Виртуальные машины, какую выбрать и где скачать

В последнее время из уст людей, связанных с компьютерными технологиями, все чаще и чаще можно услышать термины «виртуализация» и «виртуальная машина». Причем довольно часто за обоими этими понятиями скрываются совершенно разные вещи. Так что же такое виртуализация, о которой так часто говорят, и почему она так актуальна в последнее время?

Общие сведения о виртуализации

В широком смысле, виртуализация представляет собой процесс отделения реализации какого-либо объекта или процесса от его представления для пользователя. Такое определение видится весьма пространным, однако понять его совсем просто: виртуализация имеет место быть тогда, когда мы видим что-то и работаем с тем, что на самом деле имеет другую от нашего виденья природу и строение. Для чего это нужно? Только для того, чтобы нам было удобно работать с созданным для нас окружением, которое на самом деле устроено совсем иначе, чем мы его себе представляем.

Виртуализация бывает разная: операционных систем, приложений, систем хранения данных, отдельных аппаратных и программных компонентов вычислительных систем. На самом деле, мы все так или иначе пользуемся продуктами виртуализации – многие наверное слышали про виртуальную машину Java в браузерах, логические диски в операционной системе Windows тоже частный случай виртуализации (ведь на самом деле, одно физическое устройство, жесткий диск, представляется пользователю как несколько логических томов).

Но все это было и раньше, почему же в последнее время так много заговорили о виртуализации? А случилось это потому, что за последние несколько лет был совершен большой технологический прорыв в области виртуализации операционных систем, открывший огромные возможности и перспективы. Под виртуализацией операционных систем понимают процесс создания на физическом компьютере так называемой виртуальной машины (что-то вроде виртуального компьютера), в которой устанавливается своя собственная операционная система. Таких виртуальных машин на одной физической платформе может быть несколько, при этом каждая виртуальная машина имеет свои собственные виртуальные аппаратные компоненты: память, процессор, жесткий диск, сетевые адаптеры. Эти ресурсы резервируются виртуальной машиной за счет физических ресурсов аппаратного обеспечения компьютера. Такая модель организации вычислительных систем впервые появилась еще в 70-х годах прошлого века в мэйнфреймах корпорации IBM System 360/370, когда требовалось сохранить предыдущие версии экземпляров операционных систем. Но лишь в 21-м веке эта технология обрела новый смысл на серверных системах и настольных ПК.

Виртуализация операционных систем тоже бывает разная, однако нас интересует такое её представление для пользователя: в операционной системе физического компьютера (её принято называть хостовой ОС): как обычная программа, устанавливается платформа виртуализации, с помощью которой создаются виртуальные машины, в которых, в свою очередь, устанавливаются различные операционные системы (их принято называть гостевыми ОС). На рисунках 1 и 2 показаны отличия классической архитектуры компьютера от архитектуры, содержащей виртуальные машины.

Рисунок 1 – Классическая архитектура компьютера

Рисунок 2 – Один из видов виртуализации операционных систем

Гостевые системы и хостовая ОС работают одновременно, обмениваются данными и участвуют в сетевом взаимодействии не только с хостовой ОС, но и с внешней по отношению к физическому компьютеру сетью.

Какие же преимущества несет собой возможность одновременного запуска нескольких операционных систем на одном компьютере? Вот лишь некоторые варианты использования виртуальных машин на настольных компьютерах пользователей:

• Работа в виртуальной машине со старыми приложениями, не поддерживающими хостовую операционную систему вашего компьютера (например, если ваша хостовая ОС — Windows 10, вы можете установить Windows 98, в которой работала ваша любимая игра, в виртуальной машине и запускать гостевую ОС, когда хочется, без необходимости перезагружать компьютер).
• Создание защищенных пользовательских окружений для работы с сетью (всевозможные вирусы и вредоносное программное обеспечение сможет лишь повредить гостевую операционную систему виртуальной машины, не затронув реальную систему).
• Безграничное пространство для экспериментов (устанавливайте любые программы, могущие повредить операционную систему, экспериментируйте с настройками реестра и т.д.).
• Отличный полигон для разработки и тестирования программного обеспечения в различных операционных системах и их конфигурациях (например, у вас может быть несколько версий операционных систем Ubuntu, если вы разрабатываете программное обеспечение под Linux).
• Широкие возможности обучения работе с новыми операционными системами и программами (к примеру, если вам знакома только Windows, вы можете себе сделать несколько виртуальных машин с различными операционными nix-системами Linux, Free BSD и QNX, запускать их, когда требуется, и учиться работе с ними).

Это, конечно же, далеко не все возможности применения виртуальных машин на пользовательских компьютерах. Каждый сам может себе придумать, для каких целей ему нужна виртуальная машина, и почувствовать, насколько это удобно, надежно и просто. Перед возможностью установки нескольких хостовых операционных систем на один компьютер с их раздельной загрузкой, виртуальные машины имеют следующие неоспоримые преимущества:

• Возможность работать одновременно в нескольких системах, осуществлять сетевое взаимодействие между ними.
• Возможность сделать «снимок» текущего состояния системы и содержимого дисков одним кликом мыши, а затем в течение очень короткого промежутка времени вернуться в исходное состояние.
• Простота создания резервной копии операционной системы (не надо создавать никаких образов диска, всего лишь требуется скопировать папку с файлами виртуальной машины).
• Возможность иметь на одном компьютере неограниченное число виртуальных машин с совершенно разными операционными системами и их состояниями.
• Отсутствие необходимости перезагрузки для переключения в другую операционную систему.

Тем не менее, несмотря на все преимущества, виртуальные машины также имеют и свои недостатки:

• Потребность в наличии достаточных аппаратных ресурсов для функционирования нескольких операционных систем одновременно.
• Операционная система работает несколько медленнее в виртуальной машине, нежели на «голом железе». Однако, в последнее время показатели производительности гостевых систем значительно приблизились к показателям физических ОС (в пределах одних и тех же ресурсов), и вскоре, за счет улучшения технологий реализации виртуальных машин, производительность гостевых систем практически будет равна реальным.
• Существуют методы определения того, что программа запущена в виртуальной машине (в большинстве случаев, производители систем виртуализации сами предоставляют такую возможность). Вирусописатели и распространители вредоносного программного обеспечения, конечно же, в курсе этих методов и в последнее время включают в свои программы функции обнаружения факта запуска в виртуальной машине, при этом никакого ущерба вредоносное ПО гостевой системе не причиняет.

Все перечисленные недостатки виртуальных машин являются в принципе разрешимыми и, по сравнению с большим списком их достоинств, являются не столь существенными. Именно поэтому, технологии виртуализации и виртуальных машин развиваются взрывными темпами, а пользователи находят им все новые и новые применения.

Итак, вы решили установить виртуальную машину. Платформу виртуализации какого производителя вам выбрать? В данный момент на рынке платформ виртуализации присутствуют несколько лидирующих компаний: VMware (независимое подразделение корпорации EMC), Microsoft, Oracle, XenSource, Parallels, SWsoft, Virtual Iron и другие. У платформы каждого из производителей есть свои неоспоримые достоинства и недостатки, однако, что касается пользовательских (настольных) систем виртуализации для хостовых систем Windows, безоговорочных лидеров тут можно пересчитать по пальцам одной руки: компании VMware, Oracle и Microsoft.

Для настольных систем компании предлагают пользователям несколько бесплатных продуктов: VirtualBox (от Oracle), Hyper-V (от Microsoft, бывший Microsoft Virtual PC) и VMware Workstation Player (от VMWare). Кроме них, существует так же виртуальная машина QEMU, разрабатываемая сообществом

Лучшие виртуальные машины для Windows (бесплатные)

Microsoft Hyper-V

Выросший из Microsoft Virtual PC, на сегодняшний день Hyper-V — один из самых значимых продуктов среди программного обеспечения по виртуализации. Hyper-V входит в операционные системы семейства Windows (только в редакциях Pro) начиная с Windows 8, а так же Windows Server (начиная с Windows Server 2008). Кроме того, Hyper-V существует как отдельный продукт — гипервизор Microsoft Hyper-V Server, который является абсолютно бесплатным.

Обзор виртуальных машин для Windows

Среди виртуальных машин для Windows есть три безусловных лидера — Oracle Virtualbox, VMware и родной продукт Microsoft Hyper-V. Чем они отличаются друг от друга и какую из них лучше выбрать, рассказывают специалисты «Смарт Офис».

Зачем нужны виртуальные машины

Виртуализация — это востребованный инструмент в IT- области. Виртуальные машины применяют для облачных вычислений в бизнесе, науке, в быту. Например, с их помощью можно запускать на ПК разные операционные системы: Windows, Mac, Linux. Зачем это нужно? Дело в том, что для работы могут понадобиться специфические приложения, которые требуют разных ОС.

Лучшие виртуальные машины

В рейтингах лучших продуктов каждый год лидируют виртуальные машины Hyper-V, Oracle Virtualbox, VMware. Почему именно они? Это стабильные продукты с мощной службой поддержки и множеством полезных функций. Производители соревнуются друг с другом, внедряя уникальные опции, совершенствуя интерфейс. Часть продуктов платная, другими можно пользоваться бесплатно.

Какая виртуальная машина лучше всего подойдет для Windows? Все зависит от конкретных задач бизнеса, которые должна решить виртуализация.

Oracle Virtualbox

Oracle VM VirtualBox — это бесплатное кроссплатформенное приложение с открытым исходным кодом для создания, управления и запуска виртуальных машин для Windows. С его помощью можно настроить одну или несколько разных ОС на одном компьютере и использовать их одновременно. Количество виртуализации ограничивается только дисковым пространством и памятью.

Oracle VirtualBox отличается гибкостью и масштабируемостью. Можно запустить несколько ОС поверх VirtualBox. Каждая гостевая ОС может быть независимо запущена, остановлена ​​и приостановлена.

Гипервизор реализован в виде службы ядра ring0. Ядро содержит драйвер устройства с именем vboxsrv. Драйвер отвечает за выделение физической памяти для гостевой виртуальной машины под Windows, загрузку модулей гипервизора (для сохранения и восстановление контекста гостевого процесса, если хост прерван), передачу управления гостевой ОС, выбора типа обработки события (VT-x или AMD-V). С помощью дополнительных драйверов устройств можно разрешить гостевой доступ к дискам, сетевым контроллерам и другим устройствам.

Помимо модулей ядра, на хосте выполняются и другие процессы, которые поддерживают работоспособность системы. Когда гостевая виртуальная машина запускается из графического интерфейса VirtualBox, процесс VBoxSVC запускается автоматически в фоновом режиме.

Особенности Virtualbox

Основные особенности Oracle VirtualBox:

1. Бесплатный продукт с открытым исходным кодом.
2. Гибкость. VirtualBox — это кроссплатформенный гипервизор второго типа. Это значит, что виртуальная машина для Windows, созданная на одном хосте, может легко работать на другом. С помощью открытого формата виртуализации (OVF) гостевые виртуальные машины с Windows можно импортировать и экспортировать.
3. Машины можно группировать для единого управления операциями: запуском, сбросом, паузой, сохранением состояния, питанием.
4. Интеграция. Глубокая интеграция с хост-системой делает гостевые ОС удобнее и производительнее. Например, можно внедрить общие папки и буфер обмена, интегрировать указатель мыши, чтобы не тратить каждый раз время на нажатие комбинации клавиш.
5. Бэкап. VirtualBox сохраняет снимок состояния системы. В любой момент можно вернуть ту версию ОС, которая нужна.
6. Высокая аппаратная поддержка. VirtualBox поддерживает гостевые SMP, USB-устройства, ACPI, многоэкранное разрешение, iSCSI и сетевую загрузку PXE.

VMware

VMware vSphere часто выбирают для бизнеса. Начиная с версии 6.0, она обладает широкими возможностями настройки для полной виртуализации или гибридного подхода.

VMware — это набор инструментов, в который входят:

• Standard;
• Enterprise Plus;
• Operations Management Enterprise Plus.

Чем выше уровень инструмента, тем больше у него показатель отказоустойчивости и тем шире набор функций. Все версии просты в использовании благодаря интуитивно понятному графическому интерфейсу. Подойдут для малого, среднего и крупного бизнеса.

Основная особенность расширенной версии Operations Management Enterprise Plus — увеличение гостей на хосте с 384 до 512 (можно создать виртуальные машины для Windows для крупной корпорации).

Особенности VMware

Что выделяет VMware среди других инструментов виртуализации:

1. Обновленная поддержка ОС. Поддерживаются последние версии — Windows 10 и Windows Server, а также самые популярные дистрибутивы Linux (Red Hat, Fedora, Debian, Ubuntu).
2. Простой и понятный UI. Переключение между несколькими мониторами и макетами виртуального дисплея сочетанием клавиш.
3. Улучшенная совместимость с vSphere. С помощью виртуального устройства PVSCSI рабочая станция улучшает совместимость для более сложных виртуальных машин для Windows от ESXi.

Hyper-V

Microsoft Hyper-V заявлен как продукт корпоративного класса для виртуализации. Подходит для ЦОД или бизнеса, которые использует в работе гибридное облако. Виртуальные машины для Windows под Hyper-V выбирают организации, которые хотят виртуализировать рабочие нагрузки, создать частное облако, масштабировать службы через общедоступное облако или реализовать все три варианта одновременно.

Hyper-V встроен в Windows Server, его можно установить как автономный сервер для обучения IT-специалистов.

Основная особенность Hyper-V, которая выделяет его среди всех остальных продуктов для виртуальных машин — новая функция реплики Windows 2012. Почему это важно? Такая функция делает возможным репликацию серверов по глобальной или защищенной VPN для малого бизнеса. Раньше репликация серверов была платной и дорогой, доступной только для крупных компаний. Hyper-V уравнивает возможности бизнеса, добавляя небольшим компаниям и стартапам важные конкурентные преимущества.

Особенности Hyper-V

Помимо репликации сервера, у Hyper-V есть и другие важные особенности:

1. Быстрое развертывание. Новые виртуальные серверы можно развернуть за считанные минуты.
2. Гибкость. Hyper-V позволяет перемещать виртуальных гостей между физическими хостами. Это сокращает время простоя во время технического обслуживания.
3. Избыточность. Функция отказоустойчивой кластеризации позволяет создавать и управлять отказоустойчивыми кластерами. Когда один узел в выходит из строя, другой начинает работать с минимальным перерывом. Это обеспечивает избыточность и повышает доступность служб и приложений.
4. Масштабируемость. С помощью Hyper-V можно переносить работающие виртуальные машины без их отключения. Это не спровоцирует потерю производительности, которую могли бы заметить пользователи. Поддерживаются версии Windows: Server 2008 R2 Enterprise, Server 2008 R2, SQL Server 2008 Enterprise, Virtual Desktop Access, Virtual Machine Manager.
5. Экономия. Виртуализация Microsoft Hyper-V может значительно снизить стоимость рабочих операций. Администрирование упрощается за счет консолидации и централизации всех ресурсов в нескольких местах.

Заключение

Успешное внедрение виртуальных машин для Windows требует предварительного понимания целей и задач компании. Специалисты «Смарт Офис» предложат инструменты виртуализации, которые подойдут для вашего бизнеса.