Руководства по виртуальным машинам

VirtualBox — это средство, позволяющее создавать на ПК виртуальную машину со своей собственной операционной системой.

Виртуальные машины используются для тестирования ПО на разных платформах: Microsoft Windows, Linux, macOS. Без виртуализации разработчикам пришлось бы держать под рукой отдельную ЭВМ под каждую ОС.

Всем виртуальным машинам выделяется пространство на физическом диске. Их операционные системы называются гостевыми, а ОС физического ПК — хостовой.

VirtualBox распространяется бесплатно и устанавливается на компьютеры под управлением операционных систем Windows, macOS и Linux.

Создадим виртуальную машину, работающую на Debian — ОС на базе Linux, которая используется для работы на ПК и серверах.

Из этой статьи вы узнаете:

• Как установить VirtualBox
• Как создать виртуальную машину
• Как её настроить
• Как правильно её запустить

Запуск и настройка программы проста и не требует специальных знаний. Для скачивания переходим по ссылке. Это не самая последняя версия VirtualBox, но для удобства мы будем работать с ней.

На странице находится список дистрибутивов для загрузки на ПК под управлением разных ОС. Мы будем устанавливать программу на ПК под управлением Windows — следовательно, выбираем версию Windows hosts. Она первая в списке.

Скачиваем её на свой ПК. По завершении процесса появляется приветствие:

Приступаем к установке VirtualBox. В процессе могут выплывать разные предупреждения. Игнорируем их и нажимаем Next. В финале нам откроется главный экран программы с приветствием на русском языке:

Вверху страницы нажимаем кнопку «Создать». В появившемся окне программа предлагает дать машине имя и выбрать ОС. По умолчанию задан VirtualBox под управлением Windows.

Назовём нашу виртуальную машину ВМ-1. Так как она будет управляться ОС на базе Linux, в выпадающем окне «Тип» выбираем Linux. Затем, в окне «Версия», — Debian (x64-bit).

Указываем объём памяти, который мы выделим нашей ВМ-1: оставляем заданный по умолчанию или вводим своё значение.

Создаём виртуальный жёсткий диск. По умолчанию программа предлагает новый диск с рекомендуемым объёмом. Принимаем параметры или задаём свои.

Выбираем тип файла жёсткого диска. По умолчанию VirtualBox предлагает VDI. Ок, соглашаемся. VHD и VMDK — это форматы, предназначенные для виртуальных машин на базе аналогов VirtualBox: VMWare и Virtual PC. Использование VHD и VMDK приведёт к снижению производительности нашей виртуальной машины.

Указываем формат хранения: динамический или фиксированный. Для большинства задач подходит динамический: его размер будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от содержимого. Для задач, где нужна максимальная производительность (например, обработка видео) подходит фиксированный формат.

Выбираем размер диска. В нашем случае это 16 ГБ. При желании в VirtualBox можно задать больший объём. Именуем новый диск так, как предлагает программа.

Мы создали виртуальную машину. На экране указаны её параметры: название, операционная система, оперативная и видеопамять.

Сейчас у нашей машины параметры, заданные по умолчанию. Если мы хотим их изменить, наводим мышку на виртуальную машину ВМ-1 слева на экране, кликаем по ней правой кнопкой и в выпадающем меню выбираем «Настроить».

Выбираем вкладку «Система», затем — «Процессор». Сразу в VirtualBox значения заданы по умолчанию, при желании меняем их на другие. Например, увеличиваем количество задействованных процессоров. Помните, что не стоит устанавливать значения за пределами рекомендуемой зелёной зоны. Как видно на скриншоте, это два ядра из имеющихся четырёх. Если установить больше, это негативно скажется на работе нашего ПК.

Во вкладке «Ускорение» настраиваем режим виртуализации и дополнительные параметры для ускорения работы. Они подбираются автоматически и зависят от выбранной гостевой ОС. Ничего не меняем, оставляем параметры по умолчанию.

Вариант «Минимальный» выбирают для гостевых систем macOS. «Hyper-V» — для Windows, а «KVM» — для Linux. Вариант «Отсутствует» выбираем, когда мы хотим скрыть от гостевой ОС, что она работает на виртуальной машине, а не на физическом ПК. «Совместимый» создан для поддержки виртуальных машин, созданных на устаревших версиях VirtualBox.

Функция «Включить PAE/NX» предназначена для поддержки 4 и более ГБ ОЗУ в 32-битных системах. Мы работаем в 64-битной системе, поэтому для нас это неактуально.

Из вкладки «Система» переходим во вкладку «Дисплей», чтобы установить параметры видеопамяти. Она определяет объём ресурсов, выделенный для виртуального графического адаптера гостевой ОС. Адаптер, в свою очередь, отвечает за обработку графических операций и вывод изображения на экран. Если выделенный объём ресурсов недостаточен, производительность может снизиться. У нашей виртуальной машины значение видеопамяти по умолчанию задано 16 МБ. Это немного, поэтому лучше сразу указать его максимальное рекомендуемое значение. В нашем случае это 128 МБ.

