Виртуальная машина VirtualBox – что это такое и зачем она нужна?
Зачем, спросите Вы, нужны такого рода программные продукты? Сейчас попытаемся разобраться в этом, а также научимся устанавливать и настраивать виртуальные машины с помощью программы VirtualBox.
Что такое виртуальная машина и зачем она нужна?
Виртуальная машина (Virtual Machine) – программа, эмулирующая аппаратное обеспечение компьютера, т.е. это некий виртуальный компьютер, на который можно устанавливать операционную систему и все сопутствующее программное обеспечение, при этом никаких изменений в Вашей основной операционной системе не будет.
А зачем же нам нужна эта самая виртуальная машина? Лично я нашел в этом две, но очень значимые причины:
Теперь перейдем к самим виртуальным машинам. Для домашнего использования я отдаю предпочтения VirtualBox, но, конечно же, программ бывает много таких как: Virtual PC или продукты компании VMware, которые, кстати, подойдут для использования на работе (тем, кто работает сисадминами), например, для создания нескольких серверов на одном компьютере, тем самым Вы сэкономите достаточно много средств на компьютерном железе. VirtualBox является бесплатной, и доступна для скачивания, на официальном сайте virtualbox.org
Установка и настройка виртуальной машины в VirtualBox
Теперь перейдем к установке и настройке VirtualBox. Сама установка программы абсолютно стандартная и Вы ее можете установить без проблем, поэтому я этот процесс описывать не буду.
После того как Вы установили программу, запустите ее и увидите следующие окно.
Далее давайте установим в виртуальную машину первую нашу операционную систему. Нажимаем «Создать» затем «Далее» и увидите вот такое окошко.
В поле «Имя» введите имя Вашей ОС, например Linux Ubuntu, а в поле «ТИП ОС» выберите ту операционную систему, которую будете устанавливать (у меня, например, это Linux версии Ubuntu) с помощью выпадающего списка и жмите «Далее». В следующем окне (рисунок ниже) необходимо указать, сколько будет оперативной памяти на нашем новом компьютере, т.е. виртуальной машине, необходимо переместить ползунок в зелененькую часть, рекомендую оставлять по умолчанию, не обязательно задавать много.
Жмем «Далее» и видим следующее окно.
Выбираем «Создать новый жесткий диск», так как у нас, его еще нету (я имею в виду виртуального) и ставим галочку «Загрузочный жесткий диск». Жмем «Далее» и запустится мастер создания нового виртуального диска, и в этом окне жмем «Далее». В следующем окне, Вам предложат выбрать, каким будет Ваш новый жесткий диск, «Динамически расширяемым», т.е. с увеличением объема данных на нем размер будет увеличиваться или «Фиксированного размера», т.е. постоянный размер, рекомендую выбирать «Динамически расширяемым». Жмем «Далее», появится следующее окно.
Здесь указываем, где будет храниться файл нашего виртуального жесткого диска, рекомендую хранить его не на диске C, также здесь задаем размер нашего диска я, например, указал 8 гигабайт. Жмем «Далее», затем подтверждаем создание нового жесткого диска и жмем «Готово». Осталось только подтвердить создание виртуальной машины.
Мы с Вами проверяем наши параметры создания виртуальной машины и жмем готово.
Теперь можно запустить нашу виртуальную машину, нажав кнопку «Старт» и перед Вами откроется окно настройки выбора носителя, с которого нам необходимо загрузиться в первый раз, так как сейчас нам просто не с чего грузиться. Представьте Вы купили новый компьютер без установленной операционной системы и что с самого начало нужно сделать — это ее установить, а для установки необходимо вставить диск в привод, но в нашем случае можно использовать и образ диска с ОС.
Можете выбрать тот привод, в котором вставлен диск с ОС, а можете нажать на выбор «Образа», с которого можно будет загрузиться, т.е. например ISO, я выбираю образ и нажимаю соответствующую кнопочку, в итоге у Вас запускается «Менеджер виртуальных носителей».
