Виртуальные Машины И Их Операционные Системы Реферат
Виртуальные Машины И Их Операционные Системы Реферат
Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ , дипломов , контрольных работ и рефератов . Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp» , которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Все
Астрономия
Базы данных
Банкетное дело
Банковское дело
Биология
Бухгалтерский учёт
География
Дизайн
Другой
Журналистика
Ин. языки
Информатика
История
Криминалистика
Кулинария
Культурология
Литература
Логистика
Маркетинг
Мат. методы в экономике
Математика
Машиностроение
Медицина
Междун. отношения
Менеджмент
Метрология
Организ.предпр.общепита
ОТУ
Охрана труда
Педагогика
Политология
Право
Правоведение
Программирование
Проектиров.пред.общепита
Психология
Сервис
Социология
Статистика
Строительство
Схемотехника
Технология прод.общепита
Товароведение
Торговое дело
Физика
Физиология питания
Физкультура
Философия
Финансовый анализ
Финансовый менеджмент
Финансы и кредит
Химия
Экология
Эконом. предприятия
Эконом. теория
Экономика, Аудит
Электроника
Юриспруденция
реферат Виртуальные машины и их операционные системы
Тип работы: реферат.
Добавлен: 09.07.2014.
Год: 2014.
Страниц: 11.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Федеральное агентство железнодорожного
транспорта
Омский государственный университет
путей сообщения
Кафедра «Автоматика и системы
управления»
Виртуальные
машины и их операционные системы
Реферат по операционным системам
Студент группы ИС:
__________ Осипов Ю. Н.
« » ________2014г.
Руководитель:
________ Онуфриев А. С.
« » ________ 2014г.
Омск 2014
Содержание
Введение
Системы
виртуальных машин позволяют запускать
в одной информационной среде несколько
различных операционных систем (ОС) одновременно.
Более того, в зависимости от технологий
виртуализации можно оперативно переходить
от работы в одной системе к работе в другой
без необходимости перезапуска компьютера.
Работа гостевой (виртуальной) операционной
системы максимально приближена к работе
реальной ОС и в некоторых случаях ничем
от нее не отличается.
Преимущества,
которые дает такой подход несложно вообразить.
К ним относятся:
возможность установки на один компьютер
нескольких ОС без необходимости конфигурирования
(разбиения на разделы и форматирования)
физических жестких дисков;
работа с нескольких операционных
систем одновременно с возможностью быстрого
переключения между ними;
возможность изоляции реального оборудования
от нежелательного влияния программного
обеспечения(ПО), работающего в виртуальной
машине;
моделирование сложных вычислительных
систем (связанных сетевых операционных
систем) на одном компьютере.
В нынешнее
время виртуальные машины (ВМ) получили
огромные возможности для развития. Это
определено целым рядом причин:
значительно возросшую производительность
компьютеров;
наличие многочисленных версий операционных
систем и их требования к аппаратным компонентам
компьютера;
расширение общего круга задач решаемых
с помощью вычислительной техники.
В такой
системе можно выполнять различные малоизученные
или опасные для нее операции, не беспокоясь
о последствиях, система является виртуальной
и повреждение ее компонентов никак не
отразится на работе реальной операционной
системы.
Большинство
виртуальных машин позволяют скрыть от
установленной на ней операционной системы
некоторые параметры физических устройств
компьютера, чем обеспечивается независимость
операционной системы от установленного
оборудованья.
В некоторых
случаях такие системы могут совершенно
безопасно мигрировать на иные платформы
и архитектуры, для клонирования системы
необходимо скопировать всего лишь несколько
файлов с образами виртуальных систем.
Это позволяет использовать целый ряд
приложений без необходимости их установки
и настройки.
1 Технологии виртуальных машин и принципы
виртуализации
В настоящее
время существует множество виртуальных
машин и систем виртуализации, таких как
WMware, Microsoft Virual PC, Xen, Hyper-V Server 2008, Bochs, QEMU,
OpenVZ, UML, Virtual BOX. Все они имеют определенные
преимущества и недостатки, различаются
областью применения и технологиями виртуализации.
О применении и типах виртуальных машин
а так же о технологиях виртуализации
будет рассказано далее в этом увлекательном
повествовании.
