Virtuelizacija ... pitanja, problemi, zanimljivosti :: Pc Klinika ~ Doktori za vas kompjuter

Ae da zazivimo ovu temu opet ako se neko slaze !!! Modovi ako zelite prebacite ovaj tutor tamo gde mu je mesto Smile

Ovo sam licno nesto sastavljao za licne potrebe pa rekoh da podelim sa vama ...

Virtuelizacija

Virtuelizacija je tehnologija koja predstavlja kombinaciju hardvera i softvera i koja omogućava da se na istom računaru ( obično serveru sa više procesora) konkurentno pokreće više različitih operativnih sistema koji dele zajedničke resurse i da se, uopšte, sistem podeli na više posebnih virtuelnih celina koje se ponašaju kao nezavisni sistemi.
Najprostije objasnjenje virtuelizacije je mogucnost pokretanja vise medjusobno nezavisnih operativnih sistema na JEDNOM racunaru.
Najcesci primer je pokretanje Linux operativnog sistema po vec pokrenutim Windows-om, gde bi Linux bio u svakom pogledu nezavisan od HOST OS-a (to jest operativnog sistema koji je prvi pokrenut, u ovom slucaju Windows-a).
Ova tehnologija datira još iz šezdesetih godina, kada su na mejnfrejm (mainframe) računarima kreirani višestruki virtuelni sistemi. Razumljivo je da je ova tehnologija prvo našla mesto kod mejnfrejm servera budući da svaki minut prestanka rada ovih sistema znači velike materijalne gubitke, a virtuelizacija upravo omogućava da se instalacija ili apgrejdovanje softvera na jednom delu sistema vrši bez ikakvog uticaja na rad drugih delova sistema.
Jedan od razloga za virtuelizaciju je i mogućnost boljeg iskorišćenja servera pošto statistike pokazuju da je stepen iskorišćenosti današnjih servera svega oko 10 do 15 procenata. Korišćenjem virtuelizacije, stepen iskorišćenosti raste preko 70%.
Kako cifre pokazuju, softver koji pokreće jednu ili više virtuelnih mašina troši i do 35% procesorske snage, pa se pojedine funkcije koje olakšavaju rad softvera za virtuelizaciju već sada ugrađuju u procesore.
Nezavisnost se ogleda u tome da aplikacije ili programi pokrenuti na jednom sistemu ne mogu uticati na rad drugog, pa pri recimo padu jednog virtuelnog operativnog sistema, posledice po druge virtuelne ili host OS ne bi postojale. Dakle stvar je ista kao kada biste imali 5 racunara na kojime bi se „vrtelo“ 5 nezavisnih operativnih sistema. Naravno da stvar nije potpuno isto, jer u slucaju virtuelizacije racunar deli resurse (memoriju i storage) medju virtuelnih racunarima. U praksi performanse zavise naravno od kolicine resursa (memorije, brzine hard diska, prostora, broj procesora i sl.), kao i od vrste virtuelizacije.
Postoje dve vrste virtuelizacije:

• PUNA virtuelizacija,
• PARA virtuelizacija.

