VirtualBox Tutorial - Tworzenie, konfiguracja i użytkowanie maszyn wirtualnych

W ostatnim czasie, w wyniku dynamicznego wzrostu mocy komputerów znaczną popularność zyskała wirtualizacja. Na czym polega wirtualizacja? Jest to swego rodzaju emulacja komputera w komputerze. W komputerze hosta (gospodarza) instalowana jest specjalna aplikacja. Pozwala ona na tworzenie wirtualnych maszyn roboczych, na których możemy instalować praktycznie dowolny system operacyjny. Aplikacja do wirtualizacji emuluje urządzenia systemowe naszego komputera i udostępnia je maszynie wirtualnej. Dzięki temu, uzyskujemy dostęp do karty sieciowej, napędu DVD, karty muzycznej, portów USB i innych komponentów komputera gospodarza w komputerze gościa.

W niniejszym artykule chciałbym opisać jedną z popularniejszych aplikacji do wirtualizacji, a zarazem darmową do niekomercyjnych zastosowań, czyli VirtualBox. Zapraszam do lektury.

Wirtualizacja - przykłady wykorzystania

W chwili obecnej, wirtualizacja ma bardzo wiele różnych zastosowań. W kręgu użytkowników domowych, często jest wykorzystywana do testów nowych systemów operacyjnych, np. w sytuacji kiedy korzystamy z systemu Microsoft Windows i zastanawiamy się nad przejściem na jedną z dystrybucji linuksa. Innym przykład wykorzystywana jest np. zastosowanie maszyny wirtualnej, do bezpiecznego surfowania po Internecie czy też, korzystania z usług bankowości elektronicznej. Dzięki wirtualizacji tworzymy tzw. sandbox, czyli bezpieczne, zamknięte środowisko pracy.

W sferach produkcyjnych, wirtualizacja jest tanim sposobem na testowanie nowych produktów oraz aplikacji, ponieważ w szybki sposób możemy skorzystać z właściwie dowolnej platformy systemowej. Wykorzystywana jest również do tworzenia środowisk produkcyjnych, do których dostęp użytkownicy uzyskują przy pomocy sieci lokalnej.

Z wirtualizacji możemy również skorzystać kiedy chcemy uzyskać dostęp do kilku systemów operacyjnych równocześnie na jednym komputerze. W takiej sytuacji wystarczy utworzyć odpowiednią ilość wirtualnych maszyn i uruchomić je równocześnie.

Instalacja VirtualBox

Aplikację VirtualBox można pobrać prosto ze strony producenta: https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads. W tej chwili dostępna jest wersja dla systemów gospodarzy Windows (32 i 64 bit), MacOs oraz Linux (32 i 64 bit) w tym gotowe pakiety dla różnych dystrybucji. Wybieramy interesujący nas system operacyjny, pobieramy odpowiednią wersję i instalujemy aplikację w standardowy sposób.

Tworzenie maszyny wirtualnej

Po zainstalowaniu, uruchamiamy aplikację, której okienko zaprezentowane zostało na screenie 1. Aby utworzyć nową maszynę wirtualną, z menu Maszyna wybieramy opcję Nowa. Zostanie uruchomiony kreator tworzenia maszyny wirtualnej.

Screen 1:

VirtualBox - Okno aplikacji

Pierwszy ekran jest ekranem informacyjnym i możemy odrazu przejść do kolejnego kroku.

Na ekranie drugim (screen 2), należy wprowadzić nazwę maszyny wirtualnej, wybrać rodzinę systemów operacyjnych oraz konkretną wersję systemu. W moim przypadku będzie to odpowiednio Ubuntu 9.10, Linux, Ubuntu 64bit. Po wprowadzeniu wszystkich informacji przechodzimy na kolejny ekran klikając na przycisk Dalej.

Screen 2:

VirtualBox - Kreator dodawania maszyny wirtualnej (określenie typu maszyny wirtualnej)

W kolejnym kroku (screen 3) należy określić ilość pamieci operacyjnej RAM, jaką chcemy przeznaczyć dla naszej maszyny wirtualnej. Jeśli posiadamy dużą ilość pamięci to powinniśmy wybrać około 2GB, aby zapewnić komfortową pracę (bardzo rozsądne minimum, które jednak w przypadku nowych systemów operacyjnych może być ryzykowne to 512 MB). Po wybraniu wielkości pamięci ram, możemy przejść do kolejnego kroku klikając na przycisk Dalej.

Screen 3:

VirtualBox - Kreator dodawania maszyny wirtualnej (określenie wielkości pamięci RAM)

Na ekranie ukaże się okienko definiowania dysku twardego, jeśli nie zrobiliśmy tego przedtem, możemy tutaj utworzyć nowy dysk, lub skorzystać z istniejącego obrazu dysku. My wybieramy tą pierwszą opcję, dlatego zaznaczamy pole wyboru przy opcji Dysk startowy oraz pole radio przy Stwórz nowy wirtualny dysk twardy tak jak na screenie 4. Klikając na przycisk dalej uruchomimy Asystenta tworzenia nowego dysku wirtualnego.