1.1
Обзор технологии виртуальных машин
В настоящее
время существует множество схем виртуализации,
таких как динамическая рекомпиляция,
аппаратная виртуализации. Остановимся
на трех наиболее распространенных
и перспективных технологиях более подробно:
эмуляция API гостевой операционной системы;
полная виртуализация;
паравиртуализация.
1.1.1
Эмуляция API (Application Programming Interface) гостевой
операционной системы
Обычно
приложения работают в изолированном
адресном пространстве и взаимодействуют
с оборудованием при помощи API, предоставляемым
операционной системой. Если две операционные
системы совместимы по своим АРI (например,
Windows 98 и Windows 2000), то приложения, разработанные
для одной из них, будут работать и на другой.
Если две операционные системы несовместимы
по своим API (например, Windows 2000 и Linux), то
существует способ перехватить обращения
приложений к АРI и сымитировать поведение
одной операционной системы средствами
другой операционной системы. При таком
подходе можно поставить одну операционную
систему и работать одновременно как с
ее приложениями, так и с приложениями
другой операционной системы. Поскольку
весь код приложения исполняется без эмуляции
и лишь вызовы API эмулируются, потеря в
производительности незначительная. Но
из-за того, что многие приложения используют
недокументированные функции API или обращаются
к операционной системе в обход API, даже
очень хорошие эмуляторы API имеют проблемы
совместимости и позволяют запустить
не более 70% от общего числа приложений.
Кроме того, поддерживать эмуляцию API бурно
развивающейся операционной системы (например,
такой как Windows) очень нелегко, и большинство
эмуляторов АРI так и остаются эмуляторами
какой-то конкретной версии операционной
системы. Самый большой минус способа
эмуляции API – это его строгая ориентация
на конкретную операционную систему. Для
того, чтобы запустить в нем приложения
другой операционной системы, необходимо
все переписывать с нуля.
Примеры
продуктов использующих эмуляция API операционной
системы:
проект WINE , позволяющий запускать приложения
DOS, Win16 и Win32 под операционными системами
Unix/Linux;
проект с открытым кодом User Mode Linux (UМL),
позволяющий запускать несколько копий
операционной системы Linux на одном компьютере
(встроен в ядро Linux версий 2.6);
технология, используемая во FreeBSD для
запуска приложений Linux.
Преимущество
такого метода эмуляции, скорость работы.
Недостаток, отсутствуют возможности
многоплатформенного использования.
1.1.2
Полная виртуализация
Проекты,
выполненные по технологии полной виртуализации
работают как интерпретаторы. Они последовательно
выбирают код гостевой операционной системы
и эмулируют поведение каждой отдельно
взятой инструкции. Поскольку при этом
полностью эмулируется поведение как
процессора, так и всех внешних устройств
виртуального Intel х86 компьютера, то существует
возможность запускать эмулятор на компьютерах
с совершенно другой архитектурой, например,
на рабочих станциях Mаc или на RISC'овых
серверах Sun. Самый серьезный недостаток
этого подхода заключается в катастрофической
потере производительности гостевой операционной
системы. Скорость работы гостевых приложений
может упасть очень значительно, что означает
практическую невозможность нормальной
работы с гостевой операционной системой
внутри эмулятора. Тем не менее, существуют
некоторые технологии, такие как динамическая
трансляция, позволяющие увеличить скорость
полной эмуляции. Полные эмуляторы чаще
всего используются в качестве низкоуровневых
отладчиков для исследования и трассировки
операционных систем.
Примеры
проектов, выполненных по технологии полной
эмуляции:
проект с открытым кодом Bochs, позволяющий
запускать различные операционные системы
Intel х86 под Linux, Windows, BeOS и Мас OS;
продукт Virtual PC фирмы Microsoft позволяющий
запускать различные x86-ОС на PC и Mac;
проект Qemu – самый быстрый эмулятор различных
архитектур на PC. При использовании модуля
Accelerator практически сравнивается по производительности
с виртуальными машинами.
Преимущество
полной виртуализации – отличная совместимость
и возможность многоплатформенного использования.
Основным недостатком является медленная
скорость работы гостевых операционных
систем.
1.1.3
Паравиртуализация
Паравиртуализация
– еще один способ, который имеет некоторые
сходства с полной виртуализацией. Этот
метод использует гипервизор для разделения
доступа к основным аппаратным средствам,
но объединяет код, касающийся виртуализации,
в непосредственно операционную систему.