Для подключения к интернету VirtualBox по умолчанию использует сеть NAT. Этот вариант хорошо работает в большинстве ситуаций. Машине присваивается один и тот же IP-адрес, и она полагает, что находится в своей изолированной сети. Важно, что это будет работать, даже если ПК перемещается из одной сети в другую. Например, ноутбук меняет местоположение и подключения вместе со своим владельцем.

Если мы захотим создать связь между ВМ и ПК, выбираем и настраиваем тип подключения «Сетевой мост».

Когда нужна сеть из нескольких виртуальных машин, выбираем и настраиваем «Виртуальный адаптер хоста». Доступа к интернету не будет, но зато машины смогут взаимодействовать между собой. Подробно типы подключений рассматривать не будем — это тема отдельной статьи.

Ко всем настройкам всегда можно вернуться и изменить их согласно изменившимся задачам.

Пора установить в VirtualBox ОС. Скачиваем образ Debian 11.6 на флешку или прямо на ПК с официального сайта. Несмотря на предупреждение, контрольную сумму можно не проверять.

Нажимаем кнопку «Запустить» в интерфейсе VirtualBox.

Нажимаем на значок папки либо в выпадающем окне находим и выбираем папку с образом Debian и продолжаем.

Выбираем «Сетевой интерфейс» и ждём, пока произойдёт настройка сети. В процессе время от времени будут появляться всплывающие окна. Не вникая в их содержание, просто нажимаем «Далее» или «Продолжить».

После завершения настройки VirtualBox на экране появится меню со списком способов инсталляции. Выбираем первый — Graphical Install.

После инсталляции программа предлагает выбрать язык. Выбираем русский или оставляем предложенный английский.

Затем система предлагает выбрать местонахождение. Выбираем РФ или другую страну, в которой находимся.

Переходим к настройке клавиатуры. Первым делом устанавливаем язык клавиатуры — русский или другой на выбор из списка.

Затем выбираем способ переключения языков с русского на английский и обратно. По умолчанию стоит Alt + Shift.

После этого система самостоятельно загружает компоненты с установочного носителя и настраивает сеть.

Пора дать нашей машине имя, под которым она будет известна в сети. По умолчанию предлагается назвать её debian. Сохраняем имя или вводим свой вариант.

Затем система предлагает задать имя домена. Делать это необязательно, ведь мы устанавливаем ОС на виртуальную машину и домена у нас нет. Оставляем поле пустым.

Переходим к установке паролей. В Debian есть два типа пользователей:

• Суперпользователь с правами администратора.
• Пользователь.

Для нас разница между пользователями не важна, так как VirtualBox находится на нашем частном компьютере. Однако доступ лучше всё же разграничить, чтобы случайно ничего не сломать.

Задаём пароль суперпользователя.

Переходим к настройке учётных записей обычного пользователя. Сначала даём ему имя. У нас это First User, но можно придумать свой вариант.

Теперь придумываем имя пользователя, под которым он будет известен в системе, например user, а затем задаём для него пароль.

После установки паролей нам нужно выбрать время, которое будет отображаться при работе нашей машины. Устанавливаем свой часовой пояс.

Переходим к разметке дисков. Система предлагает несколько опций на выбор. Наша цель — потестировать виртуальную машину, поэтому выбираем первый вариант: «Авто — использовать весь диск».

Появляется предупреждение о стирании всех данных на диске. Подтверждаем.

Выбираем схему разметки. По умолчанию система рекомендует первый вариант — «Все файлы в одном разделе (рекомендуется новичкам)». Соглашаемся и продолжаем.

В появившемся окне ничего не меняем, только подтверждаем завершение разметки и запись изменений на диск.

В конце процедуры разметки в отдельном окне подтверждаем сохранение изменений на диске. Ставим «Да» и нажимаем «Продолжить».

Начинается установка базовой системы.

В процессе установки система может сообщить о найденной метке и предложить просканировать другой диск. Этого делать не надо — оставляем «Нет» и нажимаем «Продолжить».

По окончании установки система предлагает выбрать зеркало архива. Страну выбираем на своё усмотрение.

В списке зеркал архива оставляем предложенный по умолчанию deb.debian.org.

Если отказаться от выбора зеркала, будет загружена система с минимальными настройками. Она содержит только базовые компоненты и не имеет предустановленного графического интерфейса пользователя. Работа с такой системой требует хороших навыков администрирования и не подходит для новичков.

Система предлагает ввести информацию об HTTP-прокси. Оставляем поле пустым и продолжаем.

Система предлагает настроить менеджер пакетов. Нам это не нужно, поэтому просто идём дальше к установке базового пакета. По завершении установки система предложит отправлять разработчикам дистрибутива анонимные сообщения со статистикой используемых пакетов. Это ни на что не влияет, поэтому соглашаемся или отказываемся.

Переходим к выбору ПО. Система предлагает установить один из вариантов окружения рабочего стола. Мы установим GNOME. Он и KDE Plasma — два наиболее популярных варианта рабочего стола. У него минималистичный дизайн с фокусом на удобство использования. Интерфейс напоминает macOS.

KDE Plasma имеет более насыщенный интерфейс с различными панелями инструментов и меню. Интерфейс напоминает Windows.

