Виртуальные машины для Linux

Если вам нужно иметь несколько операционных систем на своем компьютере, но вы не хотите использовать двойную загрузку, то остается единственный вариант — это виртуализация и виртуальные машины для Linux. При использовании двойной загрузки на медленных системах перезагрузка из одной системы в другую может занимать до нескольких минут, а это очень неудобно.

Поэтому, виртуализация — это отличное решение, потому что при достаточном количестве оперативной памяти и мощности процессора вы сможете запустить несколько систем одновременно и даже полноценно с ними работать.Но какое программное обеспечение лучше использовать? Что выбрать и как все это работает, все это — тема нашей сегодняшней статьи.

Что такое виртуальная машина?

Виртуальные машины — это программы, которые создают программную среду, имитирующую нужное аппаратное оборудование. В эту среду может быть установлена операционная система и затем ее можно будет полноценно использовать. Мы называем такие системы гостевыми, в то время как основная система, установленная на компьютере, называется хостом.

Раньше виртуальные машины выполняли всю работу сами, на программном уровне, и понятно, что все это работало очень медленно. Но потом процессоры начали поддерживать аппаратную виртуализацию, это в разы ускоряет работу гостевой операционной системы. Это такие технологии, как AMD-V от AMD или Intel VT-x от Intel. Правда, эти технологии могут быть по умолчанию отключены в BIOS.

Кроме виртуальных машин, которые полностью эмулируют работу компьютера к виртуализации под linux можно отнести контейнеры, например, LXC или OpenVZ. Дальше мы рассмотрим виртуальны машины для Linux, которые вы можете использовать для установки своих систем.

1. VirtualBox

VirtualBox — это универсальное программное обеспечение для виртуализации в Linux, которое поддерживает и другие операционные системы, в том числе Windows и MacOS. Вы можете установить сюда практически любую систему, кроме, конечно, систем, предназначенных для устройств на чипе ARM. Все установленные виртуальные машины хранятся в файлах, которые содержат образы дисков. Это позволяет их очень просто выполнить их резервное копирование или перенос на другой компьютер просто скопировав файл машины.

VirtualBox поддерживает как 32, так и 64 битные системы и вы можете установить не только Linux дистрибутив, но и Windows или даже MacOS. Все системы будут отлично работать. Во время создания виртуальной машины вы можете выбрать профиль гостевой ОС, для которого автоматически выставятся правильные параметры памяти, процессора и видеокарты.

Кроме непосредственно виртуализации, VirtualBox поддерживает и дополнительные функции, например, запись видео с экрана виртуальной машины, и создание снимков системы для быстрого восстановления и создание виртуальной сети между несколькими машинами. Кроме того, если установить дополнения гостевой ОС, то можно настроить общий буфер обмена между хостовой и гостевой системой, передавать между ними файлы или даже интегрировать окна программ гостевой системы в основную.

Можно сказать, что это лучшая виртуальная машина для Linux, она предлагает все необходимые возможности, и в то же время достаточно проста в использовании.

2. VMware

В отличие от VirtualBox, которая распространяется с открытым исходным кодом, это коммерческий продукт, полная версия которого стоит денег. Но для домашнего использования есть упрощенная версия, которую можно использовать полностью бесплатно.

VMWare имеет почти все те же возможности, что и VirtualBox, в некоторых тестах она показывает себя лучше чем первый вариант, но в целом их производительность одинакова. Тоже есть возможность организовывать сеть между виртуальными машинами, объединять буфер обмена и передавать файлы, но нет записи видео.

Примечательной особенностью VMWare есть то, что для некоторых систем разработаны и уже готовы сценарии автоматической установки, которые позволяют установить систему в автоматическом режиме и не указывать слишком много параметров. Это может быть очень удобным в некоторых ситуациях.

3. Qemu

Если вы хотите запустить не привычную операционную систему x86, а систему для устройств ARM, например, Android, Raspbian или RISC OS, то тут вам не помогут две предыдущие виртуальные машины Linux. С такой задачей может справиться только Qemu.