Этот подход устраняет потребность в любой
перекомпиляции или перехватывании, потому
что сами операционные системы кооперируются
в процессе виртуализации.
Паравиртуализация
требует, чтобы гостевая операционная
система была изменена для гипервизора,
и это является недостатком метода. Но
зато паравиртуализация предлагает производительность
почти как у реальной не виртуализированной
системы. Как и при полной виртуализации,
одновременно могут поддерживаться многочисленные
различные операционные системы.
Примеры
проектов, выполненных по технологии полной
паравиртуализации:
продукт Xen – «паравиртуальный» монитор
виртуальных машин (VMM), или гипервизор.
Xen способен поддерживать одновременную
работу большого числа виртуальных машин
на одной физической, при этом не тратя
значительных вычислительных ресурсов;
продукт Microsoft Hyper-V представляет – решение
для виртуализации серверов в корпоративных
средах.
Преимущество
такого метода виртуализации – отличная
совместимость и возможность многоплатформенного
использования при сохранении хорошей
скорости работы. Недостатком является
необходимость модифицирования гостевой
операционной системы для гипервизора.
1.2
Принцип работы виртуальных машин
Система
виртуальных машин может быть построена
на базе различных аппаратных платформ
при помощи разных технологий. Схема виртуализации
может отличаться в зависимости, как от
используемой платформы, так и от выбора
определенной операционной системы.
Однако
существующие ОС напрямую работают с процессором
и внешними устройствами. Для работы с
такими операционными системами, наш гипервизор
должен уметь отлавливать обращения к
системным ресурсам и эмулировать их поведение.
Основные
аппаратные ресурсы, которые нужно имитировать
это:
регистры процессора (включая регистры
служебного назначения);
порты ввода-вывода (использующиеся для
обмена информацией с периферией);
оперативная память.
Операционная
система, управляющая реальным оборудованием
и предоставляющая функции для доступа
к нему, называется «хостовой операционной
системой». Хостовая операционная система
загружается самостоятельно и не требует
виртуальной машины для своей работы.
Операционные системы, работающие в виртуальных
машинах, называются «гостевыми операционными
системами». На одном физическом компьютере
может быть запущена одна хостовая и много
гостевых операционных систем.
Общая
системная архитектура виртуальной машины
построена на взаимодействии трех основных
компонентов: приложение виртуальной
машины; драйвер виртуальных машин; монитор
виртуальной машины.
Приложение
виртуальной машины – это обычное приложение,
выполняющееся под управлением хостовой
операционной системы. Приложение виртуальной
машины имеет графический интерфейс и
позволяет пользователю взаимодействовать
с виртуальной машиной и гостевой операционной
системой. Приложение является непереносимым
компонентом виртуальной машины, поскольку
разрабатывается для конкретной хостовой
операционной системы и использует ее
функции для отображения графического
интерфейса и доступа к внешним устройствам.
Как правило, для портирования виртуальной
машины под другую хостовую операционную
систему, необходимо полностью переписать
приложение.
Приложение
виртуальной машины построено по многопоточной
технологии и поддерживает три основных
потока:
поток виртуализации для передачи управления
монитору и обмена информационными сообщениями
с ним;
графический поток для отображения видеобуфера
гостевой операционной системы;
поток GUI для работы пользовательского
интерфейса и передачи событий от мыши
и клавиатуры гостевой операционной системе.
Для каждой
виртуальной машины запускается своя
копия приложения виртуальной машины.
Приложение виртуальной машины выполняет
следующие основные функции:
создание, удаление и конфигурирование
виртуальных машин;
включение, выключение и управление работой
виртуальных машин;
обеспечение интерфейса пользователя
с гостевой операционной системой ввод
с клавиатуры (мыши) и отображение экрана
гостевой операционной системы;
выделение памяти для виртуальной машины
и загрузка (инициализация) монитора виртуальной
машины;
взаимодействие с физическими ресурсами
компьютера через функции хостовой операционной
системы (работа с жесткими и гибкими дисками,
видеокартой, последовательными и параллельными
портами и т.д.).
