Глава 4 Виртуальные машины Parallels Workstation Компания Parallels (ее полное наименование - Parallels Software International Inc.) может считаться новичком на рынке приложений для создания виртуальных машин. Достаточно сказать, что в конце 2005 года вышел бета-релиз лишь второй версии пакета Parallels

Зачем нужны ярлыки? Особый тип файлов - ярлыки. Ярлык только указывает на какой-либо файл или папку, которые сами находятся в другом месте. О том, что файл является ярлыком, говорит маленькая стрелка на его значке. Ярлыки удобно помещать на Рабочий стол.Двойной щелчок на

Зачем нужны оптимизаторы? Описанная в предыдущих главах схема охватывает практически все процессы создания и наполнения портала, начиная с составления семантического ядра и заканчивая размещением готовых текстов. При этом до сих пор у нас практически не было работы для

Программа для работы с виртуальными машинами – это специальное программное обеспечение, которое создает виртуальную компьютерную систему с виртуальным же оборудованием. Этот виртуальный компьютер запускается в отдельном окне как процесс в настоящей операционной системе. Виртуальную машину можно загрузить с установочного диска (или Live CD), и операционная система «воспримет» виртуальный компьютер как настоящий. Она установится и будет работать точно так же, как на реальном физическом ПК. Чтобы загрузить такую операционную систему, достаточно открыть программу для работы с виртуальными машинами и запустить виртуальную ОС в отдельном окне прямо на рабочем столе.

Операционная система виртуальной машины хранится на виртуальном жестком диске – в многогигабайтном файле, который находится на настоящем жестком диске. Операционная система воспринимает этот файл как полноценный диск, поэтому сложностей с созданием разделов не возникает.

Виртуальные машины создают дополнительную нагрузку на реальные системные ресурсы, поэтому работают не так быстро, как операционная система, установленная на настоящий компьютер. Особые сложности это создает для современных игр, требующих мощных видеокарт и многоядерных процессоров, поэтому виртуальные машины – не лучший вариант для запуска Windows-игр в Linux или Mac OS X (разве что они старые или нетребовательные к ресурсам).

Зачем может понадобиться виртуальная машина

Виртуальные машины – не только хорошее развлечение для гиков, но и весьма полезный инструмент. Они позволяют экспериментировать с альтернативными операционными системами, не отказываясь от текущей. Это хороший вариант, например, для того чтобы попробовать Linux вообще или свежий дистрибутив в частности, не устанавливая его на свой основной компьютер и даже не загружаясь с Live CD или USB. Когда операционная система надоест, виртуальную машину можно будет просто удалить. Кроме того, виртуальная машина – хороший способ протестировать новую версию Windows. Когда выйдет пробная сборка Windows 9, можно будет избежать потенциальных проблем со стабильностью системы, установив ее в виртуальную машину.

Виртуальная машина также дает возможность использовать программное обеспечение, написанное для других операционных систем. Например, в Linux и Mac можно устанавливать программы для Windows в виртуальной машине. И даже в Windows для запуска Linux-программ можно использовать виртуальную машину, а не Cygwin или вторую операционную систему в режиме альтернативной загрузки.

Кроме того, виртуальные машины изолированы от основной операционной системы, поэтому установленные в них программы не могут навредить реальной ОС. Виртуальная машина – хорошее решение для тестирования сомнительных программ. Например, когда нам пришло мошенническое письмо якобы от Microsoft, мы запустили приложенный к нему файл в виртуальной машине, чтобы посмотреть, что он делает, и злоумышленникам не удалось навредить нашей реальной операционной системе.

В изолированной среде можно безопасно запускать и незащищенные операционные системы. Если никак нельзя обойтись без приложений, работающих только в Windows XP, можно создать для них виртуальную машину. Конечно, лучше бы Windows XP вообще не использовать, но если уж проиходится, предпочтительнее запускать ее в виртуальной машине, чем на реальном компьютере.

Программы для работы с виртуальными машинами

Существует несколько программ для работы с виртуальными машинами:

Какая на твой взгляд самая ?

