Понятие виртуализации. Установка Oracle VM VirtualBox

Понятие виртуализации. Установка Oracle VM VirtualBox

Рассматривается настройка виртуальной среды для установки различных операционных систем (ОС) на компьютер (далее под компьютером также подразумевается сервер или ноутбук).

Основными понятиями виртуализации являются:

1. Хостовая ОС – это основная ОС, которая установлена на  компьютере и управляет ее ресурсами (процессором, оперативной памятью, жесткими дисками, сетевой картой и т.д.). На хостовой ОС обычно установлены пользовательские приложения, такие как пакет Microsoft Office, среда разработки Eclipse и т.п. или же настроены различные серверные службы (например, FTP, DHCP, Active Directory, DNS, Proxy и т.п.). В целях обеспечения высокой производительности и безопасности в промышленной среде не рекомендуется совместно устанавливать дополнительные программы или настраивать серверные службы и программу для виртуализации (гипервизор) на хостовой ОС. Для промышленной среды рекомендуется настройка гипервизора типа 1 (описание этого типа гипервизора приведено ниже).

2. Гипервизор – это программное обеспечение, которое предоставляет возможность пользователям одновременно (параллельно) запускать на одном компьютере одну или несколько изолированных и независимых ОС, которые называются виртуальными машинами (далее VM). Гипервизоры разделяются на два типа по способу настройки, запуска и эксплуатации.

Первый тип настраивается и запускается непосредственно на аппаратной части компьютера. Данный тип гипервизора работает на вычислительной машине без хостовой ОС (Рис. 1).

Рис-1.

Примерами гипервизоров данного типа являются Oracle VM server, VMware ESX/ESXi, RHEV, HP Virtualization Service Platform.

Второй тип настраивается и запускается на хостовой ОС вычислительной машины (Рис. 2). Хостовая ОС устанавливается на компьютер, а далее на ней настраивается программа гипервизора.

Рис-2.

Общеизвестными гипервизорами данного типа являются Oracle VirtualBox, Microsoft Hyper-V, VMware Server and Workstation.

3. Гостевая ОС – это ОС, которая устанавливается, настраивается и работает на виртуальной машине (VM).

4. Виртуальная машина (Virtual Machine) – это специальная среда, куда устанавливается и где работает гостевая ОС. Виртуальная машина включает в себя ресурсы компьютера, необходимые для правильной и полноценной работы гостевой ОС, такие как процессор, оперативная память, сетевая карта, жесткий диск и т.п.

Компании, ИТ-специалисты и студенты могут получить множество преимуществ от использования технологии виртуализации. Ниже приведены некоторые из них:

 

Для компаний: 

Для компаний важным фактором использования технологий виртуализации является снижение затрат на администрирование информационной инфраструктуры. Кроме того, технология виртуализации значительно снижает затраты на покупку и содержание серверного оборудования, а также на электроэнергию и охлаждение серверной комнаты. В большинстве случаев, серверы используют часть своих ресурсов, т.к. работают с низкой нагрузкой на систему. В связи с этим, компании вместо покупки и запуска множества физических серверов, которые загружены только частично, используют виртуализацию. На сервере создается множество VM и балансируется нагрузка между ними (иногда балансировка нагрузки происходит динамически). В примере ниже рассматривается балансировка ресурсов между VM. Созданы две тестовые независимые виртуальные машины VM1 и VM2 со следующими характеристиками (Рис-3.): по 4 ядра CPU и 16 Гб оперативной памяти для каждой VM (остальные характеристики не указаны для упрощения).

Рис-3.

Через некоторое время работы диагностика показывает, что средняя нагрузка CPU и оперативной памяти на VM1 90-95%, а на VM2 – 15-20%. Поставлена задача сбалансировать нагрузку между этими VM.

Вариант 1. Ручная балансировка нагрузки.

  • Останавливаются обе VM (ОС);
  • Вручную расширяются ресурсы VM1 (например, увеличиваются CPU до 6 ядер, а оперативная память до 24 Гб;
  • Запускаются обе VM.

Вариант 2. Динамическая балансировка нагрузки.

  • Настраивается динамическая балансировка нагрузки между VM;
  • В результате гипервизор сам будет распределять ресурсы между VM без участия системного администратора и не будет необходимости останавливать/перезагружать VM (ОС).