Qemu — это сокращение от Quick Emulator. Это очень простая в настройке консольная утилита, но позволяет делать многие интересные вещи на уровне VirtualBox, вы можете запускать любые операционные системы, в том числе и ARM, можете установить ОС на реальный жесткий диск или в файл, использовать аппаратное ускорение и даже автоматически скачивать некоторые дистрибутивы через интернет.

Несмотря на свое название, это очень мощный инструмент для работы с виртуализацией в Linux, для установки Qemu в Ubuntu выполните:

sudo apt install qemu qemu-kvm libvirt-bin

Подробнее про использование Qemu можно почитать в этой статье.

4. Gnome Boxes

Если вам не нравится управлять вашими виртуальными машинами с помощью командной строки, можно воспользоваться графическим интерфейсом для Qemu под названием Gnome Boxes. Эта утилита позволяет в несколько кликов создать новую виртуальную машину. При чём вам не нужно иметь установочный образ, программа может сама загрузить его из сети. Кроме создания виртуальных машин можно подключаться к удалённым виртуальным машинам по протоколу RDP или VNC. Для установки программы в Ubuntu используйте такую команду:

sudo apt install gnome-boxes

5. KVM

KVM или полностью Kernel-based Virtual Machine (виртуальная машина на основе ядра) — это реализация платформы виртуализации на уровне ядра, которая предоставляет дополнительные возможности для Qemu и очень высокую скорость работы благодаря работе непосредственно в ядре.

Все это означает что KVM быстрее и стабильнее VirtualBox, но KVM намного сложнее в настройке и обслуживании. Технология KVM — это очень популярное решение для размещения виртуальных машин, в том числе на множестве серверов в интернете.

Чтобы начать использовать KVM сначала нужно проверить, поддерживает ли ваше оборудование аппаратное ускорение, для этого используйте утилиту cpu-checker. Если все поддерживается то вы можете перейти к установке KVM:

sudo apt install qemu qemu-kvm libvirt-daemon libvirt-clients bridge-utils virt-manager

После установки вы сможете получить доступ к виртуальным машинам KVM с помощью менеджера виртуальных машин, который появится в меню. С помощью этого менеджера управляются и другие системы виртуализации Linux, например, XEN.

6. XEN

Это еще одна платформа виртуализации для Linux, которая очень похожа на KVM. Но тут есть некоторые отличия. Как и KVM здесь поддерживается аппаратное ускорение, множество архитектур, в том числе и ARM, а также запуск различных гостевых систем, включая Windows. Но главное отличие заключается в том, что KVM по умолчанию встроен в ядро Linux, а для работы Xen вам понадобиться специально собранное ядро с его поддержкой.

Из других особенностей Xen можно отметить, что система будет работать достаточно быстро даже без аппаратного ускорения, если вы будете запускать Linux.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели лучшие виртуальные машины для Linux. Как видите виртуализация на linux развивается очень быстро и есть достаточно много решений, которые вы могли бы использовать в своей системе. Какую виртуальную машину или систему виртуализации используете вы? Напишите в комментариях!

Поддерживаемые виртуальные машины Linux и FreeBSD для Hyper-V в Windows Supported Linux and FreeBSD virtual machines for Hyper-V on Windows

Применимо к: Azure Stack ХЦИ, версия 20H2; Windows Server 2019, Windows Server 2016, Hyper-V Server 2016, Windows Server 2012 R2, Hyper-V Server 2012 R2, Windows Server 2012, Hyper-V Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7,1, Windows 7 Applies To: Azure Stack HCI, version 20H2; Windows Server 2019, Windows Server 2016, Hyper-V Server 2016, Windows Server 2012 R2, Hyper-V Server 2012 R2, Windows Server 2012, Hyper-V Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7.1, Windows 7