Я не буду выдумывать велосипед и пересказывать других. Лучше я вам предложу прочитать статью из журнала Linux Format. В которой эксперты сделали сравнительный обзор пяти популярных виртуальных машин в надежде найти ту самую.., самую лучшую виртуальную машину. Кстати, тем кто отрекся и смог убежать из плена Windows очень рекомендую подписаться на журнал .

• Что такое виртуальная машина
• Зачем нужна виртуальная машина
• Как мы тестировали Виртуальные Машины
• Производительность
• Функциональность
• Совместимость и снапшоты
• Интеграция с рабочим столом
• Графическое ускорение
• Вердикт

Что такое виртуальная машина

Если простым языком, без занудства, то виртуальная машина — это операционная система в операционной системе.

Зачем мне нужна виртуальная машина

В нашем случае, виртуальная машина — это в первую очередь платформа для проверки программ. Среди которых, как вы понимаете, могут быть и . Еще виртуальную машину используют хакеры для тестирования своих и чужих троянов, и других чудо файлов. К какой группе не принадлежали бы вы, вам все равно будет интересно узнать побольше о виртуальных машинах и их работе.

Как мы тестировали виртуальные машины

Сперва мы взяли двуядерный компьютер (из-за бюджетных ограничений) со свежим Arc Linux. Кроме проприетарной VMware (версия 7.1.0 Рlауег и 30-дневный пробный период Workstation 11), мы использовали официальные пакеты Arch, которые очень близко следуют релизам разработчиков. На каждой машине было 2 ГБ системной ОЗУ и 128 МБ видеопамяти (при необходимости - 256 МБ).

Мы тестировали каждого кандидата на разных гостевых ОС: Mint 17.1 и Kubuntu 15.04 beta, а также разных версиях не-Linux ОС под названием Windows. Для оценки производительности мы скомпилировали основное ядро Mint, запустили сравнительный тест JavaScript SunSpider и сыграли в разные игры из нашей библиотеки Steam. Чтобы протестировать реальные варианты, мы запустили их на 8-ядерной машине с 16 ГБ ОЗУ и 4-ГБ Nvidia GTX, но потом нас заставили ее вернуть.

Технология виртуализации фундаментально изменила компьютерный ландшафт. Мы бы опозорились, заявив, что это - новое изобретение (ранние мейнфреймы использовали ее как сред ст во предоставления ресурсов), но десятилетней давности инновации CPU означают, что почти родной производительности вы добьетесь разве что с кодом x86. А ныне нам удается впихнуть десятки машин (легко копируемых и восстанавливаемых) в один корпус, и работа дата-центров стала гораздо эффективнее. Можно и имитировать другую архитектуру, скажем, ARM, что удобно для разработчиков встраиваемых систем.

Это также благо и для обычных пользователей: знакомство с новой ОС теперь не обязано быть столь затратным по времени упражнением в постоянном страхе угробить свою систему. Даже если вы просто хотите протестировать новую программу, это намного безопаснее сделать в виртуальной машине вместо того, чтобы рисковать своей текущей настройкой. Поддержка виртуализации внутри ядра (через KVM) и эмулятор Qemu означает, что пользователям Linux больше незачем прибегать к проприетарным инструментам.

В былые дни VirtualBox от Sun (некогда принадлежавшая Innotek, а теперь Oracle) был единственной реальной опцией. Но времена изменились, так что давайте рассмотрим и другие приложения виртуализации.

И VMware, и VirtualBox используют зависимые от ядра модули, которые загружаются, чтобы сотворять свои чудеса. VMware понадобится их скомпилировать, для чего придется установить пакеты заголовков ядра и всю начинку компилятора. Потом вы получите скрипт init для загрузки указанных модулей, хотя для пользователей Systemd он будет бесполезен. Если это ваш случай, вы, возможно, пожелаете создать собственный файл init, вместо того, чтобы все время запускать этот скрипт как root (или видеть всё те же сообщения об ошибках). На момент написания статьи ядра серии 3.19 требовали подлатать исходники VMware, но, надеюсь, к моменту выхода журнала это уже будет исправлено. Пакеты VirtualBox в большинстве дистрибутивов имеются, и если у вас стандартное ядро, можете уже ни о чем не волноваться.