Жмите кнопку добавить и выбирайте свой образ, после того как Вы выбрали образ, жмите кнопку «Выбрать». И уже в поле носитель у Вас появилось название Вашего образа, жмите «Далее» затем готово. И наконец-то пойдет загрузка Вашего образа, т.е. установка ОС. Не забудьте после установки операционной системы демонтировать образ диска, чтобы Ваша ОС уже грузилась с Вашего жесткого диска, т.е. виртуального жесткого диска. Это можно сделать, зайдя в настройки виртуальной машины, а конкретно в меню «Носители». Выберете в окне «Носители информации» свой образ и в поле «Привод» поставьте «Пусто». Вот в принципе и все, что я хотел рассказать о виртуальной машине VirtualBox.
Вот небольшая видео-инструкция, в которой я рассказываю о том, как установить программу VirtualBox на операционную систему Windows 10.
Oracle VM VirtualBox
Oracle VM VirtualBox, самое популярное в мире кросс-платформенное программное обеспечение для виртуализации с открытым исходным кодом, позволяет разработчикам быстрее доставлять код за счет запуска нескольких операционных систем на одном устройстве. ИТ-команды и поставщики решений используют VirtualBox для снижения операционных расходов и сокращения времени, необходимого для безопасного развертывания приложений в локальной среде и облаке.
Разработка на любом компьютере, развертывание в любом облаке.
Возможности Oracle VM VirtualBox
Упрощает операции
Сокращение расходов на ИТ
Кросс-платформенное ПО виртуализации настольных компьютеров с открытым исходным кодом и низкой дополнительной нагрузкой снижает эксплуатационные расходы ИТ-отделов за счет уменьшения количества требуемых конфигураций настольных компьютеров и серверов.
Работает на любом ПК
ИТ-отделы могут упростить среду разработки, запустив одно и то же решение в любой операционной системе (ОС) хоста x86 и поддерживая широкий спектр версий ОС на виртуальных машинах (ВМ). Поддерживаемые операционные системы хоста включают Windows, Linux и macOS.
Легко внедрить
Простой в использовании графический интерфейс пользователя (GUI) и мощный интерфейс командной строки позволяют разработчикам легко работать с несколькими операционными системами в одной системе. Команды разработчиков могут консолидировать нагрузки с помощью VirtualBox для поддержки массивных нагрузок до 32 виртуальных процессоров.
Автоматизирует развертывание в облаке
Простое и быстрое развертывание
Используя блоки Vagrant в сочетании с VirtualBox, ИТ-отделы могут быстро выделить виртуальные машины разработки с предварительно настроенным программным обеспечением Oracle и автоматизировать выпуск разработок в производственную среду.
Развертывание в Oracle Cloud одним нажатием кнопки
Встроенный графический интерфейс позволяет разработчикам легко импортировать и экспортировать виртуальные машины в стандартном формате OVF, локально или в облаке. В случае с Oracle Cloud Infrastructure разработчики могут в один клик загружать или скачивать виртуальную машину.
Быстрое отслеживание контроля качества, тестирования и демонстраций
Оптимизация тестирования
Группы обеспечения качества ПО могут упростить свою среду и сократить ресурсы, используя одно физическое устройство для его тестирования на нескольких платформах и версиях ОС.
Улучшение поддержки клиентов
Группы поддержки могут быстро решать проблемы, легко воссоздав различные клиентские среды в одной системе.
Запуск существующих приложений на новом аппаратном обеспечении.
ИТ-отделы могут продлить срок службы устаревших приложений, используя для их запуска на современном оборудовании VirtualBox.
Создавайте многоуровневые демонстрации на одном устройстве
Команды продаж могут легко продемонстрировать сложные многоуровневые решения потенциальным клиентам, используя готовые среды с несколькими виртуальными машинами и сетевыми топологиями на своем ноутбуке.
Безопасный доступ к приложениям для удаленных сотрудников
Обеспечивает доступ к приложениям с ограниченным доступом
VirtualBox позволяет ИТ-менеджерам передавать удаленным работникам образы критически важных приложений с ограниченным доступом на рабочем столе, когда VPN-соединение считается недостаточным. Это помогает компаниям повысить безопасность с помощью ролевых ограничений для наборов данных в этих приложениях.
Обеспечивает безопасные и зашифрованные рабочие места
VirtualBox защищает удаленные подключения к приложениям с ограниченным доступом с помощью 256-битовых ключей шифрования и гарантирует, что пользователи не могут загружать или хранить данные на удаленных устройствах. ИТ-менеджеры могут избежать затрат и времени на реконструкцию приложений с ограниченным доступом, одновременно соблюдая требования для удаленного доступа к приложениям.