Hyper-V поддерживает как эмулированные, так и устройства Hyper-V для виртуальных машин Linux и FreeBSD. Hyper-V supports both emulated and Hyper-V-specific devices for Linux and FreeBSD virtual machines. При работе с имитируемыми устройствами не требуется устанавливать дополнительное программное обеспечение. When running with emulated devices, no additional software is required to be installed. Однако эмулированные устройства не обеспечивают высокую производительность и не могут использовать обширную инфраструктуру управления виртуальными машинами, предлагаемую технологией Hyper-V. However emulated devices do not provide high performance and cannot leverage the rich virtual machine management infrastructure that the Hyper-V technology offers. Чтобы полностью использовать все преимущества, предоставляемые Hyper-V, лучше всего использовать устройства, относящиеся к Hyper-V, для Linux и FreeBSD. In order to make full use of all benefits that Hyper-V provides, it is best to use Hyper-V-specific devices for Linux and FreeBSD. Коллекция драйверов, необходимых для запуска устройств, связанных с Hyper-V, известна как Linux Integration Services (LIS) или FreeBSD Integration Services (BIS). The collection of drivers that are required to run Hyper-V-specific devices are known as Linux Integration Services (LIS) or FreeBSD Integration Services (BIS).

LIS был добавлен в ядро Linux и обновлен для новых выпусков. LIS has been added to the Linux kernel and is updated for new releases. Однако дистрибутивы Linux, основанные на старых ядрах, могут не иметь последних улучшений или исправлений. But Linux distributions based on older kernels may not have the latest enhancements or fixes. Корпорация Майкрософт предоставляет загружаемый пакет, содержащий устанавливаемые драйверы LIS для некоторых установок Linux на основе этих старых ядер. Microsoft provides a download containing installable LIS drivers for some Linux installations based on these older kernels. Поскольку поставщики распространения включают версии Linux Integration Services, лучше установить последнюю загружаемую версию LIS, если это применимо, для установки. Because distribution vendors include versions of Linux Integration Services, it is best to install the latest downloadable version of LIS, if applicable, for your installation.

Для других дистрибутивов Linux изменения LIS регулярно интегрируются в ядро операционной системы и приложения, поэтому отдельное скачивание или установка не требуются. For other Linux distributions LIS changes are regularly integrated into the operating system kernel and applications so no separate download or installation is required.

Для старых выпусков FreeBSD (до 10,0) корпорация Майкрософт предоставляет порты, которые содержат устанавливаемые драйверы BIS и соответствующие управляющие программы для виртуальных машин FreeBSD. For older FreeBSD releases (before 10.0), Microsoft provides ports that contain the installable BIS drivers and corresponding daemons for FreeBSD virtual machines. Для новых выпусков FreeBSD номер BIS встроен в операционную систему FreeBSD, и отдельное скачивание или установка не требуются, за исключением загрузки KVP портов, необходимой для FreeBSD 10,0. For newer FreeBSD releases, BIS is built in to the FreeBSD operating system, and no separate download or installation is required except for a KVP ports download that is needed for FreeBSD 10.0.

• Загрузите Windows Server 2019 из центра оценки. Download Windows Server 2019 from the Evaluation Center.

Целью этого содержимого является предоставление информации, помогающей упростить развертывание Linux или FreeBSD в Hyper-V. The goal of this content is to provide information that helps facilitate your Linux or FreeBSD deployment on Hyper-V. Ниже приведены конкретные сведения. Specific details include:

Дистрибутивы Linux или выпуски FreeBSD, требующие загрузки и установки драйверов LIS или BIS. Linux distributions or FreeBSD releases that require the download and installation of LIS or BIS drivers.

Дистрибутивы Linux или выпуски FreeBSD, содержащие встроенные драйверы LIS или BIS. Linux distributions or FreeBSD releases that contain built-in LIS or BIS drivers.

Карты распределения компонентов, которые указывают на функции в основных дистрибутивах Linux или в выпусках FreeBSD. Feature distribution maps that indicate the features in major Linux distributions or FreeBSD releases.

Известные проблемы и способы их решения для каждого распространения или выпуска. Known issues and workarounds for each distribution or release.

Описание функции для каждого компонента LIS или BIS. Feature description for each LIS or BIS feature.

Хотите принять предложение о функциях и функциях? Want to make a suggestion about features and functionality? Что мы можем сделать лучше? Is there something we could do better? Вы можете использовать веб-сайт пользователя Windows Server , чтобы предложить новые функции и возможности для виртуальных машин Linux и FreeBSD в Hyper-V, а также узнать, какие другие люди говорят. You can use the Windows Server User Voice site to suggest new features and capabilities for Linux and FreeBSD Virtual Machines on Hyper-V, and to see what other people are saying.