Если есть желание разобраться, то можно установить на разные машины GNOME и KDE Plasma, сравнить и выбрать рабочий стол на свой вкус.

Мы установим GNOME, поэтому выбираем комбинацию, как на скриншоте, и продолжаем.

Установка в среднем занимает 10–15 минут.

По завершении установки ПО система предлагает установить загрузчик GRUB.

Выбираем «Да» и продолжаем.

Теперь нам надо выбирать устройство, куда мы установим наш загрузчик. Под устройством система подразумевает виртуальный диск с образом ОС Debian. У нас есть диск по умолчанию, его и выбираем.

По завершении установки загрузчика появляется экран с предложением извлечь установочные носители, чтобы загрузить систему. Нажимаем «Продолжить».

Установка завершена, и появляется экран с предложением запустить систему. Нажимаем «Продолжить».

Загрузка занимает 1–2 минуты, по её окончании появляется экран с именем нашего пользователя — First User. Наша виртуальная машина готова к работе.

Для входа используем пароль и логин, которые мы до этого установили.

Так выглядит интерфейс нашей виртуальной машины.

Поздравляем: мы установили виртуальную машину с операционной системой Debian.

Linux и его дистрибутивы: Debian, Ubuntu, Fedora и другие — поддерживают различные языки программирования, что делает их идеальной средой для использования в самых разных областях IT. Самый наглядный пример — операционная система Android, работающая на ядре Linux. Знание Linux необходимо в работе системных администраторов, сетевых инженеров и разработчиков.

VirtualBox – это специальное средство для виртуализации, позволяющее запускать операционную систему внутри другой. Оно поставляется в двух версиях – с открытым и закрытым исходным кодом. С помощью VirtualBox мы можем не только запускать ОС, но и настраивать сеть, обмениваться файлами и делать многое другое.

Что представляет собой VirtualBox и как им пользоваться – об этом и многом другом поговорим в сегодняшней статье.

Шаг 1: Установка Virtual Box

В инсталляции VirtualBox нет ничего сложного: программа поставляется в бесплатном доступе для Linux, Solaris, macOS и Microsoft Windows. Скачать ее можно с официального сайта.

Как только установка будет завершена, перед нами отобразится главный экран программы:

С ним мы и будем работать в последующих разделах – в частности рассмотрим, как создать виртуальную машину и провести дополнительные настройки.

Шаг 2: Создаем виртуальную машину

Как мы уже говорили, основная функция VirtualBox – виртуализация. Чтобы запустить новую операционную систему, необходимо создать для нее виртуальную машину. Для этого необходимо выполнить следующее:

1. Запускаем VirtualBox и в правой части выбираем «Создать».
2. В отобразившемся окне прописываем имя операционной системы и указываем путь до машины. Обратите внимание на то, что тип ОС выбирается автоматически в зависимости от введенного названия.
3. Выбираем, сколько оперативной памяти будет отведено под будущую ОС.
4. Отмечаем пункт «Создать новый виртуальный жесткий диск» и нажимаем «Создать».
5. Указываем «VDI».
6. Далее выбираем тип диска: динамический или фиксированный. Лучше выбрать динамический, ведь тогда размер файла диска будет увеличиваться в зависимости от его наполнения в виртуальной машине.
7. Осталось выбрать размер диска:
8. В результате будет создана новая виртуальная машина:

Обратите внимание на то, что мы еще не устанавливали операционную систему, а лишь отвели для нее место. Теперь мы можем запустить виртуальную машину и поставить на нее нужную ОС, но перед этим давайте пройдемся по некоторым параметрам.

Шаг 3: Настраиваем процессор

Для каждой операционной системы мы можем задать пользовательские настройки процессора, например, нам доступна возможность выбрать количество ЦП, а также установить предел загрузки ЦПУ. Все эти параметры находятся в настройках выбранной виртуальной машины:

1. Кликаем правой кнопкой мыши по виртуальной машине и выбираем «Настроить…».
2. В отобразившемся окне переходим в раздел «Процессор» и устанавливаем нужные значения.

Функция «Включить PAE/NX» предназначена для поддержки 4 и более Гб ОЗУ в 32-битных системах.

Во вкладке «Ускорение» мы можем выбрать режим виртуализации, а также настроить дополнительные параметры для увеличения скорости работы.

Шаг 4: Настраиваем графику

Иногда при установке новой виртуальной машины значение видеопамяти по умолчанию составляет 16 Мб, тогда как рекомендуется выделять не менее 128 Мб. Изменить это можно в настройках раздела «Дисплей».

Если у вас видеокарта на 2 Гб, то максимальное значение видеопамяти будет равно 256 Мб. В этом же разделе можно установить количество мониторов, изменить коэффициент масштабирования и многое другое.

Шаг 5: Настраиваем сеть

Изначально виртуальная машина использует сеть NAT, что вполне удобно, если необходимо получить доступ к интернету. Если же вам нужно настроить взаимосвязь между разными ВМ, то потребуется выполнить дополнительные настройки.

В настройках переходим в раздел «Сеть» и заходим в подраздел «Адаптер 2». Там активируем пункт «Включить сетевой адаптер» и указываем тип подключения «Виртуальный адаптер хоста».

