Файл: Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Информационные сети и телекоммуникации.docx

Компания InnoTek заявляет также, что практически все операционные Linux-системы с версией ядер 2.4 и 2.6 должны работать в качестве гостевых. Для достижения лучшей производительности рекомендуется версия ядра 2.6.13.

Как видно из приведенного выше списка, поддерживается множество Linux-платформ, что предоставляет широкие возможности по обучению работы с ними в виртуальных машинах на базе VirtualBox.

Принцип работы VirtualBox

Графический интерфейс VirtualBox имеет два основных окна: главное и консоль виртуальной машины.

Главное окно управления VirtualBox

Консоль виртуальной машины

При старте виртуальной машины VirtualBox обычно запускается три процесса, которые можно наблюдать в диспетчере задач в Windows-системах или системном мониторе Linux:

Графический интерфейс окна управления.

Еще один похожий процесс, запущенный с параметром startvm, который означает, что GUI будет работать в качестве оболочки для виртуальной машины.

Автоматически создаваемый сервисный процесс VBoxSVC, необходимый для того, чтобы отслеживать количество и статусы запущенных виртуальных машин (поскольку они могут быть запущены различными способами).

Виртуальная машина с запущенной в ней гостевой системой инкапсулирует в себе необходимые детали реализации гостевой ОС и ведет себя по отношению к хостовой системе как обычное приложение.

В гостевой системе реализация виртуальной машины VirtualBox представляется пользователю двумя способами:

Стандартная клиент-серверная архитектура, позволяющая контролировать поведение виртуальных машин различными способами, используя COM/XPCOM API. Например, гостевая система может быть запущена через GUI, а остановлена с помощью утилиты командной строки VboxManage. Эта утилита может также выполнять некоторые функции, которые не доступны из графического интерфейса пользователя.

Архитектура frontend/backend, представляющая собой инкапсуляцию x86-виртуализации в библиотеках VBoxVMM.dll на Windows платформе и VBoxVMM.so на Linux (backend) и реализацию управления виртуальными машинами несколькими способами (frontend):

Пользовательский GUI на основе Qt

Утилита VboxManage

GUI, основанный на SDL, обладающий более широкими возможностями, чем GUI на Qt и направленный на использование виртуальных машин в производственной среде

Возможность управления виртуальными машинами с помощью встроенного RDP-сервера в виртуальной машине

Процесс установки гостевой системы на платформе VirtualBox весьма прост и не требует от пользователя дополнительных усилий. При создании виртуальной машины необходимо выбрать тип устанавливаемой гостевой системы, определить количество выделяемой ей оперативной памяти и создать виртуальный диск фиксированного размера или динамически расширяющийся по мере его заполнения в гостевой системе. Дальнейший процесс установки происходит так же, как и в других платформах виртуализации. После того, как гостевая ОС будет установлена, необходимо также установить Guest VM Additions в целях оптимизации гостевой системы и улучшения ее взаимодействия с хостовой ОС.

Сетевое взаимодействие между виртуальными машинами в VirtualBox

Сетевое взаимодействие между виртуальными машинами в VirtualBox может быть трех типов:

NAT
Виртуальная машина «прячется» за NAT-сервером хоста и может инициировать соединения во внешнюю по отношению к нему сеть, но из внешней сети инициировать соединение с такой виртуальной машиной нельзя.
Host Interface Networking.

В этом случае виртуальная машина разделяет ресурсы физического адаптера с хостовой операционной системой и доступна из внешней сети как независимый компьютер.

Internal Networking.

Тип сетевого взаимодействия для построения виртуальной сети в пределах хоста, когда не требуется выход из виртуальной машины во внешнюю сеть и доступ к ней извне.

Связь эмулятора виртуальных машин QEMU и VirtualBox

Компания InnoTek, на протяжении нескольких лет разрабатывавшая платформу VirtualBox, опиралась в своих разработках на один из старейших эмуляторов виртуальных машин QEMU. Проект VirtualBox связан с этой платформой в двух отношениях:

c одной стороны, при создании эмулируемых устройств компания InnoTek ориентировалась на представления виртуального оборудования в QEMU,

с другой стороны, InnoTek в сотрудничестве с создателями QEMU использовала механизм рекомпиляции в качестве обработчика исключительных ситуаций, когда монитор виртуальных машин (Virtual Machine Monitor) платформы VirtualBox не может корректно обработать исключительную ситуацию при выполнении кода гостевой системы в real mode.

По заявлениям разработчиков VirtualBox техники, заимствованные ими из QEMU, позволили им сэкономить значительное количество времени и повысить надежность платформы.

Возможности открытой разработки VirtualBox

Помимо полнофункциональных версий VirtualBox для свободного использования, компания InnoTek предлагает ограниченные версии платформы с открытым исходным кодом для различных хостовых систем. Исходный код VirtualBox хранится в системе управления версиями Subversion (svn) и может быть скачан с сайта компании InnoTek. Чтобы извлечь исходный код платформы из онлайнового сервера Subversion, в операционной системе Linux необходимо выполнить команду:

svn co http://virtualbox.org/svn/vbox/trunk vbox

Также последнюю версию исходных кодов системы VirtualBox единым архивом можно скачать со страницы загрузок по адресу: http://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

Принцип организации исходного кода можно узнать из Wiki на сайте InnoTek по адресу: http://www.virtualbox.org/wiki/Source_code_organization

Также компания InnoTek на своем сайте ведет публичный багтрекер, в котором можно узнать обо всех присутствующих на данный момент проблемах и составить отчет об ошибке, внеся описание проблемы при работе с платформой в базу ошибок VirtualBox.