Virt-Manager требует, чтобы до его запуска в вашей системе был запущен сервис libvirtd, о чем вас уведомит любезное сообщение, и если вы используете полнофункциональную среду рабочего стола, то она сама сделает это за вас; вам останется только ввести пароль root.

И VirtualBox, и VMware Workstation достаточно просты, если только вы не вздумаете отвлекаться на каждую опцию. А вот в VMware Player опций не так уж и много, и вы очень быстро настроите и запустите свою машину. Но если вы полны решимости задействовать все эти опции по максимуму, придется установить гостевые дополнения.

Гостевые дополнения Linux для VirtualBox намного проще в установке (CD запустится автоматически), чем дополнительные «инструменты» для VMware, требующие копирования программ с воображаемого CD, изменения разрешений и затем запуска скрипта. Неужто на дворе 1999 год? Зато, проделав все это, вы будете вознаграждены улучшением графики и рядом добавочных функций, которые мы обсудим дальше.

Простейшим в использовании из нашей подборки является Boxes, пусть даже это обусловлено предоставлением всего только голого минимума функций Qemu / libvirt. VMware Player и VirtualBox идут вторыми, а следом - их платный соперник (номинально они труднее, в силу большего количества опций). Virt-Manager не особенно сложен в использовании, но в нем вполне достаточно от лабиринта настроек Qemu, чтобы ошеломить новичка. Помимо этого, механизм для управления хранением у него довольно-таки запутанный, особенно если вы собираетесь хранить свой виртуальный диск в нестандартном месте: тогда вам сначала надо добавить требуемую директорию в качестве «пула хранения». Однако все необходимые экзотические модули предоставит ваш собственный дистрибутив, а в таком случае почему бы и не рискнуть.

Производительность

Медленную или проворную ВМ они для вас создадут?

Благодаря расширениям оборудования и технологиям паравиртуализации стало возможно выполнять некоторые задачи со скоростью, близкой к скорости настоящего оборудования.

Однако так, как оно есть, обычно налицо определенное падение производительности. Практически любая конфигурация, на которой мы тестировали гостевой рабочий стол, демонстрировала некое торможение. Но к этому привыкаешь, да и можно отключить всякие красивости или включить соответствующий режим нейтрализации неисправностей, если вас это беспокоит.

Здесь мы не берем в расчет 3D-производительность - это было бы не совсем честно, и для нее есть собственная категория через страницу. Однако для повседневных задач с использованием Terminal вы вряд ли заметите особую разницу между нашими кандидатами. Эксперименты с компиляцией ядра показали, что VirtualBox солидно отстает в соревновании. Сравнительный тест JavaScript SunSpider подтвердил этот вывод: обе задачи выполнились на 20 % медленнее, чем у остальных. Ввод/вывод (I/O) диска (особенно если диск у вас SSD) и сетевой трафик у всех наших кандидатов отличались быстротой. В конечном итоге VMware обеспечила себе перевес благодаря поддержке более новых процессоров Intel.

Функциональность

Что способен предложить каждый кандидат?

Все наши кандидаты предназначаются для разных сценариев использования, и поэтому у каждого имеются свои собственные, индивидуальные преимущества. Конечно, наличие некоторых стандартных функций безусловно подразумевается: к таковым, например, принято относить способность создать моментальные снимки, поддержку расширений процессоров Intel VT-x и AMD-V и гибкую настройку виртуального оборудования. Всё это предлагается всеми, однако некоторые приложения способны на более героические подвиги.

Здесь следует сделать оговорку, что Gnome Boxes и Virt-Manager являются всего-навсего интерфейсами к Qemu (через уровень абстракции libvirt). А Qemu по существу является эмулятором процессора, который способен обеспечивать виртуализацию через KVM, но тем не менее представляет собой целый мир.

