Soluțiile de virtualizare pe sistemele Linux-KVM și VirtualBox

pachetele de virtualizare sunt mijloace pentru utilizatori de a rula diverse sisteme de operare fără hardware „bare-metal” – practic, puteți rula mai multe sisteme de operare pe un singur computer fără dual-boot sau abordări similare. Software-ul de virtualizare emulează o mașină reală și „păcălește” sistemul de operare invitat să creadă că rulează pe un computer real. Pe lângă avantajele mai evidente, mașinile virtuale ajută la crearea unui mediu de calcul mai ecologic și mai ușor de administrat. Privind tendințele din industria IT, virtualizarea a cunoscut un boom destul de mare în ultimii ani, deoarece se potrivește conceptelor de calcul utilitar și/sau software ca serviciu. Virtualizarea vă poate fi utilă dacă sunteți arhitect de întreprindere, Dezvoltator, utilizator de acasă sau practic totul între ele. Vom începe cu o scurtă introducere despre virtualizare în general, apoi vom trata în mod specific VirtualBox și KVM, deoarece acestea par a fi cele mai populare soluții de virtualizare completă open source. Se așteaptă să vă cunoașteți drumul în jurul sistemelor Linux, cum să instalați o distribuție Linux și cum să instalați software pe ea, deși vă vom arăta cum să instalați cele două pachete de virtualizare menționate mai sus pe unele dintre distribuțiile Linux populare.

există două tipuri de virtualizare : unul care poate rula sistemul invitat așa cum este (ca în, nemodificat) și altul care solicită un kernel modificat pe partea oaspetelui pentru a rula. Prima categorie se numește virtualizare completă, deoarece emulează un mediu hardware complet , a doua se numește paravirtualizare, deoarece nu emulează hardware și, prin urmare, are nevoie de modificări speciale la nivel de invitat, un bun exemplu al acestui tip de virtualizare fiind Xen. Acestea fac parte dintr-o categorie mai mare numită virtualizare hardware, dar există și alte tipuri de virtualizare (software, rețea sau stocare, printre altele), pe care nu le vom detalia aici. Cele două piese de software despre care vom vorbi se încadrează în categoria completă de virtualizare. Alte tehnologii populare de virtualizare hardware includ QEMU, Bochs, VMware, Parallels, HyperV sau OpenVZ.

când este utilă virtualizarea?

distribuții Linux

lumea Linux este plină de oferte interesante și tentante. Sunt peste 600 (!) Distribuții Linux din care să alegeți, ceea ce face dificil pentru o persoană care are un singur computer să le încerce pe toate sau doar câteva chiar. LiveCD-urile nu sunt întotdeauna utile, deci este posibil să fie nevoie să instalați pentru a obține esența acesteia. Fiecare versiune de distribuție Linux aduce caracteristici noi și interesante și este posibil să simțiți fiorul și impulsul de a-l instala și testa. Introduceți virtualizarea. Descărcați ISO, instalați distro într-un mediu virtual și sunteți bine să mergeți, toate într-un timp scurt. Dacă nu-ți place, șterge-o. Mai ales când sunteți cam nou în lumea Linux și ați putea fi confuz de numărul mare de distribuții disponibile, acest lucru ar putea fi doar ceea ce aveți nevoie. De asemenea, dacă sunteți dezvoltator și trebuie să rulați ramura de dezvoltare a distro-ului dvs. (gândiți-vă la Fedora Rawhide sau Debian Sid), dar acest lucru este prea instabil pentru utilizarea de zi cu zi, instalați într-un VM și începeți să vă dezvoltați.

alte sisteme de operare

acest lucru se extinde la alte sisteme de operare de care aveți nevoie : poate aveți un propgram care rulează numai pe Windows și nu doriți să instalați Windows doar pentru acel program. Poate vrei să înveți Solaris, dar nu ai hardware-ul. Cu condiția să aveți configurația corespunzătoare a computerului care acceptă virtualizarea, acum o puteți face.

ce veți avea nevoie

procesoarele moderne au instrucțiuni speciale CPU pentru emularea hardware. Puteți trăi fără, dar chiar nu doriți, deoarece sistemul de operare gazdă va trebui să imite instrucțiunile de virtualizare lipsite și acest lucru vă va încetini semnificativ oaspetele. Presupunem că sistemul dvs. de operare gazdă are instalat Linux, iar procesorul dvs. are capacitățile de virtualizare necesare. Cel mai simplu mod de a verifica dacă procesorul dvs. are ceea ce este nevoie, faceți

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

și dacă aceasta returnează fie VMX (procesoare Intel), fie svm (procesoare AMD), sunteți bine să mergeți. Dar aceasta, desigur, nu este singura solicitare din partea hardware. Verificați pagina web a sistemului pe care doriți să îl instalați ca invitat pentru a verifica dacă îndepliniți cerințele hardware ale acestuia. Vă recomandăm cel puțin 20 GB gratuit în directorul de acasă și un minim de 2 GB de memorie pe gazdă, astfel încât să puteți aloca o cantitate medie de 768 MB oaspetelui pentru performanțe optime. Desigur, dacă doriți să rulați mai multe mașini virtuale (poate în paralel), aceste cerințe cresc considerabil.

