Виртуальные машины

Понятие виртуальной машины
Понятие виртуальная машина появилось несколько десятков лет назад, ещё в конце 60-х гг. прошлого века, но применялись виртуальные машины только на больших ЭВМ. В настоящий момент они переживают свое второе рождение.
Виртуальная машина – в общем случае программная или аппаратная среда, исполняющая некоторый код; это среда, набор ресурсов и правил работы, которой формируются (с помощью программного обеспечения) в некой другой вычислительной среде.

Краткие характеристики некоторых популярных приложений виртуальных машин:

Виртуальные машины эмулируют работу реального компьютера. На такой виртуальный компьютер, так же как и на реальный, можно инсталлировать операционную систему, эмулировать подключение периферийных устройств, а также выполнять настройку базовой системы ввода/вывода (BIOS).
Собственно инструмент для создания виртуальной машины (его называют приложением ВМ или системой виртуальных машин (СВМ)) – это обычное приложение, устанавливаемое, как и любое другое, на конкретную операционную систему. Эта реальная операционная система называется хостовой операционной системой (от англ. термина host — «главный», «базовый», «ведущий»).
Все задачи по управлению виртуальными машинами решает специальный модуль в составе приложения ВМ – монитор виртуальных машин, который играет роль посредника во всех взаимодействиях между ВМ и базовым оборудованием, поддерживая функционирование всех созданных виртуальных машин на единой аппаратной платформе и обеспечивая их надежную изоляцию.
Виртуальные машины

Пользователь не имеет непосредственного доступа к монитору ВМ, ему представляется графический интерфейс для создания и настройки виртуальных машин - консоль виртуальных машин.
Как и на реальном компьютере, пользователь устанавливает «внутри» нужную ему операционную систему, называемую гостевой ОС. Перечень поддерживаемых гостевых ОС — одна из наиболее важных характеристик виртуальной машины. Надо отметить, что наиболее мощные из современных виртуальных машин обеспечивают поддержку около десятка популярных ОС из семейств Windows, Linux и MacOS.
Пример консоли виртуальных машин
Виртуальные машины

Преимущества использования виртуальных машин
возможность установки на одном компьютере нескольких ОС без необходимости соответствующего конфигурирования физических жестких дисков;
работа с несколькими ОС одновременно с возможностью динамического переключения между ними без перезагрузки системы;
сокращение времени изменения состава установленных ОС;
изоляция реального оборудования от нежелательного влияния программного обеспечения, работающего в среде виртуальной машины;
возможность моделирования вычислительной сети на единственном автономном компьютере.

Благодаря этим преимуществам существенно расширяется круг задач, которые пользователь может решать без перезагрузки системы и без опасения нанести ей какой-либо ущерб или полностью вывести ее из строя.
Вот только некоторые примеры таких задач:
освоение новой ОС;
запуск приложений, предназначенных для работы в среде конкретной ОС;
тестирование одного приложения под управлением различных ОС;
установка и удаление оценочных или демонстрационных версий программ;
тестирование потенциально опасных приложений, относительно которых имеется подозрение на вирусное заражение;
управление правами доступа пользователей к данным и программам в пределах виртуальной машины.
Круг задач виртуальных машин

Технология создания виртуальной машины включает в себя несколько этапов. Прежде всего на компьютер устанавливается непосредственно само приложение ВМ. Далее создается виртуальный компьютер (виртуальная машина), на который устанавливается нужная операционная система. В общем случае алгоритм создания виртуальной машины на реальном компьютере можно обозначить следующим образом:
запустить приложение ВМ;
выбрать тип устанавливаемой операционной системы;
установить объем ОЗУ, отводимый для виртуальной машины;
указать размер жесткого диска виртуальной машины;
добавить или удалить периферийные устройства (например, USB-порты);
запустить созданную виртуальную машину;
установить требуемую ОС в запущенной виртуальной машине.
Этапы создания ВМ

Средства, которые имеются в окне ВМ для изменения ее текущего состояния:
Основными из таких средств являются команды меню Action (Действие) окна ВМ. Таковых команд три:
Pause (Пауза) — перевод ВМ в неактивное состояние; окно неактивной ВМ затемняется и не реагирует на события мыши и клавиатуры; для возобновления работы ВМ следует выбрать команду Resume (Продолжить), которая заменяет в меню Action команду Pause;
Reset (Перезагрузить) — «горячий» перезапуск ВМ;
Close (Закрыть) — завершение работы ВМ; команда предполагает несколько различных вариантов завершения, в зависимости от желания пользователя и наличия в составе ВМ диска изменений и дисков отката.

Помимо этих команд, меню Action содержит еще четыре команды, реализующие, в определенном смысле, сервисные функции:
Full-Screen Mode (Полноэкранный режим) — перевод окна ВМ в полноэкранный режим, при котором рабочее пространство этого окна занимает всю видимую часть экрана монитора хост-компьютера;
Ctrl+Alt+Del — вызов диспетчера задач Windows для ВМ.
Install or Update Virtual Machine Additions (Установка или обновление расширений для виртуальных машин) — инициирует установку расширений для ВМ (подобная установка может быть выполнена лишь после установки и загрузки гостевой ОС);
Properties (Свойства) — вызов окна текущих свойств ВМ, рассмотренного в подразделе «Консоль виртуальных машин» раздела «Создание и настройка виртуальной машины».
Следующее меню окна ВМ, Edit (Правка), содержит команды, обеспечивающие обмен графическими и текстовыми данными между приложениями ВМ и хостовой ОС. В это же меню входит команда Settings, которая открывает уже знакомое вам окно параметров ВМ.
Команды, включенные в меню CD и Floppy, используются для управления соответствующими накопителями.