Итак, займемся рассмотрением наших кандидатов по отдельности.

Gnome Boxes ★★

При вызове из командной строки Qemu поддерживает массу опций, большая часть которых в Gnome Boxes отсутствует: его целью (реализованной) является простота и понятность внешнего вида и работы. Через его удобный интерфейс мастера можно настроить виртуальную машину буквально тремя щелчками - направьте только его на соответствующий ISO. Boxes абстрагирует разницу между виртуальной и удаленной машиной, и вы можете соединяться и с той, и с другой через протоколы VNC, SPICE (который позволяет аудио работать через сеть) или OVirt.

Boxes не предлагает особых возможностей управления вашей виртуальной машиной через сеть, но, по крайней мере, предоставляет всё колдовство NAT, необходимое, чтобы обеспечить общение вашей виртуальной машины с миром. Остальные кандидаты с успехом настраивают NAT, сетевые мосты или сети host-only, и все это в определенных обстоятельствах бывает весьма удобно.

Virt-Manager ★★★★

Virt-Manager (он же Virtual Machine Manager) предлагает значительно больше функций Qemu (но опять-таки не все). Он, похоже, переборщил со своим списком поддерживаемых операционных систем x86, в частности, из семейства Linux.

Если оставить это в стороне, Virt-Manager относительно легко позволяет настроить машину любой сложности - можно добавлять любое оборудование, в том числе несколько сетевых интерфейсов. Помимо ВМ KVM, Virt-Man-ager умеет задействовать поддержку Qemu/ libvirt для гостей Xen и контейнеров LXC. Опционально он также может опрашивать гостевые ресурсы и, таким образом, обеспечивать очень симпатичные графики (вроде тех, что в разделе Производительность на стр. 25, на что требуется около 30 секунд после запуска Windows 10). Кроме того, Virt-Manager использует недавно добавленную в Qemu поддержку USB 3.0.

Совместимость и снапшоты

Можно ли перемещать виртуальные машины между реальными?

Иногда бывает нужно переместить ВМ между гипервизорами. Все наши программы могут импортировать машины, хранящиеся в формате Open Virtual Appliance (OVA), который является просто tar-архивом с образом диска VMDK (VMware), и данные о виртуальном оборудовании. VirtualBox разрешает экспорт в этот формат, но имеет еще и свой - Virtual Disk Image (VDI), а также справляется со всеми остальными.

Команду qemu-img можно применять для конвертирования форматов. Особо отметим его любимый формат QCOW2, позволяющий хранить многочисленные моментальные снимки системы внутри, с помощью отличного приема Copy On Write (COW).

Boxes, Virt-Manager, VirtualBox и VMware Workstation поддерживают моментальные снимки системы, сохраняя разные состояния своей ВМ. VMware Player позволяет иметь только один моментальный снимок для каждой машины в дополнение к ее текущему состоянию. Так что глубокое регрессионное тестирование исключается.

VirtualBox и VMware Workstation способны также «клонировать» ВМ, и это эффективный метод создания моментальных снимков системы: данные записываются на соответствующий клон, только если его состояние отличается от состояния родителя. VMware позволяет монтировать гостевой образ VMDK на хост, что тоже бывает удобно, хотя такой же трюк можно проделать посредством конвертирования в образ диска raw и использования стандартных инструментов Linux и арифметики, чтобы рассчитать смещение разделов.

VirtualBox ★★★★

Будучи изначально клиентом виртуализации рабочего стола, VirtualBox до сих пор, вероятно, основной инструмент для многих. У этой программы четкая структура, что упрощает настройку виртуальной машины, и множество полезных опций. Помимо ограничения количества ядер CPU, к которым имеет доступ гостевая ОС, VirtualBox позволяет указать предельный уровень использования CPU гостем в процентах. VirtualBox также поддерживает запись видео, так что за вечер вы сможете записать руководство по Windows для своего канала YouTube.