Драйвер
виртуальных машин – это системный драйвер
работающий на уровне привилегий ядра
хостовой операционной системы. Драйвер
является шлюзом между приложением и монитором
виртуальной машины, позволяющий им передавать
управление и обмениваться информационными
сообщениями между собой. Кроме того, драйвер
выполняет функции взаимодействия с хостовой
операционной системой, такие как выделение
и закрепление страниц памяти по физическим
адресам. Драйвер виртуальной машины является
непереносимым компонентом виртуальной
машины. Для портирования виртуальной
машины под другую хостовую операционную
систему необходимо полностью переписать
драйвер используя средства этой операционной
системы. Все виртуальные машнны пользуются
одной копией драйвера виртуальных машин.
Монитор
виртуальной машины – это основной компонент
виртуальной машины. Монитор не зависит
от конкретной хостовой операционной
системы и отвечает за создание виртуальной
среды для исполнения гостевой операционной
системы. Монитор работает на уровне привилегий
ядра хостовой операционной системы и
реализует выбранную технологию виртуализации.
Поскольку монитор включает в себя блок
эмуляции процессора и внешних устройств,
то время от времени он вынужден обращаться
к приложению для доступа к реальным внешним
устройствам. Для каждой виртуальной машины
запускается своя копия монитора виртуальной
машины.
Монитор
может взаимодействовать с приложением
двумя способами:
синхронно при помощи обмена информационными
сообщениями через драйвер виртуальных
машин;
асинхронно при помощи разделяемых системных
структур и участков памяти.
Монитор
работает в изолированном от хостовой
операционной системы контексте и поддерживает
свои собственные системные таблицы GDT
(Global Descriptor Table), IDT и т.д. При переключении
контекста между монитором и хостовой
операционной системой выполняется операция
сохранения одного контекста и загрузка
другого. Переключение контекста напоминает
процедуру переключения задач операционной
системы, но включает в себя дополнительный
набор данных. Также, монитор должен отлавливать
и перенаправлять хостовой операционной
системе все прерывания от реальных внешних
устройств.
2 Разновидности виртуальных машин
Существует
множество разновидностей виртуальных
функционирующих по различным схемам
виртуализации, предназначенных для решения
широкого круга задач. На корпоративном
уровне используются такие гипервизоры
как Microsoft Hiper-V Server, Xen, VMvare-ESX.
Для запуска
устаревших DOS приложений под windows и *nix
существуют такие эмуляторы как DOSbox или
DOSEMU.
Для полноценной
виртуализации операционных систем для
наиболее распространенных платформ существуют
такие решения как:
Parallels;
VirtualBox;
Microsoft VirtualPC;
VMware Workstation/Server.
Дальнейший
обзор технологий виртуализации будет
построен на описании следующих трех виртуальных
машин:
VMware Server 1.0.4;
Microsoft VirtualPC 2007 SP1;
VirtualBOX 2.0.6
2.1
Обзор виртуальной машины VMware Server
VMware inc
является одним из крупнейших
разработчиков систем виртуальных
машин. Наиболее известные продукты
этой корпорации VMware Workstation, VMware Server,
VMware ESX Server и VMware Player.
VMware Server
является полноценной виртуальной машиной
для запуска и эмуляции гостевых операционных
систем на различных платформах. Это приложение
для «настольных» систем, обеспечивающее
создание и управление виртуальными машинами,
а так же создание сложной сетевой среды.
Потенциальные пользователи этого продукта
разработчики и тестеры программного
обеспечения, системные инженеры и другие
IТ-специалисты.
Рисунок
3 – Виртуальная машина VMware Server
Каждая
виртуальная машина, созданная с помощью
VMware Server, представляет собой автономный
компьютер с собственными аппаратными
ресурсами, часть которых эмулируется
программно, а часть заимствуется у хост-компьютера.
Параметры
виртуального компьютера сохраняются
в специальном конфигурационном VMX-файле
(в текстовом формате). Этот файл (как и
другие файлы, определяющие работу ВМ),
при необходимости может быть перенесен
на другой хост-компьютер с целью воспроизведения
параметров виртуальной машины.
Однако
в составе VMware отсутствуют штатные средства
подключения к консоли таких «чужих» ВМ.
VMware Server
имеет внушительный список поддерживаемых
гостевых опреационных систем, в
который входят ОС семейства Windows,
Linux, Nowell NetWare, SunSolaris, DOS и другие.
VMware предоставляет
великолепные возможности по
работе с виртуальными жесткими
дисками. К каждой ВМ можно
подключить до четырех виртуальных
жестких дисков с интерфейсом
IDE и до семи дисков с интерфейсом
SCSI.В VMware доступны два режима выделения
пространства физического диска под файлы
виртуальных дисков, как использование
дисков фиксированного размера, так и
динамических дисков. Более того, VMware предоставляет
возможности для работы с логическими
разделами физических жестких дисков.