Обратите внимание на имя – теперь все, кто будет его использовать, автоматически подключатся к единой виртуальной сети.

Шаг 6: Клонирование

Еще одна полезная функция – «Клонирование». С ее помощью мы можем сделать резервную копию виртуальной машины, чтобы в последующем обратиться к ней при возникновении различного рода проблем.

Для этого кликаем правой кнопкой мыши по виртуальной машине и выбираем «Клонировать…».

В отобразившемся окне потребуется выбрать путь и скачать туда резервную копию.

Шаг 7: Запускаем виртуальную машину

Вот мы и пришли к самому главному – запуску созданной виртуальной машины в VirtualBox. Для этого нам потребуется загрузочный диск необходимой операционной системы. Это обычный образ, который мы всегда используем при установке ОС на ПК. Установить его в VirtualBox мы можем следующим образом:

1. Выбираем созданную ранее виртуальную машину и в правой части нажимаем на кнопку «Запустить».
2. Добавляем образ операционной системы.
3. Когда операционная система будет установлена, вы получите к ней доступ через окно VirtualBox. Например, вот так будет выглядеть Linux:

Шаг 8: Устанавливаем дополнительные плагины

Дополнительные расширения VirtualBox позволяют получить доступ к USB-устройствам и веб-камере из виртуальной машины, настроить удаленный доступ и многое другое. Для их установки потребуется скачать дополнительный пакет с официальной страницы.

Далее следуем инструкции:

1. Заходим в VirtualBox и переходим в «Файл» -> «Настройки…».
2. Открываем раздел «Плагины» и в правой части кликаем по кнопке в виде плюса.
3. Выбираем скачанный пакет и в отобразившемся окне выбираем «Установить».

Таким образом, вы сможете работать с USB-устройствами напрямую через виртуальную машину.

Шаг 9: Делаем снимки состояния

Ранее мы уже создавали копию виртуальной машины, которой можно воспользоваться в случае непредвиденных проблем. Но это не единственный способ создания резервной копии – мы также можем использовать специальную функцию «Снимок состояния». Она позволяет возвращать систему к предыдущему состоянию.

Создать снимок можно следующим образом:

1. Запускаем виртуальную машину и в верхней части выбираем «Машина» -> «Сделать снимок состояния…».
2. Задаем ему имя и по желанию прописываем описание.
3. Вернуться к созданному снимку мы можем через меню «Машина» -> «Инструменты» -> «Снимки».

Шаг 10: Записываем видео с экрана

Если вам потребуется снять ролик о том, как вы пользуетесь операционной системой через VirtualBox, сделать это можно прямо в программе. Достаточно запустить виртуальную машину и перейти в раздел «Вид», затем выбирать «Запись».

Шаг 11: Подключаем дополнения гостевой системы

Дополнения гостевой системы позволяют использовать такие возможности, как общий буфер обмена, общие папки, перетаскивание файлов, интеграция экрана, адаптация разрешения виртуальной машины и многое другое.

Воспользоваться этим можно через вкладку «Устройства» -> «Подключить образ диска Дополнений гостевой ОС…».

Останется запустить специальный установщик, который поддерживается как на Linux, так и на Windows.

На этом моя статья подходит к концу. Сегодня мы рассмотрели, как пользоваться мощным инструментом VirtualBox. С его помощью мы можем устанавливать дополнительные операционные системы, проводить между ними сеть, а также выполнять все то, что доступно в обычной ОС.

Знакомство с виртуальными машинами

Каждому администратору предприятия приходится иметь дело с настройкой виртуальных машин. Использовать виртуальные машины можно для разработки и тестирования приложения, а также хранения данных. Преимуществами виртуальных машин можно назвать гибкость в выборе операционной системы и возможность дублирования рабочего пространства. Проблемы при работе с ними сложны, поскольку виртуальные машины используют ресурсы иначе, чем физические. Виртуальные машины подвергаются различным рискам и проблемам с производительностью. Must know для IT-специалистов, чтобы поддерживать работоспособную сетевую инфраструктуру.

Виртуальные машины (ВМ) — это такие абстрактные вычислительные экземпляры, созданные программой, работающей на другой машине, и которые физически не существуют, но работают, как настоящий компьютер. ВМ работает на программном обеспечении, а не на оборудовании. Так сказать, программное обеспечение создаёт «воображаемый» компьютер, который ведёт себя как физический. Другими словами, пользователь создаёт компьютер внутри другого компьютера. Несколько ВМ могут работать параллельно на одном базовом устройстве отдельно друг от друга.

Машина, создающая виртуальную машину, называется хост-машиной, а виртуальная машина называется «гостевой». На одном хост-компьютере может быть множество гостевых ВМ. Также может быть и множество виртуальных серверов, работающих с одной физической машины.

Хотя виртуальная машина создается с помощью ПО, она использует физические ресурсы хост-машины, такие как ЦП, ОЗУ и место в хранилище на жёстком диске. На своём хост-компьютере можно настроить столько виртуальных машин, сколько нужно, но придётся разделить физические аппаратные ресурсы между ними всеми. Количество виртуальных машин, которые можно иметь одновременно, ограничено только ресурсами хост-компьютера; однако большинство ВМ будут работать медленнее, чем физический компьютер, просто из-за дополнительных уровней абстракции, которые они должны пройти для выполнения функции.