Лицензирование и поддержка
Базовый пакет
Базовый пакет в рамках лицензии GPL v2 позволяет разработчикам легко разрабатывать и тестировать кросс-платформенные приложения с использованием основных функций Oracle VM VirtualBox’, включая:
— кросс-платформенные гостевые и хосты;
— миграцию виртуальных машин между хостами в реальном времени;
— до 32 виртуальных процессоров;
— поддержку формата OVF.
Пакет расширений
Пакет расширений в рамках лицензии VirtualBox Personal Use and Evaluation License (PUEL) позволяет ИТ-командам консолидировать больше нагрузок с помощью дополнительных функций, таких как:
— виртуальные USB-устройства;
— поддержка VirtualBox Remote Desktop Protocol (VRDP);
— сквозная передача веб-камеры хоста и сквозная передача PCI;
— загрузочное ПЗУ Intel PXE;
— шифрование образа диска;
— интеграция с Oracle Cloud Infrastructure.
Oracle VM VirtualBox Enterprise
Компании могут оптимизировать операции, приобретя Oracle VM VirtualBox Enterprise, который включает коммерческие лицензии и техническую поддержку и предоставляет следующие возможности.
— Круглосуточная поддержка Oracle для базового пакета и пакета расширений.
— Подключение нескольких удаленных рабочих столов (VRDP) к виртуальным машинам.
— Централизованное, простое отслеживание загрузок VirtualBox Extension Pack и соответствие установки нормативным требованиям.
— Гарантия того, что во всех экземплярах развернуто ПО VirtualBox последней версии и установлены последние исправления безопасности.
Открытая платформа виртуализации VirtualBox
Технологии виртуализации в последнее время вызывают большой интерес не только у крупных компаний, использующих их для повышения эффективности информационной инфраструктуры в составе комплексных решений. Конечные пользователи также увидели преимущества применения настольных платформ виртуализации как на работе, в повседневной деятельности, так и дома. Множество вариантов использования виртуальных машин, широко рекламируемые вендорами платформ виртуализации, с повышением мощностей пользовательских аппаратных платформ постепенно начинают серьезно рассматриваться пользователями как надежные инструменты повышения эффективности работы с различным программным обеспечением и операционными системами. Технологии виртуализации позволяют на одном физическом компьютере (хосте) запускать одновременно несколько виртуальных машин со операционными системами (гостевыми ОС).
Конечно, на этом варианты использования виртуальных машин дома не заканчиваются. Пользователи придумывают все новые и новые способы применения виртуальных машин, а также используют различные средства управления и утилиты для повышения удобства работы с виртуальными машинами. При этом производители платформ виртуализации рассматривают домашних пользователей как достаточно перспективный сегмент рынка и стараются сделать развертывание и применение виртуальных машин максимально простым.
Обзор существующих настольных платформ виртуализации
Так сложилось, что в индустрии платформ виртуализации пользователи привыкли к традиционным продуктам, которые развиваются на протяжении нескольких лет и предоставляют необходимый уровень функциональности. Однако лидер в области производства ПО для виртуализации, компания VMware, ориентируется в основном на коммерческое использование своих платформ, и хотя ее мощная платформа виртуализации VMware Workstation 6 является по множеству параметров лучшей на данный момент, у нее есть один неоспоримый минус — она не бесплатна. Пользователи могут также загрузить с сайта бесплатный продукт VMware Player, предназначенный для «проигрывания» виртуальных машин, однако создавать их в нем нельзя. Продукт VMware Server направлен на использование в корпоративной среде для виртуализации серверов малых предприятий и тоже не подходит для домашних пользователей.
Компания Microsoft предлагает пользователям бесплатный продукт Virtual PC, который, однако, не обладает необходимым функционалом, удовлетворяющим требованиям всех категорий пользователей. Нужно также отметить, что Virtual PC доступен только для рабочих станций с операционными системами семейства Windows, что также отсекает определенный сегмент пользователей.
Компания Parallels также предлагает настольные платформы виртуализации Parallels Workstation для Windows и Linux хостов, а также Parallels Desktop для Mac OS X, которые тоже не являются бесплатными. К тому же, в связи с успешными продажами продукта Parallels Desktop, компания Parallels, кстати, принадлежащая российской компании SWsoft, несколько приостановила развитие продукта Parallels Workstation и довольно давно не выпускала его новых версий.
