Virtualisatieoplossingen op Linux-systemen – KVM en VirtualBox

Virtualisatiepakketten zijn middelen voor gebruikers om verschillende besturingssystemen te draaien zonder “bare-metal” hardware-in principe kunt u meer dan één besturingssysteem op een enkele computer draaien zonder dual-booting of soortgelijke benaderingen. Virtualisatie software emuleert een echte machine en” dwazen ” het gastbesturingssysteem in het denken dat het draait op een echte computer. Naast de meer voor de hand liggende voordelen, virtuele machines helpen bij het creëren van een groenere en gemakkelijker te beheren computeromgeving. Kijkend naar de trends in de IT-industrie, virtualisatie heeft gezien nogal een boom in de afgelopen jaren, omdat het past bij de concepten van utility computing en/of software as a service. Virtualisatie kan nuttig zijn voor u als u een enterprise architect, Ontwikkelaar, een thuisgebruiker of eigenlijk alles daartussenin. We beginnen met een korte introductie over virtualisatie in het algemeen, daarna zullen we VirtualBox en KVM specifiek behandelen omdat ze de meest populaire open source volledige virtualisatie oplossingen lijken te zijn. Er wordt van je verwacht dat je de weg Weet rond Linux-systemen, hoe je een Linux-distributie installeert en hoe je er software op installeert, hoewel we je zullen laten zien hoe je de twee bovengenoemde virtualisatiepakketten installeert op enkele van de populaire Linux-distributies.

er zijn twee typen virtualisatie : een die het guest systeem kan draaien zoals het is (zoals in, ongewijzigd) en een ander die een aangepaste kernel aan de kant van de guest vraagt om te draaien. De eerste categorie heet full virtualization, omdat het een complete hardware omgeving emuleert, de tweede heet paravirtualization , omdat het geen hardware emuleert en daarom speciale aanpassingen op gastniveau nodig heeft, een goed voorbeeld van dit type virtualisatie is Xen. Deze maken deel uit van een grotere categorie genaamd hardware virtualisatie, maar er zijn ook andere (software, netwerk of opslag, onder andere) virtualisatie types, die we hier niet in detail zullen treden. De twee stukken software waarover we het zullen hebben, passen in de volledige virtualisatie categorie. Andere populaire hardware virtualisatie technologieën zijn QEMU, Bochs, VMware, Parallels, HyperV of OpenVZ.

wanneer is virtualisatie nuttig?

Linux distributies

de Linux wereld zit vol interessante en verleidelijke aanbiedingen. Er zijn meer dan 600 (!) Linux distributies om uit te kiezen, wat het moeilijk maakt voor een persoon die maar één computer heeft om ze allemaal uit te proberen, of zelfs maar een paar. LiveCDs zijn niet altijd nuttig, dus men kan nodig zijn om te installeren om de essentie van het te krijgen. Elke Linux distributie release brengt nieuwe en spannende functies, en je kan de sensatie en de impuls voelen om het te installeren en te testen. Voer virtualisatie in. Je downloadt de ISO, installeert de distro in een virtuele omgeving en je bent klaar om te gaan, alles in een korte tijd. Als je het niet leuk vindt, verwijder je het. Vooral als je een beetje nieuw bent in de Linux wereld en je misschien in de war bent door het grote aantal beschikbare distributies, is dit misschien precies wat je nodig hebt. Ook, als je een ontwikkelaar bent en de ontwikkelingstak van je distro moet draaien (denk aan Fedora Rawhide of Debian Sid) maar dat is te onstabiel voor dagelijks gebruik, installeer dan in een VM en begin met ontwikkelen.

andere besturingssystemen

dit geldt ook voor andere besturingssystemen die u wellicht nodig heeft: misschien heeft u een prop die alleen op Windows draait en wilt u Windows niet alleen voor dat ene programma installeren. Misschien wil je Solaris leren, maar de hardware ontbreekt. Op voorwaarde dat u de juiste Computerconfiguratie die virtualisatie ondersteunt, nu kunt u het doen.