KVM sau VirtualBox?

în primul rând, de ce v-am oferi două pachete de virtualizare? De ce nu unul pentru toate nevoile tale? Ei bine, noi credem în conceptul de” instrument potrivit pentru locuri de muncă”. KVM oferă câteva caracteristici pe care VirtualBox nu le are și invers. Nu există un astfel de lucru în lumea IT ca un instrument universal, deci este important să folosiți ceva care să se potrivească nevoilor dvs. Ideea de bază este : dacă doriți să instalați o distribuție binară Linux ca invitat, utilizați KVM. Este mai rapid și driverele sale sunt incluse în arborele oficial al kernel-ului. Dacă oaspetele dvs. implică o mulțime de compilări și are nevoie de câteva funcții mai avansate și/sau nu este un sistem Linux, mai bine mergeți cu VirtualBox.

motivele tehnice sunt destul de simple: KVM este mai bine integrat cu Linux, este mai mic și mai rapid și, deși îl puteți folosi cu alți oaspeți în afară de Linux, am găsit experiența destul de supărătoare : BSD-urile tind să aibă I/O lent și Solaris (OpenIndiana, pentru a fi exact) tinde să intre în panică imediat după pornirea instalării ISO. Deoarece folosim versiunile actuale ale BSD (și compilăm/actualizăm adesea sistemul de la sursă) și avem nevoie și de Solaris, am găsit VirtualBox ca fiind o opțiune mai bună.

un alt plus pentru Oracle VirtualBox este faptul că acceptă suspendarea, adică puteți salva starea mașinii pe hard disk-ul gazdei și închideți VirtualBox și când (re)porniți, sistemul se va ridica de unde a plecat. De aceea ne-am referit la compilarea sursei : Gentoo Virtual machine compilează doar o nouă versiune gcc, suspendă starea mașinii, Închide gazda și continuă mâine.

ce veți învăța

vă vom arăta cum să instalați KVM și VirtualBox și cum să instalați și să configurați un oaspete Linux pe o gazdă Linux. Exemplele cu alte unici sunt foarte asemănătoare, așa că nu vedem nevoia de a ne repeta.

instalare

deși KVM face reclamă Solaris, BSD, ReactOS, Windows și alții ca invitați susținuți, experiențele noastre au fost mai puțin decât fructuoase. Aceasta nu este o critică, deoarece nu ne-am așezat, cu toată sinceritatea, și nu am examinat prea mult problema. Dar acest lucru nu este din lene : după ce am vorbit cu alte persoane de pe Net, am constatat că nu suntem singurii cu probleme legate de oaspeții Unix(-like) În afară de Linux, așa că am mers doar cu VirtualBox pentru aceștia. Ca întotdeauna, kilometrajul dvs. poate varia: și noi am dori să folosim KVM exclusiv pentru că este mai „gratuit”, dar din cauza problemelor menționate mai sus, care, desigur, ar putea fi doar ceva specific configurației noastre, a trebuit să folosim VirtualBox. În prezent, KVM este dezvoltat de Red Hat și este ușor de instalat pe majoritatea distribuțiilor Linux. Așa cum am făcut înainte, vom schița doar procedurile de instalare referitoare la distribuțiile majore Linux.

Fedora

deoarece Red Hat, sponsorul Fedora, dezvoltă acum KVM, Fedora oferă o multitudine de instrumente pentru virtualizare. Documentația oficială, deși este Pentru Fedora 13, se aplică versiunilor ulterioare. Puteți instala doar KVM cu

 # yum install kvm 

pentru a merge pe calea liniei de comandă sau puteți instala câteva instrumente grafice pentru a vă ajuta să vă gestionați instalările virtuale:

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

nu va trebui să executați comenzi suplimentare, deoarece procesul de instalare pe Fedora va marca modulul kvm pentru autoloading. Dacă nu doriți să reporniți, utilizați modprobe pentru a încărca modulul în loc.