В VMware
реализован механизм отката (восстановления
некоторого предыдущего состояния виртуальной
машины и ее дисков). Этот механизм основан
на создании так называемых снимков состояния
(snapshot) виртуальной машины. Такой снимок
может быть создан в любой момент в ходе
работы с VMware. Затем все можно вернуть
к зафиксированному состоянию. Все изменения,
сделанные за прошедший период, будут
отменены.
VMware server
имеет множество возможностей
для работы с сетевым окружением.
Каждая вновь созданная виртуальная
машина с типовой конфигурацией сразу
готова для работы в сети.
Если
сравнивать два основных продукта VMware,
то есть VMware Workstation и VMware Server то последний
выгодно различают именно сетевые возможности.
VMware Server
поддерживает несколько вариантов конфигурирования
ВМ для включения в состав вычислительной
сети:
Bridged Networking (Сетевой мост) – виртуальная
машина идентифицируется в сети как самостоятельный
компьютер;
Network Address Translation (Трансляция сетевых адресов);
Host Only (Только хост) – виртуальная машина
конфигурируется таким обоазом, что сетевое
взаимодействие возможно только с хост-компьютером;
Team virtual machines (Группа виртуальных машин)
– виртуальная машина включается в состав
группы виртуальных машин, в пределах
которой возможна. В этом режиме существует
возможность включения в VPN (Virtual Private Network).
Для формирования
сетей с участием виртуальных машин VMware
использует виртуальные сетевые компоненты.
Некоторые из них устанавливаются непосредственно
на хостовую ОС при установке VMware Workstation,
другие – на гостевую ОС при создании
ВМ, третьи могут выбираться и устанавливаться
пользователем на его усмотрение.
Рисунок
5 – Виртуальная машина VMware Server
Большим
преимуществом виртуальных машин VMware
является большое разнообразие различных
утилит, таких VMware console или VMware player.
Виртуальная
машина VMware Server является бесплатным продуктом
(для частного использования) с закрытым
исходным кодом. Для получения лицензионного
ключа необходима регистрация на официальном
сайте сайте корпорации по https://www.vmware.com.
Большинство
остальных продуктов VMware, таких как VMware
Workstation или VMware ESX Server платные.
2.2
Обзор виртуальной машины Microsoft Virtual PC
Технология,
заложенная в Virtual PC, была разработана
компанией Connectix, однако компания в начале
2003 года приобрела права на Virtual PC. В ноябре
2003 появилась доработанная и модифицированная
версия продукта – Virtual PC 2004, уже под торговой
маркой Microsoft. В июле 2006 года Майкрософт
выпустила Windows-версию пакета для бесплатного
использования.
На текущий
момент версия продукта Microsoft Virtual PC 2007.
Каждая
виртуальная машина, созданная с помощью
Microsoft Virtual PC 2007, представляет собой автономный
компьютер с собственными аппаратными
ресурсами, часть которых эмулируется
программно, а часть заимствуется у хост-компьютера,
как и в случае использования виртуальной
машины VMware Server.
Параметры
виртуального компьютера сохраняются
в специальном конфигурационном файле
(в формате XML), который при необходимости
может быть перенесен на другой хост-компьютер
с целью воспроизведения параметров виртуальной
машины.
При первом
взгляде интерфейс Microsoft Virtual PC интерфейс
выглядит более чем аскетично.
Рисунок
6 – Виртуальная машина Microsoft Virtual PC 2007
В отличие
VMware Server, Microsoft Virtual PC имеет более
скромный список поддерживаемых опреационных
систем, в который входят в основном ОС
производства Microsoft.
Как следствие
Microsoft Virtual PC 2007 можно порекомендовать
тем, кто будет работать исключительно
с операционными системами семейства
Windows.
В виртуальной
машине обычным образом используются
такие устройства, подключаемые к реальному
компьютеру, как принтеры, модемы и устройства
чтения CD/DVD. Стандартные устройства ввода,
подключаемые к USB-порту, поддерживаются
посредством эмуляции интерфейса PS/2.