Он может импортировать любые виртуальные диски, но предлагает только поддержку хост-контроллера USB 2.0, да и то только если вы установите проприетарный пакет расширений Oracle. Опции с распределенным доступом буфера обмена и drag-and-drop (в одном или в обоих направлениях, как пожелаете) весьма удобны. В VirtualBox имеются удобные индикаторы для сетевого и дискового I/O и для использования CPU.

Кстати, в статье « » мы подробно рассказывали о том, как установить и правильно настроить виртуальную машину VirtualBox.

VMware Player ★★★

Свободное предложение от VMware прошло долгий путь с момента своего появления в 2008 году. Самое примечательное, что это уже не плейер: он более чем способен создать для вас качественную виртуальную машину.

Помимо поддержки ряда сетевых конфигураций (NAT, bridged, host-only и т.д.), он предлагает очень симпатичные опции формирования сетевого трафика, что весьма удобно, если вы тестируете последнюю версию, скажем, клиента DDoS или смотрите, сколько вредоносных программ можно навесить на свою виртуальную машину Windows XP, пока она не лопнет. VMware также поддерживает устройства USB 3.0, а установка гостевых инструментов позволит использовать блестящую графику, буфер обмена с распределенным доступом и директории с распределенным доступом. Player несколько уступает, когда речь идет о моментальных снимках (он позволяет сделать только один), но мы раскритиковали его в предыдущем разделе.

VMware Workstation ★★★★★

Имеется несвободная версия VMware Player (VMware Player Pro), но мы решили, что для данного Сравнения будет уместнее взять вместо нее более высококачественную Workstation. В этом приложении предусмотрено множество дополнительных функций для разработчиков, в том числе возможность группировать виртуальные машины в своего рода виртуальную фалангу, чтобы вам удавалось одним щелчком заставить их вступить в действие одновременно.

VMware Workstation также предлагает поддержку новых команд современных процессоров Intel, а также позволяет настраивать машины с виртуальными CPU, в количестве до 16 и 64 ГБ ОЗУ. Однако программа Workstation в большой степени нацелена на интеграцию с остальным (довольно увесистым) пакетом VMware, и поэтому будет выглядеть уместнее прочих в среде предприятия.

Интеграция с рабочим столом

Будут ли они конфликтовать с вашей цветовой схемой?

Одни пользователи любят идеальную гармонию интерфейсов виртуальных машин и соответствующих им гипервизоров с рабочим столом хоста, а других это только запутывает.

VirtualBox использует Qt4, что особенно бесит на рабочем столе Arch Linux на основе Qt, где повсюду используется Qt5, но это лишь нечто вроде нишевого недостатка. Boxes идеально сочетается с Gnome 3, чего и следовало ожидать; Virt-Manager и VMware используют GTK3 и тоже идеально с ним сочетаются.

Все наши кандидаты позволяют переключить виртуальную машину в полноэкранный режим, и, к счастью, все они позволили нам вернуться обратно с помощью соответствующей комбинации клавиш.

Особо выделяются режимы Unity в VMware (нет, это не способ сделать все убунтовидным) and Seamless в Virtual-Box - оба отображают окна приложений напрямую из гостя на рабочем столе хоста. Это очень хорошо для Linux-ВМ (исключая потенциальную путаницу между окнами гостя и хоста), однако попытка запустить
предпросмотр не слишком удалась; Windows 7 с включенным интерфейсом Aero тоже оказалась не самым приятным опытом.

Все наши кандидаты поддерживают запуск гостя в полноэкранном режиме, и их можно настроить на смену разрешения при изменении размера окна. Для выхода из данного сценария предусмотрены подходящие горячие клавиши. Возможность drag-and-drop на машинах VMware очень удобна, поэтому VMware и побеждает в этой категории.

Графическое ускорение

Можно ли избежать проблем программного рендеринга?

Любой из наших кандидатов отлично бы вам послужил, если бы вы захотели просто установить виртуальную машину, не собираясь делать ничего с интенсивным участием графики.