Debian

wiki-ul Debian vine din nou la salvare, iar dacă cineva urmează instrucțiunile, unul va avea KVM instalat și gata de plecare în cel mai scurt timp. Este vorba despre

 # apt-get install qemu-kvm libvirt-bin 

pentru a instala, configura și încărca modulul kernel kvm-(amd|intel) la pornire.

Slackware

Slackbuild pentru KVM pe care îl puteți utiliza în conformitate cu acest ghid. Dacă aveți un nucleu modificat sau doriți doar să vă asigurați că nucleul dvs. are KVM activat, tastați

 $ cat /boot/config |grep -i kvm 

și, de asemenea, verificați /etc/rc.d / rc.module pentru a vedea dacă modulul kvm este setat să fie încărcat la pornire.

Arch

wiki Arch Linux este un ghid bun pentru tot ce este legat de KVM. Deoarece Arch, la fel ca Slackware, este o distribuție DYI, poate fi necesar să faceți câțiva pași suplimentari pentru a începe să utilizați KVM. Instalarea este la fel de simplă ca

 # pacman -S qemu-kvm 

aceiași pași trebuie făcuți aici ca pe o mașină Slackware : adăugați utilizatorul, verificați dacă procesorul dvs. acceptă virtualizarea și că KVM este activat în kernel.

VirtualBox

Fedora

site-ul VirtualBox oferă un fișier repo care trebuie adăugat în /etc/yum.repo.d / și apoi efectuați un

 # yum update

pentru a informa yum despre noul dvs. repo și indexați-l. Apoi efectuați o

 # yum install VirtualBox-4.0 dkms gcc

 # /etc/init.d/vboxdrv setup 

 # usermod -G vboxusers -a username 

și ar trebui să fii pregătit.

Debian

nu vrem să luăm parte aici, dar se pare că documentația Debian este mai bună și mai amănunțită. Pentru a instala, trebuie doar să tastați

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

care va instala toate pachetele necesare, va compila modulul kernel pentru dvs. și îl va seta să se încarce la pornire.

Slackware

SlackBuilds.org are o intrare VirtualBox (ediția Open Source, care este singura despre care vom vorbi aici). Pentru un HOWTO privind utilizarea slackbuilds, du-te aici. Informații suplimentare pot fi găsite pe linuxquestions.org, informații pe care le-ați putea găsi utile mai ales dacă sunteți pe o mașină Slackware 13.37 pe 64 de biți. Amintiți-vă pentru a citi README de slackbuild și ar trebui să fie ok.

Arch

documentația Arch este utilă și completă, la fel ca cea Debian, deci nu ar trebui să aveți probleme în găsirea informațiilor de care aveți nevoie. Tot ce trebuie să faceți din punct de vedere al instalării este

 # pacman -S virtualbox qt 

și sunteți setat. Veți avea nevoie de Qt pentru GUI, dacă aveți nevoie doar de CLI, nu-l instalați.Restul pașilor de configurare seamănă cu Fedora, așa că folosiți documentația pentru a putea începe.

utilizare

după cum ați observat, suntem împotriva copierii orbește dintr-o pagină manuală și încercarea de a înlocui manualul menționat. Vom sublinia opțiunile generale și obișnuite și steagurile din linia de comandă (da, vă recomandăm utilizarea CLI atunci când lucrați cu KVM și GUI atunci când lucrați cu VirtualBox), dar citirea paginii manuale este esențială, mai ales atunci când aveți de-a face cu o bucată de software oarecum complex ca acesta.

stocare

vă recomandăm să creați un director separat în care veți stoca imaginile discului virtual și un alt director separat care va conține fișierele ISO utilizate pentru instalare. În cele din urmă, numai tu știi cel mai bine cum să-ți organizezi fișierele, dar această configurare, credem noi, îți va ușura viața. De exemplu, să spunem că vrem să instalăm Fedora. Am observat când folosim KVM o lățime de bandă ceva mai mică decât cea disponibilă de la ISP-ul nostru, o problemă pe care VirtualBox nu pare să o aibă. Deci, instalăm de pe 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 

desigur, dacă preferați curl, kget sau alt manager de descărcare, utilizați-l. Același lucru este valabil și pentru oglindă : utilizați unul aproape de dvs. pentru descărcare mai rapidă. Acum, pentru a configura mediul nostru de discuri virtuale :

 $ cd ~ && mkdir kvmhdd && cd kvmhdd 

 $ kvm-img create fedora15.img 15G 

înainte de a merge mai departe, vă recomandăm să rulați kvm-img fără argumente pentru a vedea principalele sale opțiuni și formate de disc. Ce face a doua linie de mai sus : creează un fișier de disc virtual (format img) numit fedora15 și având o dimensiune de 15 gigaocteți.