Однако
те устройства с интерфейсом USB, для которых
требуется устанавливать собственный
драйвер (например, сканеры), Virtual PC не поддерживает.
Кроме того, виртуальная машина Virtual PC
«не видит» физическую видеокарту хост-компьютера
и не поддерживает устройства с интерфейсом
SCSI.
К возможностям
Virtual PC 2007 по работе с виртуальными жесткими
дисками следует отнеси:
подключения к каждой ВМ до трех виртуальных
жестких дисков;
поддержка трех типов таких дисков: диска
фиксированного размера, динамического
диска и связанного диска (ссылка на физический
жесткий диск на хост-компьютере).
К средствам
повышения безопасности в Microsoft Virtual PC
относится так называемый «диск отката»
(undo disk). Он позволяет пользователю отменить
любые изменения содержимого «основного»
виртуального диска. Такие изменения Virtual
PC сохраняет в отдельном временном файле,
и по завершении сеанса работы с ВМ пользователь
может либо принять (подтвердить) внесенные
изменения, либо отказаться от них.
Диск
отката создается по умолчанию для каждой
новой ВМ, однако его использование требуется
разрешить при конфигурировании ВМ.
Virtual
PC имеет некоторые возможности
для работы с сетевым окружением:
Not connected (нет соеденений) – сетевые адаптеры
не используются;
Local only (Только локально) – ВМ является
участником сети, состоящей только из
других виртуальных машин, зарегистрированных
на данном хост-компьютере;
Shared networking (NAT) (Совместное использование
сети) – разрешено подключение ВМ к частной
сети, созданной средствами Virtual PC; Сконфигурированная
соответствующим образом ВМ получает
доступ к большинству сетевых ресурсов
хост-компьютера на основе протокола TCP/IP;
физический адаптер хост-компьютера
– ВМ, для которой указан данный вариант,
получает непосредственный доступ к физическому
сетевому подключению хостовой ОС.
Виртуальная
машина Microsoft Virtual PC 2007 является бесплатным
продуктом (с 2006 года) с закрытым исходным
кодом. Последнию версию данной виртуальной
машины можно найти на сайте www.microsoft.com.
2.3
Обзор виртуальной машины Virtual BOX
VirtualBox
– программный продукт виртуализации
для операционных систем Microsoft Windows, DOS,
GNU/Linux, Mac OS X и SUN Solaris/OpenSolaris. Программа была
создана компанией Innotek с использованием
исходного кода Qemu. Первая публично доступная
версия VirtualBox появилась 15 января 2007 года.
Существует две версии – свободная (OSE,
англ. Open Source Edition), выпущенная под GNU GPL,
и проприетарная (PUEL), различающиеся по
функциональности; полнофункциональная
проприетарная версия для личного использования
распространяется бесплатно. Если продукт
будет использоваться в производственной
среде необходимо приобретение лицензий,
условия которых можно узнать у компании
InnoTek.
В VirtualBox
есть возможность выбора языка интерфейса
(поддерживается и русскоязычный интерфейс).
Каждая
виртуальная машина, созданная с помощью
VirtualBox, представляет собой автономный
компьютер с собственными аппаратными
ресурсами, часть которых эмулируется
программно, а часть заимствуется у хост-компьютера,
как и в случае использования виртуальной
машины VMware Server и Microsoft Virtual PC.
Рисунок
9 – Виртуальная машина Virtual BOX
VirtualBox
имеет большой список поддерживаемых
операционных систем, по разнообразию
сравнимый с VMware.
В этот
список входят операционные системы семейства
Windows, Linux, Unix, Novell NetWare и другие.
К возможностям
VirtualBox по работе с виртуальными жесткими
дисками следует отнеси:
подключения к каждой ВМ множества жестких
дисков;
поддержка диска фиксированного и
динамического размера.
Платформа
VirtualBox исполняет код гостевой системы
нативно (прямой передачей инструкций
процессору хоста). Этот подход работает
хорошо для кода, исполняющегося в кольце
третьей гостевой системы, для кода гостевой
системы, исполняющегося в нулевом кольце,
требующего привилегированных инструкций,
необходим его перехват платформой виртуализации.
Для этой цели VirtualBox использует оригинальный
подход: код, исполняющийся в нулевом кольце
гостевой системы, исполняется в первом
кольце хостовой системы, которое не используется
в архитектуре Intel.