Функции, предоставляемые виртуальными машинами, аналогичны функциям физических, но ВМ не работают непосредственно на оборудовании компьютера. Вместо этого между оборудованием и виртуальной машиной существует «гипервизор». Этот средний уровень защищает хост-компьютер, а также создает виртуальную машину и управляет ею. Подробнее о гипервизорах чуть ниже.

Существует множество преимуществ использования виртуальных серверов вместо физического оборудования, и каждое предприятие должно учитывать настройку виртуального сервера по мере своего роста. Если у пользователя есть только один сервер, виртуализация себя не окупит, но вложение имеет смысл, если серверов много.

ВМ можно использовать для смены операционных систем. Например, если у гостевой операционной системы используется Windows, а на хост-компьютере Mac OS. Кроме того, можно тестировать ПО в этой гостевой операционной системе, которую не может использовать хост-компьютер, или одновременно тестировать программы в разных операционных системах, чтобы убедиться, что они работают одинаково на каждой из них. Виртуальные машины также можно использовать в качестве буферов безопасности и выполнять вредоносный код или проверять подозрительные файлы, не нанося вреда другим частям системы-хоста.

ВМ экономят большие суммы денег. Размещая несколько виртуальных серверов на одной физической машине, пользователь может выделить ресурсы на каждый из них. Это позволяет использовать только те ресурсы, которые нужны только в данный момент. Если одна виртуальная машина использует меньше ресурсов, другая виртуальная машина может использовать освободившиеся. Это позволяет более эффективно и экономно распоряжаться ресурсами машины-хоста. Также, когда используется меньше физических машин, экономятся деньги за счёт уменьшения объёма пространства, необходимого для хранения серверов.

Виртуализация ещё и экономит энергию. По сравнению с традиционными операционными системами виртуальная машина не так сильно зависит от потребляемой электроэнергии, потому что её центральное оборудование не нужно менять или расширять. Таким образом, затраты на виртуализацию всегда ниже, чем на покупку и обслуживание дополнительного оборудования. Ведь вычислительная мощность имеет свою цену. Если для пользователя единственным способом получить больше ресурсов является покупка нового оборудования, то это не самый оптимальный вариант. Слишком часто организации развёртывают серверы, которые потребляют лишь часть доступных ресурсов и не используют весь свой потенциал. Это приводит к тому, что, серверы попросту простаивают.

Казалось бы, очевидные вещи, но при управлении виртуальными машинами важно следовать ряду базовых рекомендаций:

• Производите оценку виртуальной среды. Если вы не знаете, какие виртуальные устройства включены или выключены, или правильно ли работают ваши виртуальные серверы, вы не сможете быстро и эффективно устранять проблемы, когда они возникают. Устранение неполадок, связанных с замедлением, зависит от возможности точно определить проблему, и если вы не наметили полностью свою среду, вы можете даже не знать о замедлении, пока ваши пользователи не начнут жаловаться. Проводите регулярную инвентаризацию своей виртуальной среды, чтобы быть в курсе всего, прежде чем это повлияет на ваших клиентов или бизнес.
• Контролируйте рост виртуализации. Когда в вашей среде слишком много ВМ, то вам трудно будет их отслеживать. Поскольку создавать виртуальные машины несложно (гораздо проще, чем приобретать новое оборудование), можно запросто сделать больше ВМ, чем нужно. В конечном итоге это может свести на нет некоторые преимущества консолидации и повышения эффективности, которые должна обеспечивать виртуализация. Убедитесь, что вы предприняли шаги для контроля разрастания виртуализации, а также отключили или удалили все ненужные виртуальные машины.
• Управляйте рисками безопасности. Риски безопасности для вашей виртуальной среды могут проявляться в разных формах. Если вы не следите за разрастанием, остаётся множество точек, через которые злоумышленник может получить доступ к вашей сети. Несмотря на то, что ВМ изолированы друг от друга, злоумышленники всё же могут получить информацию о структуре или настройках вашей сети. Важно убедиться, что в вашей виртуальной среде установлены соответствующие инструменты безопасности и защиты от вредоносных программ. Не стоит недооценивать возможность внутренних рисков, как злонамеренных, так и случайных. Неосведомлённые пользователи могут изменить конфигурацию виртуальной машины или параметры доступа, случайно удалить что-либо или преднамеренно получить доступ к данным, которые они не должны иметь. Сохраняйте привилегии доступа для вашей виртуальной среды так же, как и для любой физической среды.
• Делайте своевременные обновления. Если вы не обновляете своё программное обеспечение или операционные системы, это также оставляет потенциальные уязвимости открытыми для злоумышленников. Ошибки в ПО, гипервизорах или ОС могут позволить злоумышленникам получить доступ к вашим системам, даже если эти системы являются виртуальными. Убедитесь, что программное обеспечение ВМ всегда обновлено, а приложения и программы, установленные на ваших виртуальных машинах, также регулярно обновляются.
• Быстро реагируйте при возникновении проблем. Убедитесь, что у вас есть план реагирования на случай, если производительность ВМ резко упадёт, или если у вас возникнут проблемы с виртуальной средой. Обязанности в команде должны быть чётко распределены, чтобы вы знали, кто и какими проблемами будет заниматься, особенно проблемами безопасности. Наличие выделенного персонала и групп для каждой потенциальной проблемы, а также чёткий план эскалации и решения помогут вам, если вам нужно быстро исправить что-то в вашей виртуальной среде. И всегда помните о резервном копировании.

