своими приложениями для виртуализации.

Тем не менее, если вы начинающий пользователь, то не стоит гнаться за возможностями и красочными модификациями. В противном случае, попытка создать виртуальную машину для запуска пары тройки программ, может обернуться несколькими бессонными ночами.

Несколько слов о программах виртуализации

Данный обзор будет полезен не только начинающим пользователям, но и экспертам. Перечисленные продукты покрывают широкий спектр технологий виртуализации на всех уровнях. Все описанные решения являются бесплатными для личного использования. Выберите то, что вам хочется или нужно, исходя из имеющегося аппаратного обеспечения, требований к простоте настройки и запуска, а так же наличию необходимого набора функций.

Как правило, большинство людей начинают познавать виртуализацию с VMware Player или VirtualBox. Пользователи Linux могут предпочесть KVM и, возможно, Xen. Опытные пользователи, возможно, захотят взглянуть на ESXi.