wat u nodig hebt

moderne processoren hebben speciale CPU-instructies voor hardware-emulatie. Je kunt zonder leven, maar je wilt het echt niet, omdat het host besturingssysteem de ontbrekende virtualisatie instructie zal moeten emuleren en dit zal je gast(s) aanzienlijk vertragen. We nemen aan dat je host OS Linux geà nstalleerd heeft en je CPU de nodige virtualisatie mogelijkheden heeft. De meest eenvoudige manier om te controleren of je CPU heeft wat nodig is, doe

 $ egrep '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo 

en als dat ofwel VMX (Intel CPU ‘s) of svm (AMD CPU’ s) retourneert, ben je klaar om te gaan. Maar dat is natuurlijk niet het enige verzoek aan de hardware kant. Controleer de webpagina van het systeem dat u als gast wilt installeren om te controleren of u voldoet aan de hardwarevereisten. We raden minimaal 20 GB gratis aan in je home directory en minimaal 2 GB geheugen op de host, zodat je een gemiddelde hoeveelheid van 768 MB aan de gast kunt toewijzen voor optimale prestaties. Natuurlijk, als je meerdere virtuele machines wilt draaien (misschien parallel), deze eisen groeien aanzienlijk.

KVM of VirtualBox?

Ten eerste, waarom zouden we u twee virtualisatiepakketten aanbieden? Waarom niet een voor al uw behoeften? Nou, wij geloven in het” juiste gereedschap voor de baan ” concept. KVM biedt een aantal functies die VirtualBox niet en andersom. Er is niet zoiets in de IT-wereld als een universele tool, dus het is belangrijk om iets dat past bij uw behoeften te gebruiken. Het basisidee is : als je een binaire Linux distributie als gast wilt installeren, gebruik je KVM. Het is sneller en de ‘ drivers zijn opgenomen in de officiële kernel boom. Als je gast veel compileert en wat meer geavanceerde functies nodig heeft, en/of geen Linux systeem is, kun je beter VirtualBox gebruiken.

de technische redenen zijn vrij eenvoudig : KVM is beter geà ntegreerd met Linux, het is kleiner en sneller, en hoewel je het kunt gebruiken met andere gasten naast Linux, vonden we de ervaring nogal lastig : BSD ‘ s hebben meestal trage I/O en Solaris (OpenIndiana, om precies te zijn) heeft de neiging om onmiddellijk in paniek te raken na het opstarten van de installatie ISO. Omdat we de huidige versies van BSD gebruiken (en het systeem vaak compileren/bijwerken van de bron) en ook Solaris nodig hebben, vonden we VirtualBox een betere optie.

een ander pluspunt voor Oracle VirtualBox is het feit dat het suspend ondersteunt, dat wil zeggen dat je de machinestatus op de harde schijf van de host kunt opslaan en VirtualBox kunt sluiten en wanneer (opnieuw)wordt gestart, zal het systeem ophalen van waar het is vertrokken. Dat is waarom we verwezen naar bron compilatie : als je een lawaaierige machine hebt die je niet ‘ s nachts wilt inschakelen, maar je Gentoo virtuele machine compileert gewoon een nieuwe GCC-versie, onderbreek de machinestatus, sluit de host af en ga morgen verder.

wat je leert

we zullen je laten zien hoe je KVM en VirtualBox installeert en hoe je een Linux guest op een Linux host installeert en configureert. Voorbeelden met andere Unices zijn zeer vergelijkbaar, dus we zien geen noodzaak om onszelf te herhalen.