Типы виртуальных машин

Существует несколько видов виртуальных машин. Они работают по-разному, и каждый из них имеет свои конкретные цели. Двумя основными типами виртуальных машин являются системные виртуальные машины и виртуальные машины процессов.

Системная виртуальная машина предназначена для имитации всей компьютерной системы, включая запуск полной ОС. Системные ВМ обычно используются для запуска программ в ОС, которой нет на хост-компьютере, или для запуска нескольких экземпляров ВМ, чтобы эффективно распределить аппаратные ресурсы. Операционная система на системной виртуальной машине изолирована от хост-машины. Например, мы можем установить Windows XP/7/8 или Linux Ubuntu/Kali в операционной системе Windows 10 используя VirtualBox, QEMU или Citrix Xen.

Виртуальные машины процессов, в отличие от системных виртуальных машин, создаются специально для запуска отдельного приложения. Когда этот процесс не используется, виртуальная машина также не используется — она «уничтожается» при завершении процесса или приложения. Примером виртуальной машины процесса является Java Virtual Machine (JVM), которая позволяет любой системе запускать приложения Java, как если бы они были родными для системы.

Как работает виртуальная машина

ВМ настраиваются с использованием гипервизора или аналогичной технологии. Гипервизор — это часть оборудования, микропрограммы или программного обеспечения, которое создаёт виртуальные машины, выделяет им ресурсы, а затем управляет ими. Проще говоря, это слой между физическим компьютером и ВМ. Гипервизоры и управляемые ими виртуальные машины обычно используются для репликации данных, виртуализации рабочих столов и ОС, консолидации серверов и облачных вычислений.

Например, у вас может быть ПК с 8 ГБ оперативной памяти и операционная система Windows. Если вместо этого вы хотите запускать программы, требующие Linux, вы создаёте виртуальную машину с Linux, а затем используете гипервизор для управления её ресурсами, например, выделив ей 2 ГБ ОЗУ. Часть ресурсов хост-машины будет работать под управлением ОС Windows, а часть будет выделена виртуальной машине под управлением Linux.

Гипервизоры также обеспечивают уровень безопасности между виртуальными машинами и операционной системой хост-компьютера, предотвращая заражение хост-компьютера неисправными приложениями или повреждёнными файлами, т.е. неполадки в ВМ не затронут хост-машину. Допустим, если пользователь загрузит повреждённый или заражённый файл на свою виртуальную машину, гипервизор предотвратит попадание файла на хост-компьютер.

Существует два основных типа гипервизора: аппаратный и программный. Аппаратные гипервизоры устанавливаются непосредственно на физическое оборудование, а программные гипервизоры устанавливаются в операционную систему.

Аппаратные гипервизоры обычно эффективнее и быстрее, чем программные. Им не надо конкурировать с операционной системой или другими приложениями, работающими одновременно, что позволяет им получить доступ ко всей вычислительной мощности хост-машины. Эту дополнительную мощность можно выделить виртуальным машинам, которыми управляет гипервизор.

Основным преимуществом программных гипервизоров является простота настройки. Можно использовать их так же, как и любую другую программу в операционной системе, и не обязательно знать, как работает это оборудование, чтобы установить его. В большинстве случаев программные гипервизоры используются для разработки или тестирования приложений.

VMware, Hyper-V и KVM — ключевые примеры гипервизоров: VMware принадлежит Dell, KVM — RedHat, а Hyper-V — Microsoft. Программное обеспечение VMware создано для облачных вычислений и виртуализации, и оно устанавливает гипервизор на физические серверы, чтобы позволить ВМ работать одновременно. Hyper-V делает то же самое, но также виртуализирует серверы. Hyper-V поставляется с предустановленной Windows 10. KVM — это инструмент виртуализации для Linux на оборудовании x86, содержащее расширения виртуализации (Intel VT или AMD-V). Все три являются аппаратными гипервизорами.

Как настроить виртуальную машину

Настроить виртуальную машину не так уж сложно, и для большинства решений для виртуальных машин — при условии, что вы используете программный гипервизор — выполняйте следующие действия:

1. Откройте приложение виртуальной машины и нажмите кнопку, чтобы создать новую виртуальную машину.
2. Следуйте инструкциям мастера по созданию ВМ, при необходимости обязательно измените значения по умолчанию.
3. Убедитесь, что имя и версия вашей виртуальной машины указаны правильно.
4. Если у вас уже есть виртуальный диск, который вы хотите использовать, вы можете пропустить любые шаги, требующие создания виртуальной базы данных. Если у вас нет виртуального диска, создайте базу данных с помощью инструмента. Выберите динамически выделяемый диск или диск фиксированного размера.
5. Выберите размер вашего диска.
6. Нажмите кнопку «Создать».
7. В главном окне приложения для виртуальных машин вы должны увидеть все созданные вами виртуальные машины; выберите тот, который вы хотите запустить через приложение.