И, конечно, каждый может принять участие в разработке открытой версии платформы, войдя в состав сообщества Open Source на сайте virtualbox.org.

Преимущества и недостатки VirtualBox

Рассмотрев основные возможности VirtualBox, можно сказать, что у этой платформы виртуализации определенно есть будущее, поскольку она готова занять пустующую нишу в сфере настольных систем виртуализации как мощная, производительная, удобная и, главное, бесплатная платформа. Безусловным плюсом системы является ее кроссплатформенность и поддержка со стороны сообщества Open Source. Большой список поддерживаемых гостевых и хостовых операционных систем открывает широкие возможности по применению VirtualBox в контексте различных вариантов использования.

Среди бесплатных платформ VirtualBox, определенно, одна из лучших на данный момент. При этом компания InnoTek ориентируется не только на конечных пользователей. Наличие таких функций, как RDP сервер и iSCSI initiator, говорит, что в будущем платформа может серьезно использоваться в производственной среде. Дружественный интерфейс пользователя вкупе с высокой производительностью VirtualBox сейчас имеют множество приверженцев во всем мире.

Между тем, у VirtualBox есть и некоторые проблемы: прежде всего, это проблемы со стабильностью на многих хостовых платформах и отсутствие совместимости формата виртуальных дисков с другими системами виртуализации. Также, на данный момент функциональность системы уступает коммерческим платформам (в частности, VMware Workstation 6), однако темпы развития VirtualBox говорят, что в скором времени ее функциональность значительно увеличится. Попробуйте использовать виртуальные машины VirtualBox, и, возможно, эта платформа займет достойное место среди необходимого программного обеспечения на вашем десктопе.

Установка VirtualBox

Со страницы http://www.virtualbox.org/wiki/Downloads выбрать приложение для инсталляции под нужную ОС и скачать приложение для инсталляции. Для ОС семейства Windows пример названия файла

VirtualBox-3.0.4-50677-Win.exe.

Следую указаниям мастера, установить VirtualBox

Создание виртуальной машины в VirtualBox.

Создание виртуальной машины осуществляется при помощи мастера[3]. Нажать клавишу “New” в консоли виртуальной машины VirtualBox. Будет запущен мастер создания виртуальной машины.

После нажатия клавиши “Next” будет предложено ввести имя виртуальной машины и тип операционной системы.

На следующем этапе необходимо выбрать объём оперативной памяти для виртуальной машины

Следующий этап – создание новых виртуальных жестких дисков или выбор уже существующих виртуальных жестких дисков

выбор существующих виртуальных жестких дисков

создание виртуального жесткого диска

После создания или выбора виртуального жесткого диска и нажатия кнопки “Finish” работа мастера создания виртуальной машины завершена.

Более подробные сведения по созданию виртуальной машины доступны в User Manual, расположенном по адресу http://download.virtualbox.org/virtualbox/3.0.4/UserManual.pdf

Практическая часть

Установить VirtualBox, ознакомится с документацией
При помощи мастера создать виртуальную машину: тип Linux, версия Linux 2.6, виртуальный диск не создавать.
В настройках виртуальной машины на вкладке сеть выбрать тип подключения – виртуальный адаптер хоста
настроить параметры TCP/IP подключения VirtualBox Host-Only Network

Для настройки TCP/IP выполните следующие действия:

Нажмите кнопку Пуск и последовательно выберите пункты Панель управления, Сеть и подключения к Интернету и Сетевые подключения.
Щелкните правой кнопкой мыши сетевое подключение, которое требуется настроить, и выберите команду Свойства.
На вкладке Общие (для подключения по локальной сети) или на вкладке Сеть (для всех других подключений) выберите Протокол Интернета (TCP/IP) и нажмите кнопку Свойства.
Установить переключатель “использовать следующий IP адрес”
В поле “ip-адрес” ввести адрес вида 192.168.х.1, где x – число от 0 до 254
в поле “маска подсети” задать маску сети 255.255.255.0

Скачать iso образ Tiny Core Linux

http://distro.ibiblio.org/pub/linux/distributions/tinycorelinux/2.x/release/tinycore_2.2.iso

в менеджере виртуальных носителей (запуск комбинацией [ctrl]+[d]) добавить образ tinycore_2.2.iso
в секции cd/dvd-rom настроек виртуальной машины в качестве выбрать iso образа выбрать tinycore_2.2.iso
загрузить виртуальную машину
открыть cpanel

нажать кнопку “netcarconfig”

для сетевого интерфейса eth0 указать параметры TCP/IP протокола:

ip address – 192.168.x.2, где x соответствует числу x из пункта 5

маска подсети - 255.255.255.0

в виртуальной машине открыть эмулятор терминала (aterm)

при помощи ifconfig просмотреть информацию о сетевых интерфейсах
при помощи команды

sudo ping 192.168.X.1 –c 4

где x соответствует числу x из пункта 5

проверить доступность хост машины из виртуальной.

Список литературы

Виртуальные машины: несколько компьютеров в одном / Гультяев А. К.. — СПб.: Питер,2006.— 224 с: ил.
Открытая платформа виртуализации VirtualBox / Александр Самойленко http://www.ixbt.com/cm/virtualization-virtualbox.shtml
VirtualBox User manual http://download.virtualbox.org/virtualbox/3.0.4/UserManual.pdf