installatie

hoewel KVM Solaris, BSD, ReactOS, Windows en anderen als ondersteunde gasten adverteert, waren onze ervaringen minder vruchtbaar. Dit is geen kritiek, want we hebben niet, in alle eerlijkheid, zitten en de kwestie te veel onderzocht. Maar dit is niet uit luiheid : na een gesprek met andere mensen op het ‘Net’, ontdekten we dat we niet de enigen zijn met problemen met Unix(-achtige) gasten naast Linux, dus we gingen voor die met VirtualBox. Zoals altijd kan uw kilometerstand variëren : ook wij zouden KVM uitsluitend willen gebruiken omdat het meer “Gratis” is, maar vanwege de eerder genoemde problemen, die natuurlijk iets specifieks kunnen zijn voor onze setup, moesten we VirtualBox gebruiken. Op dit moment is KVM ontwikkeld door Red Hat en is het eenvoudig te installeren op de meeste Linux distributies. Zoals we eerder deden, zullen we alleen de installatieprocedures met betrekking tot belangrijke Linux distributies schetsen.

Fedora

sinds Red Hat, de sponsor van Fedora, nu KVM aan het ontwikkelen is, biedt Fedora een overvloed aan hulpmiddelen voor virtualisatie. De officiële documentatie, hoewel het voor Fedora 13 is, is van toepassing op latere versies. U kunt KVM gewoon installeren met

 # yum install kvm 

om de opdrachtregel te volgen, of u kunt grafische hulpmiddelen installeren om u te helpen uw virtuele installaties te beheren :

 # yum install virt-manager libvirt libvirt-python python-virtinst 

je hoeft geen verdere commando ‘ s uit te voeren omdat het installatie proces op Fedora de KVM module zal markeren voor autoloading. Als je niet wilt herstarten, gebruik je modprobe om de module op zijn plaats te laden.

Debian

Debian ‘ s wiki komt weer te hulp, en als men de instructies volgt, zal men KVM geïnstalleerd hebben en klaar om te gaan in een mum van tijd. Het draait allemaal om

 # apt-get install qemu-kvm libvirt-bin 

om de kernelmodule kvm-(amd|intel) te installeren, in te stellen en te laten laden tijdens het opstarten.

Slackware

Slackbuild voor KVM die u volgens deze handleiding kunt gebruiken. Als u een gewijzigde kernel hebt of wilt controleren of uw kernel KVM heeft ingeschakeld, typt u

 $ cat /boot/config |grep -i kvm 

en controleert u ook /etc/rc.d / rc.modules om te zien of de KVM module is ingesteld om geladen te worden tijdens het opstarten.

Arch

de Wiki Arch Linux is een goede gids voor alles wat met KVM te maken heeft. Aangezien Arch, net als Slackware, een DYI distributie is, moet je misschien een paar extra stappen nemen om KVM te gebruiken. De installatie is zo eenvoudig als

 # pacman -S qemu-kvm 

hier moeten dezelfde stappen worden genomen als op een Slackware machine: voeg uw gebruiker toe, controleer of uw CPU virtualisatie ondersteunt en of KVM is ingeschakeld in uw kernel.

VirtualBox

Fedora

de VirtualBox-site biedt een repo-bestand aan dat moet worden toegevoegd in /etc/yum.repos.d / en voer dan een

 # yum update

uit om yum op de hoogte te brengen van uw nieuwe repo en deze te indexeren. Voer vervolgens een

 # yum install VirtualBox-4.0 dkms gcc

 # /etc/init.d/vboxdrv setup 

 # usermod -G vboxusers -a username 

en je moet klaar zijn.

Debian

we willen hier geen partij kiezen, maar het lijkt erop dat Debian ‘ s documentatie beter en grondiger is. Om te installeren, typ je gewoon

 # apt-get install linux-headers-$version virtualbox-ose 

wat alle benodigde pakketten installeert, compileer je de kernelmodule voor je en stel je deze in om te laden bij het opstarten.

Slackware

SlackBuilds.org heeft een VirtualBox (de Open Source editie, dat is de enige die we zullen praten over hier) vermelding. Voor een HOWTO over het gebruik van slackbuilds, ga hier. Meer informatie vindt u op linuxquestions.org, info die je misschien handig vindt, vooral als je op een Slackware 13.37 64-bit machine zit. Vergeet niet om de README van de slackbuild te lezen en het zou ok moeten zijn.