Но если требуется 3D-ускорение, надо брать VMware или VirtualBox. Как только вы справитесь с установкой гостевых дополнений (включая уводящий в сторону вопрос VirtualBox, с двойным отрицанием, который пытается отвратить вас от его экспериментальной поддержки WDDM, нужной, например, для интерфейса Windows 7 Aero), вам удастся насладиться 3D-ускорением в VirtualBox и в двух клиентах VMware.

VirtualBox позволяет выделять виртуальной видеокарте до 256 МБ системного ОЗУ, а VMware - до 2 ГБ. Обратите внимание, что эти гигабайты не берутся у вашей реальной видеокарты, так что зачастую вы не увидите особых улучшений свыше 256 MБ. VirtualBox также обеспечивает 2D-ускорение для гостевых Windows, что должно способствовать ускорению рендеринга видео, увеличению экрана и коррекции цвета, хотя во многом это зависит от конфигурации хоста - на быструю машину эта настройка не особо повлияет. Виртуальная машина Windows, вероятно, не запустит Battlefield 4 [Поле битвы] или Middle-earth: Shadow of Mordor [Среднеземье: Тень Мордора] (получается, нам сильно повезло, что они портированы в Linux), когда все доведено до 11, но более старые или менее требовательные игры пойдут отлично: мы добрый час угрохали на популярную инди-игру Don’t Starve [Не зачахни], начисто позабыв про наше Сравнение.

На VMware все работало лучше, чем на VirtualBox, но, возможно, дело тут было в более выигрышной конфигурации - на Arch Linux мы использовали самый свежий проприетарный драйвер Nvidia, что могло обусловить перевес одного над другим.

Вердикт

Виртуализация - тема для Сравнений давняя и сложная. Желая запускать 3D-игры, вы даже не взглянете на Gnome Boxes или Virt-Manager, и если только вы не добьетесь в VirtualBox лучших результатов, чем мы, вы выберете своим гипервизором VMware. Но опять же, эта технология отнюдь не такая зрелая, как работающий в родном формате DirectX 11. Возможно, с играми вам даже больше повезет в Wine [Ред.: - Или нет.] при каких-нибудь экспериментальных заплатках производительности. Мы вообще-то не в восторге от лицензий VMware, особенно от той, которая заставляет вас платить после 30-дневного пробного периода, однако для некоторых функции уровня предприятия в Workstation будут истинным благом. В частности, если использовав vCenter Converter из VMware, вы виртуализуете машину одним щелчком - идеально, если требуется протестировать что-то новое на своей текущей системе.

Мы не охватили массу инструментов командной строки, которые идут со всеми нашими кандидатами, но они есть, вместе с более чем обильной документацией. Вы можете применять их в своих скриптах, когда пуститесь во все тяжкие виртуализации, выдвинув целую рать виртуальных машин из безопасной среды командной строки. Возможно, хакеры предпочтут работать с Qemu напрямую, а ищущим простое бесплатное решение с открытым кодом счастье составит Gnome Boxes.

Но в победители выходит только один (ничья - редкое исключение), и на сей раз это Virt-Manager - ну не могли же мы позволить выиграть VMware. Virt-Manager позволяет взнуздать большую часть мощи Qemu, не прибегая к пространным заклинаниям из командной строки. Виртуальные машины можно ставить на паузу, перенастраивать, перемещать и клонировать - и все это без особых хлопот. Единственное, чего ему не хватает - это поддержки графическо -го ускорения, но как знать, возможно, она и появится. VMware Player и Gnome Boxes делят второе место, поскольку они оба набрали высокие баллы за свою простоту, и нам нравится значок Boxes, на котором изображен тессеракт (или гиперкуб, или куб в кубе - как вам будет угодно).

Virt-Manager ★★★★
Всем бы менеджерам так хорошо работать.

VirtualBox ★★
Некогда единственное решение, а теперь на обочине.

VMware Player ★★★
Быстрый и удобный, да вот лицензия подвела.

VMware Workstation ★★
Быстрый и полнофункциональный, но не бесплатный.

Boxes ★★★
Простейший способ установить и настроить ВМ.