Стоит отметить, что сторонники решений Open Source хотели бы использовать свободную платформу виртуализации с открытым исходным кодом, какой является, например, платформа Xen.
Долгое время рынок платформ виртуализации находился в подвешенном состоянии касательно сегмента домашних пользователей: с одной стороны, производители систем виртуализации наращивали функционал и предлагали все новые средства управления, с другой конечные пользователи не хотели платить за них. В связи с этим, некоторым компаниям пришлось предоставить бесплатные системы виртуализации (например, VMware Server и Microsoft Virtual Server), которые в основном покрывали потребности корпоративных пользователей. Но вопрос об использовании виртуальных машин дома, по-прежнему, оставался открытым.
В 2006 году на рынке настольных платформ виртуализации появился новый игрок. Немецкая компания InnoTek представила продукт VirtualBox для виртуализации десктопов с открытым исходным кодом, в разработке которого (за исключением некоторых компонентов) может принять участие любой желающий. VirtualBox является достойным кандидатом на то, чтобы заполнить пустующую нишу среди настольных платформ виртуализации.
О платформе VirtualBox
Эмулируемое аппаратное окружение
Платформа VirtualBox исполняет код гостевой системы нативно (прямой передачей инструкций процессору хоста). Этот подход работает хорошо для кода, исполняющегося в кольце третьей гостевой системы, для кода гостевой системы, исполняющегося в нулевом кольце, требующего привилегированных инструкций, необходим его перехват платформой виртуализации. Для этой цели VirtualBox использует оригинальный подход: код, исполняющийся в нулевом кольце гостевой системы, исполняется в первом кольце хостовой системы, которое не используется в архитектуре Intel.
Уникальные функции VirtualBox
Поддерживаемые гостевые и хостовые системы
Нужно отметить, что в данный момент портирование VirtualBox на платформу OS/2 еще не закончено, и на сайте разработчика присутствуют лишь общие инструкции по сборке системы. При использовании VirtualBox на этой платформе возникают многочисленные проблемы, которые предстоит решить разработчикам.
Список гостевых систем, поддерживаемых VirtualBox, весьма обширен и вполне может соперничать с коммерческими платформами виртуализации. На данный момент поддерживаются следующие гостевые ОС:
| Гостевая ОС | Статус в данный момент | Примечание |
| Семейство ОС Windows | ||
| Windows Vista | Работает, Guest VM Additions доступны | Необходимо установить драйвер сетевой карты вручную (описано в пользовательской документации) |
| Windows 2000 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Windows XP | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Windows Server 2003 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Windows NT | Работает, Guest VM Additions доступны | Некоторые проблемы на старых пакетах обновления, рекомендуется наличие пакета обновления версии не менее 6а |
| Windows 98 | Работает, но не доступны Guest VM Additions | |
| Семйство ОС Linux | ||
| Ubuntu 5.10/6.06 Desktop/7.04 herd 5 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Ubuntu 6.06 Server/6.10 | Работает, Guest VM Additions доступны | Могут быть проблемы с загрузкой ОС |
| Debian 3.1 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| SUSE 9/10.0/10.2 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Mandrake 10.1 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Fedora Core 1/4/5/6 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Red Hat Enterprise Linux 3 and 4 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Red Hat Linux 9 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Red Hat Linux 7 | Не работает | |
| Linspire 4.5 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Slackware 10.1 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Conectiva 10 | Работает, Guest VM Additions доступны | |
| Xandros 3 | Не работает | |
| Семейство ОС BSD | ||
| FreeBSD | Работает частично | Известны проблемы с версией для FreeBSD 6.2 |
| PC-BSD 1.3 | Не работает | |
| OpenBSD | Работает, но не доступны Guest VM Additions | |
| Другие ОС | ||
| DOS | Работает | Ограниченно тестировалось |
| OS/2 | Работает частично | Необходимо наличие поддержки Intel VT |
| Novell Netware 6.5 | Не работает | |
| BeOS 5 | Не работает | |
| Syllable | Не работает | |
| Visopsys | Не работает | |
| ReactOS | Не работает | |
| Solaris 10 | Работает частично | Не на всех версиях работает стабильно, проблемы с сетью |
Компания InnoTek заявляет также, что практически все операционные Linux-системы с версией ядер 2.4 и 2.6 должны работать в качестве гостевых. Для достижения лучшей производительности рекомендуется версия ядра 2.6.13.