Arch

de documentatie van Arch is nuttig en volledig, vergelijkbaar met die van Debian, dus u zult geen problemen hebben om de informatie te vinden die u nodig hebt. Alles wat je nodig hebt om installatie-wise te doen is

 # pacman -S virtualbox qt 

en je bent ingesteld. Je hebt Qt nodig voor de GUI, als je alleen CLI nodig hebt, installeer het dan niet.De rest van de configuratie stappen lijken op die van Fedora dus gebruik de documentatie om te kunnen beginnen.

gebruik

zoals je misschien al gemerkt hebt, zijn we tegen het blindelings kopiëren van een hulppagina en proberen die handleiding te vervangen. We zullen algemene en gebruikelijke opties en commandoregelvlaggen schetsen (Ja, we raden het gebruik van CLI aan bij het werken met KVM en GUI bij het werken met VirtualBox), maar het lezen van de hulppagina is essentieel, vooral als je te maken hebt met een stuk van enigszins complexe software zoals deze.

opslag

Wij raden u aan een aparte map aan te maken waarin u de images van de virtuele schijf opslaat en een andere aparte map waarin de ISO-bestanden staan die gebruikt worden voor de installatie. Uiteindelijk weet alleen jij het beste hoe je je bestanden moet organiseren, maar deze setup, denken we, zal je leven gemakkelijker maken. Voor het voorbeeld, laten we zeggen dat we Fedora willen installeren. We merkten bij het gebruik van KVM een iets kleinere bandbreedte dan die beschikbaar is van onze ISP, een probleem dat VirtualBox niet lijkt te hebben. Dus, we installeren vanaf DVD :

 $ cd ~ && mkdir iso && cd iso/ 

 $ wget -c ftp://ftp.heanet.ie/mirrors/fedora/linux/releases/15/Fedora/\x86_64/iso/Fedora-15-x86_64-DVD.iso 

natuurlijk, als u liever curl, kget of andere download manager, gebruik het. Hetzelfde geldt voor de spiegel : gebruik er een in uw buurt voor sneller downloaden. Nu om onze virtuele schijf(en) omgeving in te stellen :

 $ cd ~ && mkdir kvmhdd && cd kvmhdd 

 $ kvm-img create fedora15.img 15G 

voordat we verder gaan raden we aan om kvm-img zonder argumenten te draaien om de belangrijkste opties en disk formaten te zien. Wat de tweede regel hierboven doet: het maakt een virtual disk bestand aan (img formaat) genaamd fedora15 en heeft 15 gigabytes in grootte.

installatie

nu zijn we klaar om de installatie van Fedora 15 op onze nieuw aangemaakte schijf te starten :

 $ kvm -m 768 -boot d -cdrom ~/iso/Fedora-15-x86_64-DVD.iso -hda fedora15.img & 

wat we net deden : -m staat voor de grootte in megabytes aan toegewezen geheugen, – boot vertelt kvm het primaire opstartapparaat (denk aan Windows drive letters),- cdrom is duidelijk,- hda is de eerste harde schijf (je kunt meer dan één schijf gebruiken, als je de ruimte hebt, met-hdb is de tweede schijf, enzovoort), en we gebruikten de ampersand aan het einde van de opdrachtregel om de controle over de terminal terug te krijgen. Ctrl + Alt geeft / neemt de controle van/naar de virtuele machine in termen van muisopname.

gebruik van de virtuele machine

 $ kvm -m 768 -boot c -hda fedora15.img & 

suggestie: Maak een bestand aan in de kvmhdd (of de naam die je hebt gekozen voor de werkmap) genaamd fedora15.sh dat zal de bovenstaande regel bevatten, maak het uitvoerbaar en, wanneer je het nodig hebt, voer het gewoon uit :

 $ cd ~/kvmhdd && echo "kvm -m 768 -boot c -hda fedora15.img &" > fedora15.sh && \
chmod +x fedora15.sh && ./fedora15.sh 

dat is het zo ‘ n beetje. Als u meer opties nodig heeft, raadpleeg dan de KVM hulppagina, want deze is goed geschreven en zal u zeker helpen.