Рекомендации по запуску Linux в Hyper-V Best Practices for running Linux on Hyper-V

Применимо к: Azure Stack ХЦИ, версия 20H2; Windows Server 2019, Windows Server 2016, Hyper-V Server 2016, Windows Server 2012 R2, Hyper-V Server 2012 R2, Windows Server 2012, Hyper-V Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7,1, Windows 7 Applies To: Azure Stack HCI, version 20H2; Windows Server 2019, Windows Server 2016, Hyper-V Server 2016, Windows Server 2012 R2, Hyper-V Server 2012 R2, Windows Server 2012, Hyper-V Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7.1, Windows 7

Этот раздел содержит список рекомендаций по запуску виртуальной машины Linux в Hyper-V. This topic contains a list of recommendations for running Linux virtual machine on Hyper-V.

Настройка файловых систем Linux в динамических VHDX-файлах Tuning Linux File Systems on Dynamic VHDX Files

Некоторые файловые системы Linux могут потреблять значительный объем свободного места на диске, даже если файловая система в основном пуста. Some Linux file systems may consume significant amounts of real disk space even when the file system is mostly empty. Чтобы уменьшить объем используемого дискового пространства в динамических VHDX-файлах, учитывайте следующие рекомендации. To reduce the amount of real disk space usage of dynamic VHDX files, consider the following recommendations:

• При создании VHDX используйте 1 МБ Блокксизебитес (из 32 МБ по умолчанию) в PowerShell, например: When creating the VHDX, use 1MB BlockSizeBytes (from the default 32MB) in PowerShell, for example:

Формат ext4 является предпочтительным для ext3, так как ext4 больше пространства, чем ext3 при использовании с динамическими VHDX-файлами. The ext4 format is preferred to ext3 because ext4 is more space efficient than ext3 when used with dynamic VHDX files.

При создании файловой системы укажите число групп 4096, например: When creating the filesystem specify the number of groups to be 4096, for example:

Время ожидания меню GRUB на виртуальных машинах поколения 2 Grub Menu Timeout on Generation 2 Virtual Machines

Из-за того, что устаревшее оборудование удаляется из эмуляции на виртуальных машинах поколения 2, для отображения меню GRUB слишком быстро вычисляется таймер обратного отсчета, и сразу же загружается запись по умолчанию. Because of legacy hardware being removed from emulation in Generation 2 virtual machines, the grub menu countdown timer counts down too quickly for the grub menu to be displayed, immediately loading the default entry. Пока GRUB не будет использоваться для использования таймера, поддерживаемого EFI, измените /Бут/груб/груб.конф,/т.п./default/grub или эквивалентным параметром «Timeout = 100000» вместо значения по умолчанию «timeout = 5». Until grub is fixed to use the EFI-supported timer, modify /boot/grub/grub.conf, /etc/default/grub, or equivalent to have «timeout=100000» instead of the default «timeout=5».

Загрузка PxE на виртуальных машинах поколения 2 PxE Boot on Generation 2 Virtual Machines

Так как в виртуальных машинах поколения 2 отсутствует таймер «СМОЛой», сетевые подключения к PxE-серверу TFTP можно преждевременно завершить и предотвратить считывание конфигурации GRUB и загрузку ядра с сервера. Because the PIT timer is not present in Generation 2 Virtual Machines, network connections to the PxE TFTP server can be prematurely terminated and prevent the bootloader from reading Grub configuration and loading a kernel from the server.

В дистрибутивах Linux, отличных от RHEL 6. x, можно выполнить аналогичные действия, чтобы настроить GRUB v 0.97 для загрузки ядер Linux с PxE-сервера. On Linux distributions other than RHEL 6.x, similar steps can be followed to configure grub v0.97 to load Linux kernels from a PxE server.

