Виртуальные машины лабораторные работы
Лабораторная работа №1
Тема: Работа с виртуальными машинами.
Цель работы: Изучение основных понятий о виртуальных машинах для их практического применения.
Теоретические сведения:
1. Виртуальные машины в целом
1.1. Определение и понятие
Чтобы построить полный взгляд на виртуальные машины, разберем для начала, а что такое виртуальная машина?
Виртуальная машина — программная или аппаратная среда, исполняющая некоторый код (например, байт-код, шитый код, p-код или машинный код реального процессора), или спецификация такой системы (например: «виртуальная машина языка программирования Си»). [Википедия]
Для сравнения приведем несколько других определенней, а именно: Виртуальная машина — это полностью изолированный программный контейнер, способный выполнять собственную операционную систему и приложения, как физический компьютер. Виртуальная машина работает абсолютно так же, как физический компьютер, и содержит собственные виртуальные (т.е. программные) ЦП, ОЗУ, жесткий диск и сетевую интерфейсную карту (NIC).
Проще говоря, виртуальная машина – это программа, которую вы запускаете из своей операционной системы. Программа эмулирует реальную машину. На виртуальные машины, как и на реальные, можно ставить операционные системы. У неё есть BIOS, отведенное место на вашем жестком диске, сетевые адаптеры для соединения с реальной машиной, сетевыми ресурсами или другими виртуальными машинами.
1.2. Преимущества и недостатки виртуальных машин
1.2.1. Преимущества виртуальных машин
1.2.2. Недостатки виртуальных машин
1.3. Архитектура виртуальных машин
1.3.1. Абстракция и виртуализация
1.3.2. Процессные и системные виртуальные машины
1.3.3. Типы виртуализаций
Рассмотрим основные типы виртуализации различных компонент ИТ — инфраструктуры.
Приведенная выше типология рассматривает виртуализацию, в зависимости от части ИТ — инфраструктуры, в которой она применяется. Подходы к созданию интерфейсов между виртуальными машинами и системами виртуализации ресурсов также можно разделить на следующие типы:
2. Различные виртуальные машины
2.1. ORACLE VirtualBox — универсальная бесплатная виртуальная машина
VirtualBox — очень простой, мощный и бесплатный инструмент для виртуализации, развивающийся благодаря поддержжке знаменитой корпорации ORACLE. Он распространяется бесплатно, с открытым исходным кодом. VirtualBox
позволяет устанавливать в качестве «гостевой» практически любую современную операционную систему, будь то Windows, MacOS или любой из многочисленных представителей семейства Linux.
Преимуществом VirtualBox является простой и понятный пользовательский интерфейс. Хорошо сделан перевод на русский язык. Все основные функции вынесены в виде кнопок под меню. Создание виртуальных машин выполняется с помощью пошагового мастера.
VirtualBox поддерживает работу с сетями, поэтому ваша виртуальная ОС сможет легко выйти в Интернет. Очень полезной является функция «снимков» операционной системы. Виртуальная машина записывает на винчестер «точки восстановления», к которым вы в любой момент можете откатить гостевую систему в случае возникновения ошибок или сбоев.
2.2 Windows Visual PC — виртуальная машина от Microsoft
Windows Virtual PC — виртуальная машина для работы только и исключительно с Windows. Установить на Visual PC операционную систему Linux или MacOS просто невозможно. 
Visual PC позволяет запускать несколько разных копий Windows на одном компьютере. Поддерживается работа с операционными системами Microsoft разных поколений, в том числе с 64-битными.
Плюсом Visual PC является возможность задать, какая из запущенных виртуальных машин будет более приоритетной по сравнению с другими. При этом «хостовый» компьютер сможет в автоматическом режиме выделять под ее нужды большее количество ресурсов за счёт других виртуальных систем, если «гостевой» системе это необходимо.
Моноплатформенность виртуальной машины Visual PC является её главным недостатком, впрочем, если требуется тестировать только разные версии Windows, это не актуально. Некоторым недостатком можно считать менее функциональный и менее удобный чем в VirtualBox интерфейс. В остальном Visual PC вполне надёжный инструмент, позволяющий тестировать операцонные системы Microsoft.
2.3 VMware Workstation — для серьёзных задач
VMware Workstation – мощная, платная, максимально-надёжная программа для виртуализации, которая поддерживает работу с Windows и Linux. Для виртуализации MacOS, данная машина не предназначена. 
Благодаря высокой надёжности и широчайшей функциональности VMware Workstation часто используется не просто для тестирования, а даже для постоянной работы виртуальных машин в качестве серверов даже для бизнес-приложений, будь то фаервол, отеляющий сеть организации от Интернет или даже сервер какой-либо базы данных.
VMware Workstation можно очень гибко настраивать, включая множество параметров сетевых подключений для работы с интернетом. Система имеет собственный виртуальный 3D-ускоритель, который позволяет получить высокое качество графики.
Интерфейс VMware Workstation достаточно грамотно организован, поэтому освоиться со всем её богатым функционалом довольно легко. В программе полностью поддерживается русский язык.
Необходимо отметить, что у VMware Workstation есть бесплатный «младший брат» — VMWare Player. В отличие от версии Workstation, плеер не умеет создавать виртуальные машины, но позволяет запускать ранее созданные. Эта программа будет полезна в случаях тестирования, когда, к примеру, разработчик какой-либо автоматизированной системы передат её на ознакомление именно в виде образа виртуальной машины. Эта практика получает всё большее распространение, поскольку избавляет пользователя от необходимости разворачивать незнакомую программу самостоятельно.