instalare

acum suntem gata să începem instalarea Fedora 15 pe discul nostru nou creat :

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

ce tocmai am făcut : -M reprezintă dimensiunea în megaocteți de memorie alocată, – boot spune kvm dispozitivul de boot primar (cred că literele de unitate Windows), -cdrom este evident, -hda este primul hard disk (puteți utiliza mai mult de un disc, dacă aveți spațiu, cu-hdb fiind al doilea disc, și așa mai departe), și am folosit ampersand la sfârșitul liniei de comandă pentru a recâștiga controlul terminalului. Ctrl + Alt va da / prelua controlul către / de la mașina virtuală în ceea ce privește capturarea mouse-ului.

utilizarea mașinii virtuale

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

sugestie: creați un fișier în kvmhdd (sau numele pe care l-ați ales pentru directorul de lucru) numit fedora15.sh care va conține linia de mai sus, face executabil și, atunci când aveți nevoie de ea, doar rulați-l :

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

cam atât. Dacă aveți nevoie de mai multe opțiuni, consultați pagina manuală kvm, deoarece este bine scrisă și vă va ajuta cu siguranță.

VirtualBox

crearea unei mașini virtuale

VirtualBox GUI ia abordarea expertul pentru a vă ajuta să creați o nouă mașină virtuală și vom vedea interfața ca destul de o bucată inteligent de software. Apăsați Ctrl + N pentru a crea un nou VM, apoi introduceți numele pe care doriți să-l dați (utilizați ceva sugestiv, cum ar fi „Fedora15x86_64”. Pe baza unei astfel de denumiri, VirtualBox va determina automat ce tip de sistem doriți să configurați și să se adapteze automat.

apoi, alegeți cantitatea de memorie pe care doriți să o aibă Fedora, iar VirtualBox încearcă să sugereze o valoare în funcție de sistemul de operare și arhitectură. Vă recomandăm să nu mergeți mult mai jos, deoarece VM-ul dvs. ar putea îngheța din cauza problemelor de memorie (apropo, Anaconda va refuza să înceapă instalarea în modul grafic cu mai puțin de 768 MB). Apoi creați hard diskul și introduceți dimensiunea acestuia (recomandarea legată de sugestii se aplică și aici), alocându-l dinamic (nu este o problemă mare dacă nu, doar că am găsit această metodă puțin mai rapidă în ceea ce privește I/O) și sunteți setat. În fereastra principală VirtualBox veți vedea noua mașină virtuală listată și în dreapta, setările sale. Schimbați-le după cum considerați de cuviință și aveți grijă să porniți de pe DVD. De asemenea, dacă aveți mai multe nuclee și doriți să le utilizați, secțiunea Sistem este locul unde puteți merge.

rularea unei mașini virtuale

după instalare, opriți VM și schimbați ordinea de pornire, astfel încât să puteți porni de pe hard disk, apoi începeți făcând clic dreapta pe intrarea din stânga și, desigur, „Start”. Dacă totul este în regulă, acum veți porni Fedora 15 într-un mediu VirtualBox. Am spus mai devreme că sistemul de operare invitat pe KVM și VBOX nu are nevoie de modificări. În timp ce am avut dreptate, experiența oaspeților poate fi îmbunătățită în VirtualBox cu lucruri precum vizualizarea pe ecran complet sau folderele partajate prin instalarea adăugărilor de oaspeți VirtualBox. Acesta este practic un modul kernel și câteva drivere Xorg pentru oaspete, pe care le puteți instala pe noul dvs. Fedora urmând pașii următori:

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

reporniți VM – ul după instalare, apoi accesați meniul Dispozitive, selectați „Install Guest Additions”, care va monta imaginea ISO a Guest Additions existentă pe guest (on /media) și, ca root, faceți doar

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

după aceea, reporniți din nou și veți avea la dispoziție funcții avansate ale VirtualBox.

concluzie

când vine vorba de alegerea soluțiilor de virtualizare, așa cum este cu editorii, mediile desktop sau chiar sistemele de operare, toată lumea are o opinie personală bazată pe experiență, lectură și ce folosesc prietenii lor. Aceasta este experiența noastră și vă invităm să experimentați și să modificați până când găsiți cea mai bună cale de urmat. Există, desigur, alte pachete software de virtualizare, dar spațiul limitat nu ne-ar lăsa să scriem despre toate acestea. Acestea sunt cele mai potrivite soluții pentru un utilizator de acasă (Open Source, adică), dar asta nu înseamnă că nu sunt utilizate și la nivel de întreprindere. Sperăm doar că acest lucru vă va ajuta să începeți.