Кроме того, при вводе с помощью клавиатуры и мыши RHEL/CentOS 6,6 не будет работать с предварительно установленным ядром, что не позволит указать параметры установки в меню. Additionally, on RHEL/CentOS 6.6 keyboard and mouse input will not work with the pre-install kernel which prevents specifying installation options in the menu. Чтобы разрешить выбор параметров установки, должна быть настроена последовательная консоль. A serial console must be configured to allow choosing installation options.

В файле ефидефаулт на PxE-сервере добавьте следующий параметр ядра «console = ttyS1» . In the efidefault file on the PxE server, add the following kernel parameter «console=ttyS1»

На виртуальной машине в Hyper-V настройте COM-порт с помощью этого командлета PowerShell: On the VM in Hyper-V, set up a COM port using this PowerShell cmdlet:

Указание файла Kickstart для предварительно установленного ядра также позволит избежать необходимости ввода с клавиатуры и мыши во время установки. Specifying a kickstart file to the pre-install kernel would also avoid the need for keyboard and mouse input during installation.

Использование статических MAC-адресов с отказоустойчивой кластеризацией Use static MAC addresses with failover clustering

Виртуальные машины Linux, которые будут развернуты с помощью отказоустойчивой кластеризации, должны быть настроены со статическим MAC-адресом для каждого виртуального сетевого адаптера. Linux virtual machines that will be deployed using failover clustering should be configured with a static media access control (MAC) address for each virtual network adapter. В некоторых версиях Linux сетевая конфигурация может быть потеряна после отработки отказа, поскольку виртуальному сетевому адаптеру назначается новый MAC-адрес. In some versions of Linux, the networking configuration may be lost after failover because a new MAC address is assigned to the virtual network adapter. Чтобы избежать потери конфигурации сети, убедитесь, что у каждого виртуального сетевого адаптера есть статический MAC-адрес. To avoid losing the network configuration, ensure that each virtual network adapter has a static MAC address. Вы можете настроить MAC-адрес, изменив параметры виртуальной машины в диспетчере Hyper-V или диспетчер отказоустойчивости кластеров. You can configure the MAC address by editing the settings of the virtual machine in Hyper-V Manager or Failover Cluster Manager.

Использование сетевых адаптеров, относящихся к Hyper-V, а не устаревших сетевых адаптеров Use Hyper-V-specific network adapters, not the legacy network adapter

Настройте и используйте виртуальный адаптер Ethernet, который является сетевой картой Hyper-V с повышенной производительностью. Configure and use the virtual Ethernet adapter, which is a Hyper-V-specific network card with enhanced performance. Если к виртуальной машине подключены как устаревшие, так и сетевые адаптеры, относящиеся к Hyper-V, сетевые имена в выходных данных команды ifconfig-a могут показывать случайные значения, такие как _tmp12000801310. If both legacy and Hyper-V-specific network adapters are attached to a virtual machine, the network names in the output of ifconfig -a might show random values such as _tmp12000801310. Чтобы избежать этой проблемы, удалите все устаревшие сетевые адаптеры при использовании сетевых адаптеров, связанных с Hyper-V, в виртуальной машине Linux. To avoid this issue, remove all legacy network adapters when using Hyper-V-specific network adapters in a Linux virtual machine.

Для повышения производительности дискового ввода-вывода используйте планировщик заданий (NOOP/None) Use I/O scheduler noop/none for better disk I/O performance

Ядро Linux предлагает два набора планировщиков дискового ввода-вывода для переупорядочивания запросов. The Linux kernel offers two sets of disk I/O schedulers to reorder requests. Один набор предназначен для более старой подсистемы «BLK», а один — для новой подсистемы «BLK-MQ». One set is for the older ‘blk’ subsystem and one set is for the newer ‘blk-mq’ subsystem. В любом случае с современными твердотельными дисками рекомендуется использовать планировщик, который передает решения о планировании в базовый гипервизор Hyper-V. In either case, with today’s solid state disks it is recommended to use a scheduler that passes the scheduling decisions to the underlying Hyper-V hypervisor. Для ядер Linux, использующих подсистему «BLK», это планировщик «NOOP». For Linux kernels using the ‘blk’ subsystem, this is the “noop” scheduler. Для ядер Linux, использующих подсистему «BLK-MQ», это планировщик «None». For Linux kernels using the ‘blk-mq’ subsystem, this is the “none” scheduler.