К возможностям
VirtualBOX в плане поддержки переферии можно
отнести:
эмуляцию видиоадаптера как стандартного
VESA с 8 Мб видеопамяти, при этом установка
Guest VM Additions (только для Windows и Linux хостов)
позволяет увеличить производительность
виртуального видеоадаптера и динамически
менять размер окна виртуальной машины;
аудиоконтроллер на базе Intel ICH AC'97;
в издании с закрытым исходным кодом
эмулируются также контроллеры USB, при
этом USB-устройства, вставленные в разъемы
хоста, автоматически подхватываются
в гостевой системе. Также если виртуальная
машина действует как RDP (Remote Desktop Protocol)
сервер, то в клиенте также будут видны
USB-устройства;
сетевой адаптер эмулируется как интерфейс
AMD PCNe.
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. Компонент iSCSI initiator является одной
из закрытых частей платформы VirtualBox. Он
позволяет использовать внешние устройства
по протоколу iSCSI в качестве виртуальных
дисков в гостевой системе без дополнительной
поддержки со стороны гостевой ОС.
Рассмотрев
основные возможности VirtualBox, можно сказать,
что эта платформа 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 (Mac OC) и
отсутствие совместимости формата виртуальных
дисков (VDI ) с другими системами виртуализации.
3 Применение систем ВМ и технологий виртуализации
Виртуальные
машины могут использоваться в широком
спектре задач, начиная от локального
тестирования программного обеспечения
и WEB-разработок до проблем повышения безопасности
и производительности в промышленных
маштабах.
Ниже
рассмотрены основные и наиболее распространенные
способы применения систем виртуальных
машин:
защита информации и ограничения возможностей
процессов например специальные демилитаризованные
зоны, например «песочница» – в компьютерной
безопасности, механизм для безопасного
исполнения программ. Песочницы часто
используют для запуска непротестированного
кода, непроверенного кода из неизвестных
источников, а также для запуска и обнаружения
вирусов. Песочница обычно предоставляет
собой жестко контролируемый набор ресурсов
для исполнения гостевой программы –
например, место на диске или в памяти.
Доступ к сети, возможность сообщаться
с главной операционной системой или считывать
информацию с устройств ввода обычно либо
частично эмулируют, либо сильно ограничивают;
исследования производительности ПО
или новой компьютерной архитектуры. Например,
для тестирования новых операционных
ситем без необходимости переустановки
основной системы;
эмуляции различных архитектур. Например,
эмулятор игровой приставки;
с целью оптимизации использования ресурсов
мощных компьютеров и серверных платформ.
Здесь стоит упомянуть такие разработки,
как Hyper-V Server 2008, Xen и VMware ESX. Эти гипервизоры
с ядром, специально оптимизированным
для задач виртуализации устанавливаются
на хост-компьютер для эмуляции огромного
количества гостевых систем с минимальными
потерями производительности. Такие системы
могут успешно применяться на промышленном
уровне;
упрощения управления кластерами – виртуальные
машины могут просто мигрировать с одной
физической машины на другую во время
работы;
моделирования информационных систем
с клиент-серверной архитектурой на одной
ЭВМ (эмуляция компьютерной сети с помощью
нескольких виртуальных машин);
разграничение прав доступа пользователей
с использованием разрешений на запуск
виртуальных машин (текущие разработки
компании Citrix);
как средство быстрого переноса настроенной
программной среды на новое оборудование.
Либо в случае аварийного быстрого восстановления
рабочей среды в случае сбоев програмного
или аппаратного обеспечения.
Заключение
Постоянно
растущий интерес к компьютерным технологиям
виртуализации в текущее время не случаен.
Вычислительная мощь нынешних процессоров
быстро растет, и вопрос даже не в том,
на что эту мощь расходовать, а в том, что
современная «мода» на двуядерные и многоядерные
системы, пр и т.д.................
© 2009
WEBKURSOVIK.RU – ЭФФЕКТИВНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТУ
info@webkursovik.ru
реферат - Виртуальные машины и их операционные системы .
Виртуальные машины и их операционные системы
Создание виртуальной машины . Курсовая работа...
Виртуальный машины | КФ-Education
Виртуальные машины и их операционные системы
Красивые Стихи Собственного Сочинения
Смутное Время Сочинение
Эссе На Тему Роль Наставника
Курсовая Работа Договор Банковского Вклада
Бесплатная Курсовая На Тему