Как видно из приведенного выше списка, поддерживается множество Linux-платформ, что предоставляет широкие возможности по обучению работы с ними в виртуальных машинах на базе VirtualBox.
Принцип работы VirtualBox
Графический интерфейс VirtualBox имеет два основных окна: главное и консоль виртуальной машины.
Виртуальная машина с запущенной в ней гостевой системой инкапсулирует в себе необходимые детали реализации гостевой ОС и ведет себя по отношению к хостовой системе как обычное приложение.
Процесс установки гостевой системы на платформе VirtualBox весьма прост и не требует от пользователя дополнительных усилий. При создании виртуальной машины необходимо выбрать тип устанавливаемой гостевой системы, определить количество выделяемой ей оперативной памяти и создать виртуальный диск фиксированного размера или динамически расширяющийся по мере его заполнения в гостевой системе. Дальнейший процесс установки происходит так же, как и в других платформах виртуализации. После того, как гостевая ОС будет установлена, необходимо также установить Guest VM Additions в целях оптимизации гостевой системы и улучшения ее взаимодействия с хостовой ОС.
Связь эмулятора виртуальных машин QEMU и VirtualBox
По заявлениям разработчиков VirtualBox техники, заимствованные ими из QEMU, позволили им сэкономить значительное количество времени и повысить надежность платформы.
Возможности открытой разработки VirtualBox
Помимо полнофункциональных версий VirtualBox для свободного использования, компания InnoTek предлагает ограниченные версии платформы с открытым исходным кодом для различных хостовых систем. Исходный код VirtualBox хранится в системе управления версиями Subversion (svn) и может быть скачан с сайта компании InnoTek. Чтобы извлечь исходный код платформы из онлайнового сервера Subversion, в операционной системе Linux необходимо выполнить команду: svn co http://virtualbox.org/svn/vbox/trunk vbox
Также последнюю версию исходных кодов системы VirtualBox единым архивом можно скачать со страницы загрузок по адресу: http://www.virtualbox.org/wiki/Downloads.
Принцип организации исходного кода можно узнать из Wiki на сайте InnoTek по адресу: http://www.virtualbox.org/wiki/Source_code_organization.
Также компания InnoTek на своем сайте ведет публичный багтрекер, в котором можно узнать обо всех присутствующих на данный момент проблемах и составить отчет об ошибке, внеся описание проблемы при работе с платформой в базу ошибок VirtualBox.
И, конечно, каждый может принять участие в разработке открытой версии платформы, войдя в состав сообщества Open Source на сайте virtualbox.org.
Преимущества и недостатки VirtualBox
Рассмотрев основные возможности VirtualBox, можно сказать, что у этой платформы виртуализации определенно есть будущее, поскольку она готова занять пустующую нишу в сфере настольных систем виртуализации как мощная, производительная, удобная и, главное, бесплатная платформа. Безусловным плюсом системы является ее кроссплатформенность и поддержка со стороны сообщества Open Source. Большой список поддерживаемых гостевых и хостовых операционных систем открывает широкие возможности по применению VirtualBox в контексте различных вариантов использования.
Среди бесплатных платформ VirtualBox, определенно, одна из лучших на данный момент. При этом компания InnoTek ориентируется не только на конечных пользователей. Наличие таких функций, как RDP сервер и iSCSI initiator, говорит, что в будущем платформа может серьезно использоваться в производственной среде. Дружественный интерфейс пользователя вкупе с высокой производительностью VirtualBox сейчас имеют множество приверженцев во всем мире.
Между тем, у VirtualBox есть и некоторые проблемы: прежде всего, это проблемы со стабильностью на многих хостовых платформах и отсутствие совместимости формата виртуальных дисков с другими системами виртуализации. Также, на данный момент функциональность системы уступает коммерческим платформам (в частности, VMware Workstation 6), однако темпы развития VirtualBox говорят, что в скором времени ее функциональность значительно увеличится. Попробуйте использовать виртуальные машины VirtualBox, и, возможно, эта платформа займет достойное место среди необходимого программного обеспечения на вашем десктопе.