Для конкретного диска доступные планировщики могут отображаться в этой папке файловой системы:/СИС/класс/блокк/ /куеуе/счедулер с выбранным планировщиком в квадратных скобках. For a particular disk, the available schedulers can be seen at this file system location: /sys/class/block/ /queue/scheduler, with the currently selected scheduler in square brackets. Планировщик можно изменить, записав в это расположение файловой системы. You can change the scheduler by writing to this file system location. Чтобы сохранить изменения между перезагрузками, необходимо добавить это изменение в скрипт инициализации. The change must be added to an initialization script in order to persist across reboots. Дополнительные сведения см. в документации по дистрибутив Linux. Consult your Linux distro documentation for details.

NUMA NUMA

Версии ядра Linux ниже 2.6.37 не поддерживают NUMA в Hyper-V с виртуальными машинами большего размера. Linux kernel versions earlier than 2.6.37 don’t support NUMA on Hyper-V with larger VM sizes. Эта проблема влияет в основном на дистрибутивы более ранних версий, в которых используется исходное ядро Red Hat 2.6.32, и была исправлена в Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 6.6 (kernel-2.6.32-504). This issue primarily impacts older distributions using the upstream Red Hat 2.6.32 kernel, and was fixed in Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 6.6 (kernel-2.6.32-504). В системах под управлением модифицированных ядер старше версии 2.6.37 или ядер RHEL старше 2.6.32-504 в командной строке ядра необходимо задать параметр загрузки numa=off в файле grub.conf. Systems running custom kernels older than 2.6.37, or RHEL-based kernels older than 2.6.32-504 must set the boot parameter numa=off on the kernel command line in grub.conf. Дополнительные сведения см. в статье базы знаний Red Hat 436883. For more information, see Red Hat KB 436883.

Зарезервируйте больше памяти для кдумп Reserve more memory for kdump

Если ядро записи дампа завершается с тревогой при загрузке, зарезервируйте больше памяти для ядра. In case the dump capture kernel ends up with a panic on boot, reserve more memory for the kernel. Например, измените параметр crashkernel = 384M-: 128M на crashkernel = 384M-: 256M в файле конфигурации Ubuntu GRUB. For example, change the parameter crashkernel=384M-:128M to crashkernel=384M-:256M in the Ubuntu grub configuration file.

Сжатие VHDX-файлов или расширения VHD и VHDX может привести к ошибочным таблицам разделов GPT Shrinking VHDX or expanding VHD and VHDX files can result in erroneous GPT partition tables

Hyper-V позволяет сжимать файлы виртуального диска (VHDX) без учета разделов, томов или структур данных файловой системы, которые могут существовать на диске. Hyper-V allows shrinking virtual disk (VHDX) files without regard for any partition, volume, or file system data structures that may exist on the disk. Если VHDX-файл сжимается до конца раздела, то данные могут быть потеряны, при этом Секция может быть повреждена, а при чтении секции могут возвращаться недопустимые данные. If the VHDX is shrunk to where the end of the VHDX comes before the end of a partition, data can be lost, that partition can become corrupted, or invalid data can be returned when the partition is read.

После изменения размера VHD или VHDX администраторы должны использовать служебную программу, например fdisk, или частично обновить структуру разделов, томов и файловой системы, чтобы отразить изменение размера диска. After resizing a VHD or VHDX, administrators should use a utility like fdisk or parted to update the partition, volume, and file system structures to reflect the change in the size of the disk. Сжатие или увеличение размера VHD или VHDX с таблицей разделов GUID (GPT) вызовет предупреждение, если для проверки макета раздела используется средство управления секциями, и администратору будет выведено предупреждение об исправлении первого и дополнительного заголовков GPT. Shrinking or expanding the size of a VHD or VHDX that has a GUID Partition Table (GPT) will cause a warning when a partition management tool is used to check the partition layout, and the administrator will be warned to fix the first and secondary GPT headers. Этот ручной этап можно выполнить без потери данных. This manual step is safe to perform without data loss.

Читайте также:  Аналог builder для linux