PUNA virtuelizacija podrazumeva simulaciju kompletnog hardvera, pa se GuestOS (operativni sistem koji pokrecemo na virtuelnoj masini) moze instalirati i izvrsavati bez izakvih promena. Hypervisor (iliti virtuelni manager) simulira kompletan hardver koji je potreban gostujucem OS-u da bi radio. Od graficke kartice do hard diskova, USB portova i drugih periferija. Ovakvo resenje je najelegantnije i najlakse za koriscenje, medjutim dolazi sa svojom cenom, a to je brzina. Dakle performanse ovakve konfiguracije su sporije zbog toga sto maticni procesor mora da simulira i dodatan hardver.
PARA virtuelizacija za razliku od PUNE virtuelizacije podrazumeva sistem gde gostujuci OS (guestOS) komunicira sa MAticnim OS-om (HostOS) preko hypervizora (menadzerom virtuelizacije) te gostujuci OS podatke o hardveru dobija direktno od maticnog OS-a, te samim tim simulacija kompletnog hardvera nije potrebna, pa su performanse drasticno vece. U slucaju para virtuelizacije brzina gostujuceg sistema ne bi trebalo da bude sporija od 3-10% u odnosu na maticni OS-a. Medjutim brzina dolazi po ceni toga da gostujuci OS mora biti modifikovan (tako da moze da komunicira sa maticnim OS-om) pa je fleksibilnost takvog resenja mnogo manja.
Postoji mnogo softvera cija je namena virtuelizacija danas na trzistu za sve glavne operativne sisteme, pa je u principu moguce napraviti bilo koju kombinaciju virtuelizacije. Linux kao host OS gde se u virtuelnim masinama vrste razne verzije Windows-a, DOS-a ili BSD operativnih sistema, ili kombinacije gde se na Windowsu kao maticnom sistemu vrste razne distribucije Linuxa za one koji zele da se po prvi put susretnu sa linuxom bez rizika ili komplikovanja instalacije istog na pravi hardver. Ono sto je takodje popularno je pokretanje istog operativnog sistema. Naprimer pokretanje jos jedne ili dvekopije Windows-a na maticnom windowsu, sto ima mnogo primena, jedna je ta da se internet veza odvija iskljucivo u virtuelnoj masini pa stoga svi virusi i spijunski softver ostaju na virtuelnoj masini, dok je maticna masina zasticena od istih. Cak i u slucaju da se virtuelna masina potpuno zarazi, vas maticni hard disk je potpuno siguran od zaraze, jer je kompletan hard disk virtuelne masine najcesce samo jedan fajl na maticnom hardu. Dovoljno je da obrisete taj fajl, ili dovucete kopiju cistog OS-a, i da nastavite sa radom. Dakle najpoznatiji programi za virtuelizaciju su sledeci: Vmware, xen, qemu, virtualbox, VirtualPC, Hyper-V, parallels itd.

Postoji vise razloga zbog kojih je virtuelizacija revolucionarna. Prosecnom desktop korisniku ona donosi pre svega fleksibilnost u koriscenju vise operativnih sistema, bez restarta ili naporne instalacije. Mogucnost da proba i testira bilo koji operativni sistema bez straha i rizika je svakako bitna, mejdutim pravi smisao virtuelizacije se ogleda tek u enterprise uslovima u pre svega velikih mreznih okruzenjima ISP-a (internet provajdera) i drugih firmi koje pruzaju neku vrstu mreznih IT usluga. Naime do sada je u vecini slucajeva ceo racunar bio zauzet za jednog korisnika ili samo jedan servis. Virtuelizacija u ovom slucaju nam omogucava da na jednom fizickom racunaru omogucimo u zavisnosti od jacine istog nezavisan pristup i odrzavanje vise virtuelnih racunara gde bi svaki klijenat imao takodje nezavisan pristup svom virtuelnom racunaru. Osim organizacijskih usteda u vremenu i odrzavanju JEDNE umesto vise fizickih racunara i hardvera, takodje nisu zanemarljivi troskovi hladnjena i elektricne energije koje bismo ovakvim sistemima ustedeli. Zamislite sobu gde je umesto 100 pravih racunara sve smesteno u 10-ak gde se realno opet vrti 100 nezavisnih operativnih sistema. Dakle primene u ISP sektoru su visestruke i donose smanjenje troskova i vecu fleksibilnost, lakse odrzavanje.

Osnovni koncept predstavlja sloj apstrakcije hardvera računara domaćina. Na ovaj način virtuelni računar je nezavistan od stvarnog hardvera koji se nalazi kod domaćina, što omogućava prenosivost između različitih računara. Virtuelni računar preko sloja apstrakcije pristupa računaru domaćinu i njegovom hardveru.