Screen 4:

VirtualBox - Kreator dodawania maszyny wirtualnej (konfiguracja dysku)

Na pierwszym ekranie widoczne są podstawowe informacje, możemy je pominąć i przejść do kolejnego kroku. W drugim kroku, należy wybrać typ obrazu dysku twardego. Spośród dwóch opcji Dynamicznie rozszerzany obraz oraz Obraz o stałym rozmiarze zdecydowanie polecam tą drugą opcję - zapobiegnie ona zbędnej fragmentacji na komputerze gospodarza spowodowanej notorycznym zmianą rozmiaru obrazu dysku. W kolejnym kroku, wskazujemy miejsce zapisu obrazu (domyślnie jest to katalog ustawień aplikacji) oraz wielkość pamięci. W zależnośći od instalowanego systemu, posiadanego na dysku miejsca, przeznaczenia wirtualnej maszyny warto wybrać odpowiednią ilość pamięci. Ponieważ moja instalacja jest czysto pokazowa, zostawiłem domyślną wartość 8GB. Po kliknięciu na przycisk Dalej, otworzy się podsumowanie pracy kreatora, możemy je zamknąć poprzez naciśnięcie przycisku Zakończ i wrócić do tworzenia maszyny wirtualnej. W tym momencie rozpocznie się proces tworzenia obrazu dysku.

Na ekranie ukaże się okno podsumowania tworzenia maszyny wirtualnej. Jeśli wszystkie informacje się zgadzają, zamykamy kreator poprzez naciśnięcie przycisku Zakończ. Możemy teraz przejść do kolejnego kroku - konfiguracji maszyny wirtualnej.

Konfiguracja maszyny wirtualnej

Podczas procesu tworzenia maszyny wirtualnej ustalamy tylko kilka podstawowych cech tworzonej maszyny. Dalszą konfigurację możemy przeprowadzić w późniejszym czasie, lecz warto tego dokonać jeszcze przed instalacją systemu, aby zwiększyć efektywność pracy.

Aby dokonać konfiguracji maszyny wirtualnej, zaznaczamy ja w głównym oknie aplikacji (maszyna musi być wyłączona), a następnie klikamy na przycisk Ustawienia. Na ekranie pojawi się nowe okienko (screen 5). W oknie wyszczególniono najważniejsze grupy ustawień. W każdej z grup dostępne są również zakładki.

Screen 5:

VirtualBox - okno konfiguracji maszyny wirtualnej

Opiszę pokrótce dostępne grupy i opcje jakie można w nich ustawić:

• Ogólne - podstawowe dane na temat systemu wirtualnego
• System - ustawienia płyty głównej, procesora i akceleracji. Możemy tutaj zmienić m.in. ustawioną wcześniej ilość pamięci RAM, zmienić ilość dostępnych rdzeni dla maszyny wirtualnej (o ile nasz procesor i płyta główna wspierają taką funkcjonalność), ustawić opcję akceleracji sprzętowej
• Display - grupa odpowiedzialna za opcje grafiki. Najważniejszą opcją w tej sekcji jest możliwość zmiany wielkości pamięci karty graficznej przydzielonej dla maszyny wirtualnej. Warto zwiększyć standardowe 12MB. Możemy tutaj również włączyć akcelerację 3D karty graficznej
• Dyski twarde - sekcja ta pozwala na zarządzanie wirtualnymi dyskami twardymi utworzonymi w aplikacji VirtualBox. Możemy tutaj podłączyć np. dodatkowy dysk, w sytuacji gdy obecny okaże się niewystarczający
• CD/DVD ROM - opcje montowania napędów CD/DVD. Możemy tutaj zamontować obraz płyty do napędu gościa, lub użyć fizycznej płyty znajdującej się w napędzie gospodarza
• Dyskietka - opcje montowania napędu dyskietek
• Dźwięk - sekcja odpowiedzialna za konfigurację dźwięku w maszynie wirtualnej. Wybór sterownika oraz kontrolera dźwięku
• Sieć - ustawienia sieci, możemy tutaj skonfigurować cztery karty sieciowe, które będą widoczne z poziomu maszyny wirtualnej. Karty sieciowe pozwolą uzyskać dostęp do Internetu i lokalnej sieci komputerowej
• Porty szeregowe - konfiguracja dostępu do portów COM
• USB - sekcja ta umożliwia aktywowanie kontrolera USB dla maszyny wirtualnej i dostęp do wszystkich urządzeń
• Współdzielone katalogi - sekcja ta umożliwia wskazanie katalogów na komputerze gospodarza, które będą współdzielone pomiędzy gospodarzem a gościem. Dzięki temu możemy w szybki sposób wymieniać pliki między maszynami

W większości przypadków, domyślna konfiguracja maszyny wirtualnej będzie wystarczająca do poprawnej pracy, warto jednak zdawać sobie sprawę z możliwości jakie dostarcza nam VirtualBox.