Практическая часть
Вопросы для самоконтроля
Лабораторная работа 1 «Виртуальная машина VirtualBox»
1 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Лабораторная работа 1 «Виртуальная машина VirtualBox» Выполнили: студенты гр. РЗ-416 Кобяковский Сагайдак Проверил Ершов Омск 2009
2 Цель: Изучить возможности VirtualBox для визуализации, научиться настраивать VirtualBox. Ход работы: 1) Создайте чистую виртуальную машину для Windows, Linux, BSD, Solaris по выбору. Была создана виртуальная машина с ASPLinux 12 Рисунок 1 Созданная виртуальная машина ASPLinux 12 2) Произведите установку выбранной виртуальной машины. Рисунок 2 Вход в систему в установленной ОС
3 3) Настройте виртуальную сетевую карту на работу в разных режимах (мост, внутренняя сеть, NAT) Рисунок 3 Задаем статистический IP адрес сетевой карте в ASPLinux12 Рисунок 4 Задаем статистический IP адрес сетевому подключению VirtualBox Host-Only Network
4 Рисунок 5 Выбираем типы подключения, а так же типа адаптера Рисунок 6 Производим ping подключений 4) Настройте Com порт Так как в ноутбуке, на котором производилось выполнение лабораторной работы, отсутствует Com порт, то работоспособность его нам не удалось оценить.
5 Рисунок 7 Настройка Com порта 5) Установите дополнения гостевой ОС специальной утилитой Рисунок 8 Установка дополнений гостевой ОС
6 Рисунок 9 Установка дополнений гостевой ОС под ASPLinux 12 6) Проверьте скорость работы гостевой ОС с включенными и отключенными флагами визуализации процессора Рисунок 10 Проверка скорости работы гостевой ОС с включенными и отключенными флагами визуализации процессора В данном случае процессор не поддерживает визуализацию.
7 7) Подключите USB контроллер для Flash карт Рисунок 11 Добавление USB устройства Рисунок 12 Установка VirtualBox USB устройства
Лабораторная работа по теме «Виртуализация»
Лабораторная работа №7
Цель: ознакомиться с программными продуктами для виртуализации, научиться устанавливать на виртуальную машину различные ОС и получить навыки их настройки.
Виртуализация — это изоляция вычислительных процессов и ресурсов друг от друга. Это новый виртуальный взгляд на ресурсы составных частей, не ограниченных реализацией, физической конфигурацией или географическим положением. Обычно виртуализированные ресурсы включают в себя вычислительные мощности и хранилище данных. В широком смысле, понятие виртуализации представляет собой сокрытие настоящей реализации какого-либо процесса или объекта от истинного его представления для того, кто им пользуется. В компьютерных технологиях под термином «виртуализация » обычно понимается абстракция вычислительных ресурсов и предоставление пользователю системы, которая «инкапсулирует» (скрывает в себе) собственную реализацию. Проще говоря, пользователь работает с удобным для себя представлением объекта, и для него не имеет значения, как объект устроен в действительности.
Понятие виртуализации условно можно разделить на две фундаментально различающиеся категории:
2. виртуализация ресурсов
Данный вид виртуализации преследует своей целью комбинирование или упрощение представления аппаратных ресурсов для пользователя и получение неких пользовательских абстракций оборудования, пространств имен, сетей и т.п.
В ходе выполнения лабораторной работы мы ознакомимся с виртуализацией платформ для организации гостевых ОС.
Виртуальная машина ( virtual machine ):
— или виртуализирующая некоторую платформу и создающая на ней среды, изолирующие друг от друга программы и даже операционные системы (песочница, sandbox ).
Есть несколько видов виртуализации платформ, в каждом из которых осуществляется свой подход к понятию «виртуализация».
Полная эмуляция (симуляция)
При таком виде виртуализации виртуальная машина полностью виртуализует все аппаратное обеспечение при сохранении гостевой операционной системы в неизменном виде. Такой подход позволяет эмулировать различные аппаратные архитектуры. Основной минус данного подхода заключается в том, что эмулируемое аппаратное обеспечение весьма и весьма существенно замедляет быстродействие гостевой системы, что делает работу с ней очень неудобно.
Частичная эмуляция (нативная виртуализация)
аппаратного окружения (но не всего), в частности, пространства адресов. Такой вид виртуализации позволяет совместно использовать ресурсы и изолировать процессы, но не позволяет разделять экземпляры гостевых операционных систем. Строго говоря, при таком виде виртуализации пользователем не создаются виртуальные машины, а происходит изоляция каких-либо процессов на уровне операционной системы.
При применении паравиртуализации нет необходимости симулировать аппаратное обеспечение, однако, вместо этого (или в дополнение к этому), используется специальный программный интерфейс ( API ) для взаимодействия с гостевой операционной системой.
Виртуализация уровня операционной системы
Виртуализация уровня приложений
Этот вид виртуализации не похож на все остальные: если в предыдущих случаях создаются виртуальные среды или виртуальные машины, использующиеся для изоляции приложений, то в данном случае само приложение помещается в контейнер с необходимыми элементами для своей работы: файлами реестра, конфигурационными
Краткая справка по виртуальным машинам:
так и 64-битные версии ОС.
VMware Workstation — позволяет создавать и запускать одновременно несколько виртуальных машин ( x 86-архитектуры), в каждой из которых работает своя гостевая операционная система. Поддерживаются как 32-битные, так и 64-битные версии ОС.
1. Установка и запуск гостевой ОС в виртуальной машине VirtualBox .
1.1 Произведем настройку VirtualBox . Выберем Файл\Настройки
1.1.1 Укажем папку для виртуальных машин (по вашему усмотрению) 