После того, как вы настроили виртуальную машину (или несколько), вам может потребоваться оптимизировать производительность, чтобы убедиться, что всё работает эффективно, или для того, чтобы увеличить скорость вашей сети. Следующие советы помогут вам оптимизировать производительность виртуальной машины:

• Используйте фиксированные диски. Они потребляют меньше ресурсов и позволяют лучше и точнее планировать ёмкость. Если вы выделите фиксированный диск для каждой ВМ, у вас будет лучшее представление о том, какие ресурсы у вас есть и какие уже используются. Тем не менее, в большинстве случаев вы не заметите большой разницы между фиксированным и динамическим размещением. Однако при масштабировании или работе с крупной корпоративной инфраструктурой небольшие различия могут складываться. Фиксированные диски также имеют больше смысла, если у вас ограниченный объём физического хранилища. А в производственных средах вы обнаружите, что динамическое выделение дисков со временем снижает производительность, поскольку ВМ занимают больше места.
• Выделите больше памяти. Большинству виртуальных машин будет не хватать памяти, поэтому рассмотрите возможность выделения большего объёма памяти, чем, по вашему мнению, им потребуется, и позвольте ВМ отключать память в зависимости от использования, что поможет максимизировать эффективность.
• Переключитесь на твердотельные накопители. Переход на твердотельные накопители — один из самых быстрых способов повысить производительность. В зависимости от того, какие у вас процессоры, вы можете использовать их для улучшения виртуализации. Например, Intel VT-x и AMD-V — это специализированные процессоры, разработанные для виртуальных машин. Планируйте рабочие нагрузки заранее и убедитесь, что ваше оборудование включено и в порядке.
• Уменьшите количество фоновых приложений. Во многих случаях простое сокращение фоновых приложений и программ, в том числе снижение частоты сканирования каталогов ВМ с помощью антивирусного программного обеспечения, может помочь улучшить производительность ВМ и время отклика. По сути, относитесь к виртуальным машинам как к физическим машинам, поскольку к ним применяются многие из тех же концепций производительности.

Мониторинг ВМ

Часто виртуальные машины, используемые на предприятиях, настраиваются одинаково. Однако одному человеку может потребоваться больше оперативной памяти для своих приложений, чем другому, а кому-то может понадобиться ВМ с другими установленным ПО. Мониторинг производительности и использования виртуальных машин является важной частью обеспечения того, чтобы ВМ вашего предприятия функционировали должным образом. Мониторинг обычно помогает обнаружить области для улучшения, а также возможности для автоматизации и перераспределения ресурсов в режиме реального времени.

Используйте инструмент мониторинга производительности ВМ для сбора данных и метрик для сети и сравнивайте отчёты каждую неделю или месяц, чтобы убедиться, что система работает хорошо, и нет растущих проблем. После того, как наладите сбор данных, вы сможете отслеживать тенденции (например, какие виртуальные машины постоянно достигают лимита ресурсов), более эффективно подходить к планированию ёмкости и отмечать любые виртуальные машины, которые регулярно подвергаются сбоям, задержкам или проблемам с приложениями.

Данные, собранные с помощью инструмента оценки производительности ВМ, показывают, сколько физических ресурсов используют ВМ и какие меры по оптимизации применяются.

Вот некоторые из инструментов мониторинга ВМ:

• Paessler PRTG
• LogicMonitor
• Veeam One
• Quest Foglight
• eG Enterprise
• APTARE IT Analytics
• Ipswitch WhatsUp Gold
• Turbonomic

Мониторинг через Paessler PRTG

Виртуальные машины становятся жизненно важной частью как локальных, так и облачных вычислений, присоединяясь к физическим устройствам в составе корпоративной инфраструктуры. Они позволяют организациям более безопасно и эффективно разрабатывать и тестировать приложения, улучшать свои хранилища, дублировать рабочие области и достигать гибкости в использовании операционных систем.

Иногда устанавливать на компьютер и тем более сервер новое программное обеспечение довольно рискованно. Его функционирование может вызвать конфликт приложений и негативно влиять на работоспособность всей системы из-за присутствия рекламных модулей или других лишних элементов. В этой статье мы рассмотрим, как пользоваться мощным инструментом VirtualBox, который обеспечит стабильную работу машины и повысит уровень информационной безопасности.

Что представляет собой VirtualBox

Самый безопасный способ тестировать новые программы – запускать их в изолированной среде. В этом случае возможные проблемы, сбои не повлияют на работу всей системы. Так вот VirtualBox – это и есть такая изолированная среда, то есть эмуляция устройств на вашей реальной машине. 

Виртуальный компьютер запускается, как стандартная программа. Причём у него может быть любая операционная система, необязательно та же, что и на реальном устройстве. Например, это удобно, когда вам нужно проверить работу приложений для Linux, когда вы пользуетесь Windows или наоборот.