Instalacja systemu

Przyszedł czas, na najważniejszy element tego poradnika czyli instalację systemu operacyjnego na maszynie wirtualnej. Aby tego dokonać, w oknie aplikacji wybieramy naszą maszynę wirtualną i klikamy na przycisk Uruchom. Na ekranie pojawi się nowe okienko reprezentujące naszą maszynę wirtualną. Podczas pierwszego uruchomienia, powinien się pojawić również asystent pierwszego uruchomienia, możemy jednak go zamknąć, gdyż będzie on zbędny w naszym przypadku. W tym momencie powinniśmy otrzymać widok podobny do tego na screenie 6.

Screen 6:

VirtualBox - Okno maszyny wirtualnej

Aby zainstalować nowy system, musimy wskazać napęd CD/DVD gospodarza w którym znajduje się płyta, lub wybrać obraz płyty z dysku. Aby tego dokonać, wchodzimy do menu Urządzenia, a następnie wybieramy napęd w którym znajduję się płyta, lub opcję wskazania obrazu (screen 7).

Screen 7:

VirtualBox - Wybór dysku instalcyjnego

W kolejnym kroku, z menu Maszyna, wybieramy opcję Zresetuj, aby uruchomić ponownie maszynę i wystartować instalację systemu z płyty. Na naszym ekranie powinien się ukazać instalator, charakterystyczny dla wybranego systemu. W moim przypadku jest to system Ubuntu 9.10 (screen 8).

Screen 8:

VirtualbBox - instalacja systemu Ubuntu 9.10

Dalszy etap instalacji uzależniony jest już ściśle od instalowanego przez nas systemu. W efekcie finalnym, otrzymujemy gotowy system wirtualny (screen 9).

Screen 9:

VirtualBox - Zainstalowany system gotowy do pracy

Podsumowanie

Wirtualizacja systemowa jest niezwykle przydatna w dzisiejszych czasach. Pozwala ona zaoszczędzić sporo czasu i nerwów, a także w niektórych przypadkach i pieniędzy. W szybki sposób, otrzymujemy nowe stanowisko do testów, bezpiecznego przeglądania Internetu, czy też po prostu miejsce, w którym przetestujemy najnowsza dystrybucję Linuksa. Jak widać zastosowań jest bardzo dużo i tylko od naszej wyobraźni zależy to w jaki sposób wykorzystamy wirtualizację.

Podczas pisania artykułu wykorzystano darmową aplikację VirtualBox, która od czasu przejęcia przez firmę Sun Microsystems jest bardzo intensywnie rozwijana. Użytkownicy zainteresowani wirtualizacją, mogą również przetestować Microsoft Virtual PC (ostatnio została wydana nowa zmodyfikowana wersja dla Windows 7 pozwalająca na obsługę Windows XP) oraz VMware (stosowany w dużej mierze do zastosowań komercyjnych).

Dodatki

Zmiana ustawień domyślnych lokalizacji dysków twardych

Domyślna lokalizacja, w której VirtualBox tworzy dyski twarde, wygląda mniej więcej następująco:

Podobnie sprawa ma się z katalogiem przechowującym wirtualne maszyny.

Nie muszę chyba nikomu mówić, że nie jest to zbyt szczęśliwe rozwiązanie, ale na szczęście w prosty sposób można zmienić domyślne ustawienia. Aby tego dokonać, z menu Plik wybieramy opcję Globalne ustawienia. Na ekranie pojawi się okno widoczne na screenie 10, w którym możemy wprowadzić nowe lokalizacje dla tych dwóch katalogów (np. na innej partycji a nawet dysku).

Screen 10:

VirtualBox - ustawienia lokalizacji

Usuwanie wirtualnych maszyn

Warto wiedzieć, że jeśli usuniemy wirtualną maszynę z poziomu aplikacji (Menu Maszyna, opcja Usuń), to plik dysku twardego tej maszyny zostanie nietknięty (warto o tym pamiętać, jeśli nie chcemy mieć zbędnych gigabajtów na dysku;).

Tworzenie maszyny wirtualnej w oparciu o plik dysku twardego

Warto wiedzieć, że jeśli otrzymaliśmy obraz dysku twardego np. od znajomego, to w prosty sposób możemy utworzyć z niego nową maszynę wirtualną. Aby to zrobić, należy stworzyć nową maszynę (opis oczywiście w tekście wyżej). W punkcie, w którym tworzymy dysk startowy, należy wskazać istniejący obraz dysku. Jeśli znajduje się on w naszej domyślnej lokalizacji, to będzie można go wybrać z listy, w przeciwnym przypadku, będziemy musieli wskazać go ręcznie.

Po zakończeniu kreatora, będziemy mogli uruchomić już normalnie wirtualną maszynę z zainstalowanym systemem bez żadnych dodatkowych operacji:)