VirtualBox

het maken van een virtuele machine

VirtualBox ‘ s GUI gebruikt de wizard benadering om u te helpen een nieuwe virtuele machine te maken en we zien de interface als een heel slim stukje software. Druk op Ctrl + N om een nieuwe VM aan te maken, voer dan de naam in die je wilt geven (gebruik iets suggestiefs, zoals “Fedora15x86_64”. Op basis van een dergelijke naamgeving zal VirtualBox automatisch bepalen wat voor soort systeem u wilt instellen en zich automatisch aanpassen.

kies vervolgens de hoeveelheid geheugen die je wilt dat Fedora heeft, en VirtualBox probeert een waarde te suggereren afhankelijk van het besturingssysteem en de architectuur. We raden je aan niet veel lager te gaan, omdat je VM kan bevriezen vanwege problemen met het geheugen (Anaconda zal trouwens weigeren om de installatie in grafische modus te starten met minder dan 768 MB). Maak vervolgens de harde schijf en voer de grootte in( de aanbeveling met betrekking tot suggesties is hier ook van toepassing), het dynamisch toewijzen (niet een groot probleem als je dat niet doet, alleen dat we vonden dat deze methode een beetje sneller in termen van I/O) en je bent ingesteld. In de belangrijkste VirtualBox venster ziet u uw nieuwe virtuele machine vermeld en aan de rechterkant, de Instellingen. Verander ze zoals je wilt, en wees voorzichtig om op te starten van DVD. Ook, als je meerdere kernen hebt en ze wilt gebruiken, is de sectie Systeem de plek om naar toe te gaan.

het draaien van een virtuele machine

na de installatie, stop de VM en verander de opstartvolgorde zodat u kunt opstarten vanaf de harde schijf, begin dan met rechts te klikken op het item aan de linkerkant en, natuurlijk, “Start”. Als alles in orde is, zal je nu Fedora 15 opstarten in een VirtualBox omgeving. We hebben eerder gezegd dat het gast besturingssysteem op KVM en VBOX geen wijzigingen nodig heeft. Terwijl we gelijk hadden, kan de gast ervaring worden verbeterd in VirtualBox met dingen zoals full screen view of gedeelde mappen door het installeren van de VirtualBox gast toevoegingen. Dit is in principe een kernel module en enkele xorg drivers voor de gast, die je op je nieuwe Fedora kunt installeren door de volgende stappen te volgen :

 # yum update kernel && yum install kernel-devel kernel-headers dkms gcc gcc-c++ 

Herstart de VM na het installeren, ga dan naar het Devices menu, selecteer “install Guest Additions” (gast toevoegingen installeren), wat de bestaande gast toevoegingen ISO image op de gast (op /media) zal mounten, en, als root, doe gewoon

 # cd /media/VBOXADD$version && sh ./VBoxLinuxAdditions.run 

daarna, herstart opnieuw en je hebt geavanceerde functies van VirtualBox tot je beschikking.

conclusie

als het gaat om het kiezen van virtualisatie-oplossingen, zoals het is met editors, desktop-omgevingen of zelfs besturingssystemen, heeft iedereen een persoonlijke mening gebaseerd op ervaring, lezen en wat zijn vrienden gebruiken. Dit is onze ervaring, en we nodigen u uit om te experimenteren en tweaken totdat u het beste pad te volgen. Er zijn, natuurlijk, andere virtualisatie software pakketten, maar de beperkte ruimte zou ons niet laten schrijven over alle van hen. Dit zijn de meest geschikte oplossingen voor een thuisgebruiker (Open Source, dat wil zeggen), maar dat betekent niet dat ze niet worden gebruikt op bedrijfsniveau ook. We hopen dat dit je zal helpen om aan de slag te gaan.