Основная функция VirtualBox – виртуализация. Однако его можно использовать для настройки сети, обмене файлами и других задач.

Как установить VirtualBox

Для начала нужно скачать VirtualBox с сайта разработчика, программа бесплатная. Выбирайте подходящее решение для своего устройства, есть версии для Windows, Mac OS X и Linux. Процесс установки стандартный. Следуем указаниям на окнах и нажимаем «Далее».

Послу успешной установки запускаем VirtualBox и создаём виртуальную машину. Инструкции идентичны для Windows и Linux, в том числе Ubuntu и других дистрибутивов. 

Важным условием для выполнения этой задачи является включённая виртуализация VT-x или AMD-V в БИОС. Обычно эти настройки выставлены по умолчанию, но на всякий случай можно проверить. 

1. Открываем программу и нажимаем значок «Создать» в левой верхней части экрана.
2. В следующем окне указываем название, тип и версию машины, которую хотим сделать. 
3. Назначаем объём памяти. Он не должен быть слишком большой, чтобы не забирать слишком много ресурсов у основной системы. Желательно оставить ползунок в зелёной зоне. 

1. Создаём виртуальный жёсткий диск.

1. Выбираем тип диска. Для безопасности желательно использовать его исключительно в VirtualBox — VDI.
2. Выбираем динамический или фиксированный размер дика. Лучше сделать фиксированный и изменить его в случае необходимости, тогда он не будет слишком сильно «расти», используя ценные ресурсы системы.
3. Определите размер харда и его расположение. Убедитесь, что его объёма хватит, для работы операционной системы.

Как настроить VirtualBox

Для корректной инсталляции VirtualBox важно настроить процессор. В левой части экрана находим нашу виртуальную машину и кликаем по ней правой кнопкой мышки. Выбираем в открывшемся меню пункт «Настроить».

Откроется окно, где нужно выбрать раздел «Процессор». Выставляем здесь подходящие значения.

В дополнительных возможностях вы можете включить PAE/NX. Это нужно, если у вас 4 или больше Гб ОЗУ в 32-битной системе.

Теперь открываем соседнюю вкладку «Ускорение». Интерфейс оставляем по умолчанию, ставим галки в остальных двух пунктах для повышения производительности.

Возвращаемся к левой части экрана и выбираем подраздел «Дисплей», чтобы настроить графику. Желательно указать значение видеопамяти хотя бы 128 Мб. Остальные настройки указывается в соответствии со своими потребностями.

Дальше переходим в раздел «Сеть». По умолчанию виртуальная машина использует сеть NAT. Но чтобы связать между собой несколько vm, нужны дополнительные манипуляции.

Смотрим на правую часть экрана и открываем вкладку «Адаптер 2». Ставим галку напротив фразы «Включить сетевой адаптер». В форме для типа подключения ставим «Виртуальный адаптер хоста». Ниже написано имя адаптера. Если кто-то будет его использовать, будет автоматически присоединяться к виртуальной сети.

Чтобы случайно не потерять данные и настройки в случае сбоев и других проблем в процессе работы с виртуальной машиной, можно сделать её резервную копию. Для этого снова открываем в Oracle VM VirtualBox Manager, кликаем по виртуальному компьютеру правой кнопкой мышки и выбираем пункт «Клонирование». Осталось только указать путь, где наш клон будет храниться и вставить туда копию.

Как пользоваться VirtualBox? 

Чтобы запустить виртуальную машину, нажмите зелёную стрелку в верхней части окна. Дальше добавляем образ ОС. Всё просто – нужно выбрать путь к загрузочному диску. 

После установки вы сможете пользоваться дополнительным компьютером в формате окна. 

Существуют дополнительные расширения VirtualBox. С их помощью можно подключать к виртуальной машине внешние накопители, камеру, настраивать удалённый доступ и делать многое другое. 

Пакеты с расширениями тоже скачиваем с официального сайта. Затем открываем в программе вкладку «Файл», затем настройки. Ищем раздел «Плагины». Открываем скаченный пакет, жмём «Установить». 

В процессе использования виртуального компьютера, можно запустить её копию, если что-то пошло не так. Для этого выбираем вкладку «Машина» и пункт «Сделать снимок состояния». 

Указываем название, краткое описание. И возвращаемся к нему через главный экран по цепочке «Машина» — «Инструменты» — «Снимки».

С помощью VirtualBox можно записать видео с экрана. Для этого нужно открыть в программе вкладку «Вид» и выбрать пункт «Запись». 

Также программа позволяет подключать различные дополнения. Например, можно пользоваться общими папками, перетаскивать файлы, выполнять интеграцию экрана и т.д. Чтобы воспользоваться возможностями, переходим по цепочке «Устройства» — «Подключить образ диска Дополнений гостевой ОС…». Теперь запускаем установщик, доступный в любой операционке. 

Заключение

Мы рассмотрели все этапы создания виртуальной машины. VirtualBox подходит для использования на Windows и Linux, имеет простой интерфейс, поэтому проста в установке. Это функциональное решение подходит даже пользователям без профильных знаний в сфере информационных технологий.