Для ИТ-специалистов и студентов:

Виртуализация позволяет с наименьшими затратами создать лабораторную (тестовую) среду и обеспечивать ее бесперебойную работу в изолированной среде. В созданной лабораторной среде можно писать и тестировать программы для различных ОС (Windows, Linux, Unix), ознакомиться с сетевыми технологиями на базе созданных VM, а также научиться администрировать различные ОС и системы управления базами данных. Также предоставляется возможность быстрого и легкого создания копий (clone) или снимков (snapshot) VM для тестовых целей. В случае, если какое то тестовое испытание прошло не успешно и гостевая система не доступна, имеется возможность оперативно и с наименьшими временными затратами восстановить систему из копии (за считанные минуты).

Установка Oracle VM VirtualBox

Для создания личной виртуальной среды (виртуальной лаборатории или тестовой среды) выбирается второй тип гипервизора и программа для виртуализации (гипервизор) Oracle VM VirtualBox (далее VirtualBox). Из вышеперечисленного списка выбирается программа VirtualBox по следующим факторам:

  • бесплатная,
  • относится к гипервизору типа 2 (позволяет в домашних условиях построить виртуальную среду),
  • работает на 32 битных и на 64 битных хостовых ОС,
  • поддерживает загрузку по PXE (PXE – среда для загрузки ОС по сети без жесткого диска),
  • не требует аппаратной поддержки виртуализации (позволяет установить и настроить виртуальную среду, даже если компьютер не поддерживает Intel VT-X or AMD-V).

Гипервизор VirutalBox совместим с большинством распространенных хостовых ОС. Ниже перечислены некоторые ОС, на которых возможна установка VirtualBox:

WindowsWindows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012, Windows Server 2016.

Mac OS X: 10.10 (Yosemite), 10.11 (El Capitan), 10.12 (Sierra), 10.13 (High Sierra).

Linux:

Ubuntu 16.04 LTS, 16.10, 17.04 и 17.10

Debian GNU/Linux 7 (“Wheezy”), 8 (“Jessie”) и 9 (“Stretch”)

Oracle Enterprise Linux 5, Oracle Linux 6 и 7

Redhat Enterprise Linux 5, 6 и 7

Fedora 25 и 26

Gentoo Linux

openSUSE 13.2

Solaris: Solaris 11, Solaris 10.

В приведенном примере используется хостовая ОС Windows 7. В следующих публикациях будут рассмотрены установка и настройка VirutalBox на хостовых ОС Oracle Linux и Solaris.

Шаг 1:

Скачивается дистрибутив c официального сайта Oracle для Windows ОС (необходимо учетная запись на портале Oracle).

http://www.oracle.com/technetwork/server-storage/virtualbox/downloads/index.html

На момент написания статьи актуальной версией VirutalBox была 5.2.6. Альтернативная возможность скачивания дистрибутива с сайта https://www.virtualbox.org

Шаг 2:

Процесс установки несложный и в большинстве случаев позволяет оставлять параметры установки по умолчанию. Начинается установка с запуском скачанного установочного файла virtualBox-5.2.6-120293-Win.exe. Запускается окно мастера установки. Нажимается Next.

Оставляются по умолчанию все компоненты VirtualBox для установки, такие как поддержка USB и сетевых устройств, а также поддержка Python в Virtual Box. Нажимается Next.

На следующем шаге можно оставить значения по умолчанию по созданию иконок и ассоциирование файлов VM c VirtualBox.

На этом шаге выдается предупреждение о том, что в процессе установки сетевых возможностей VirutalBox, сетевое подключение будет временно отсоединено. Выбирается Yes (сетевое соединение восстановится автоматически после завершения установки).

Далее нажимается Install и начнется процесс установки.

В последующих 3 шагах выбирается Install, чтобы установить драйверы USB.

Установка Virtual Box завершена. Оставляется галочка Start Oracle VM VirutalBox 5.2.6 after installation и нажимается Finish.

Если увидите следующее окно VirutalBox, то это означает, что установка программы виртуализации успешно завершена и она готова к работе.

 

В последнее время разработчики и тестировщики программного обеспечения применяют новую ветвь виртуализации – виртуализацию на уровне ОС (контейнерная виртуализация). Примером таких технологий является Docker. В будущем планируется рассмотрение вопроса о контейнерной виртуализации.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *