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.

Виртуальная машина VirtualBox – что это такое и зачем она нужна?

Зачем, спросите Вы, нужны такого рода программные продукты? Сейчас попытаемся разобраться в этом, а также научимся устанавливать и настраивать виртуальные машины с помощью программы VirtualBox.

Что такое виртуальная машина и зачем она нужна?

Виртуальная машина (Virtual Machine) – программа, эмулирующая аппаратное обеспечение компьютера, т.е. это некий виртуальный компьютер, на который можно устанавливать операционную систему и все сопутствующее программное обеспечение, при этом никаких изменений в Вашей основной операционной системе не будет.

А зачем же нам нужна эта самая виртуальная машина? Лично я нашел в этом две, но очень значимые причины:

• Всем же когда-нибудь хотелось увидеть, как выглядят другие операционные системы такие как: Linux, Solaris, да и просто другие версии Windows. Но сносить свою систему не охота, так как вдруг Вам новая ОС не понравится и придется переставлять заново. Поэтому есть такое решение как виртуальная машина, с помощью которой Вы легко можете устанавливать в ней другие ОС, а соответственно и протестировать их, без переустановки своей системы.
• Подойдет для тех, кто уже овладел основами компьютера и хочет знать больше, например, как настраивается компьютерная сеть? как настраиваются различные службы сервера и так далее, на помощь Вам придет все та же самая виртуальная машина, с помощью которой Вы можете установить несколько операционных систем (причем разных!) и так сказать проводить опыты, без вреда своей операционной системе. Это отлично помогает в освоение компьютерных технологий, так как виртуальная машина помогает практиковаться, если конечно у Вас дома есть несколько компьютеров (3-4), то это другой разговор.

Теперь перейдем к самим виртуальным машинам. Для домашнего использования я отдаю предпочтения VirtualBox, но, конечно же, программ бывает много таких как: Virtual PC или продукты компании VMware, которые, кстати, подойдут для использования на работе (тем, кто работает сисадминами), например, для создания нескольких серверов на одном компьютере, тем самым Вы сэкономите достаточно много средств на компьютерном железе. VirtualBox является бесплатной, и доступна для скачивания, на официальном сайте virtualbox.org

Установка и настройка виртуальной машины в VirtualBox

Теперь перейдем к установке и настройке VirtualBox. Сама установка программы абсолютно стандартная и Вы ее можете установить без проблем, поэтому я этот процесс описывать не буду.

После того как Вы установили программу, запустите ее и увидите следующие окно.

Далее давайте установим в виртуальную машину первую нашу операционную систему. Нажимаем «Создать» затем «Далее» и увидите вот такое окошко.

В поле «Имя» введите имя Вашей ОС, например Linux Ubuntu, а в поле «ТИП ОС» выберите ту операционную систему, которую будете устанавливать (у меня, например, это Linux версии Ubuntu) с помощью выпадающего списка и жмите «Далее». В следующем окне (рисунок ниже) необходимо указать, сколько будет оперативной памяти на нашем новом компьютере, т.е. виртуальной машине, необходимо переместить ползунок в зелененькую часть, рекомендую оставлять по умолчанию, не обязательно задавать много.

Жмем «Далее» и видим следующее окно.

Выбираем «Создать новый жесткий диск», так как у нас, его еще нету (я имею в виду виртуального) и ставим галочку «Загрузочный жесткий диск». Жмем «Далее» и запустится мастер создания нового виртуального диска, и в этом окне жмем «Далее». В следующем окне, Вам предложат выбрать, каким будет Ваш новый жесткий диск, «Динамически расширяемым», т.е. с увеличением объема данных на нем размер будет увеличиваться или «Фиксированного размера», т.е. постоянный размер, рекомендую выбирать «Динамически расширяемым». Жмем «Далее», появится следующее окно.

Здесь указываем, где будет храниться файл нашего виртуального жесткого диска, рекомендую хранить его не на диске C, также здесь задаем размер нашего диска я, например, указал 8 гигабайт. Жмем «Далее», затем подтверждаем создание нового жесткого диска и жмем «Готово». Осталось только подтвердить создание виртуальной машины.

Мы с Вами проверяем наши параметры создания виртуальной машины и жмем готово.

Теперь можно запустить нашу виртуальную машину, нажав кнопку «Старт» и перед Вами откроется окно настройки выбора носителя, с которого нам необходимо загрузиться в первый раз, так как сейчас нам просто не с чего грузиться. Представьте Вы купили новый компьютер без установленной операционной системы и что с самого начало нужно сделать — это ее установить, а для установки необходимо вставить диск в привод, но в нашем случае можно использовать и образ диска с ОС.

Можете выбрать тот привод, в котором вставлен диск с ОС, а можете нажать на выбор «Образа», с которого можно будет загрузиться, т.е. например ISO, я выбираю образ и нажимаю соответствующую кнопочку, в итоге у Вас запускается «Менеджер виртуальных носителей».

Жмите кнопку добавить и выбирайте свой образ, после того как Вы выбрали образ, жмите кнопку «Выбрать». И уже в поле носитель у Вас появилось название Вашего образа, жмите «Далее» затем готово. И наконец-то пойдет загрузка Вашего образа, т.е. установка ОС. Не забудьте после установки операционной системы демонтировать образ диска, чтобы Ваша ОС уже грузилась с Вашего жесткого диска, т.е. виртуального жесткого диска. Это можно сделать, зайдя в настройки виртуальной машины, а конкретно в меню «Носители». Выберете в окне «Носители информации» свой образ и в поле «Привод» поставьте «Пусто». Вот в принципе и все, что я хотел рассказать о виртуальной машине VirtualBox.

Вот небольшая видео-инструкция, в которой я рассказываю о том, как установить программу VirtualBox на операционную систему Windows 10.