Virtual PC 2007

Virtual PC je Microsoft besplatni softverski proizvod koji omogućava pokretanje više nezavisnih operativnih sistema u okviru računara, odnosno njegovog operativnog sistema. Svaki ovako kreirani operativni sistem se izvršava u svom prozoru. Terminološki, osnovni operativni sistem se zove "domaćin" (eng. host), a operativni sistem pokrenut u njemu se naziva "gost" (eng. guest) ili jednostavno virtuelna mašina - skraćeno VM.
Domaćin i gosti su potpuno nezavisni i dele hardverske resurse računara na način koji je moguće podesiti nezavisno za svaki virtuelni računar.

Deljeni resursi

Pošto se virtualni računar i domaćin izvršavaju na istom harveru, neophodno je izvršiti podelu korišćenja resursa. Očigledno, virtuelni računar kao osnovno, mora da koristi procesor, memoriju i disk računara domaćina. Raspodela korišćenja procesorskog vremena je slična kao prilikom izvršavanja više aplikacija istovremeno. Operativni sistem domaćina virtuelni računar vidi kao
standardnu pokrenutu aplikaciju i deli vreme procesora između njega, sebe i drugih pokrenutih programa. Ako domaćin ima dva ili više procesora, virtuelni računar može pristupati samo jednom procesoru. Korišćenje memorije se definiše prilikom konfiguracije virtuelnog računara. Zavisno od operativnog sistema i postojeće memorije, potrebno mu je dodeliti dovoljnu količinu memorije za udoban rad. U ovome ne treba preterivati, jer ako suviše memorije dodelite virtuelnom
računaru, domaćin i sve aplikacije pokrenute na njemu će raditi znatno usporeno. Virtuelni računar može imati do tri čvrsta diska od kojih svaki može imati najviše 16GB, što je u praksi sasvim dovoljno. Svaki disk je predstavljen datotekom koja se nalazi na domaćinu. Ekstenzija ove datoteke je vxd. Ako želite da prenesete virtuelni računar sa jednog fizičkog računara na drugi, treba prekopirati sve vxd datoteke, jer je se na njima nalazi instalacija operativnog sistema virtuelnog računara, kao i svi instalirani programi. Korisna je mogućnost instalacije dodatnog – četvrtog diska koji se zove "Undo" disk. Ova opcija omogućava čuvanja početnog stanja instaliranog virtuelnog računara. U toku rada, sve izmene se beleže na ovaj "Undo" disk. Kada se ugasi virtuelni računar, korisniku ima opciju da zanemari sve izmene ili da ih trajno zabeleži na diskove virtuelnog računara. Izuzetno korisna opcija prilikom obuke i demonstracije gradiva, gde je često potrebno imati "čist" virtuelni računar pre prikazivanja gradiva.
Sve opcije podešavanja jednog virtuelnog računara su prikazane na sledećoj slici:

Opcije podešavanja virtuelnog računara :

•   File Name: ime virtuelnog računara.
•   Memory: dodeljena količina memorije.
•   Hard Disk (1-3): fizičke lokacije vxd datoteka koje predstavljaju jedan ili više diskova virtuelnog računara.
•   Undo Disk: da li je omogućena ova opcija i ako jeste, gde se nalazi vxd datoteka ovog diska
•   CD/DVD Drive: da li se koristi optički uređaj i na kojoj grani virtuelnog kontrolera se nalazi
•   Floppy Disk: da li se koristi disketna jedinica
•   COM1, COM2: da li se koriste serijski portovi domaćina
•   LPT1: da li se koristi paralelni port domaćina
•   Networking: koliko mrežnih adaptera ima virtuelni računar (najviše 4) i na koje fizičke adaptere domaćina se oni vezuju. Na ovaj način virtuelni računar može da se poveže sa lokalnom mrežom, Internetom ili drugim virtuelnim računarima.
•   Sound: da li je omogućena komunkacija virtuelnog računara sa zvučnom karticom domaćina.
•   Shared Folders: Deljeni direktorijumi. Korisna opcija koja omogućava da se izabrani direktorijum na domaćinu deli sa virtuelnim računarom. Ako je opcija uključena, deljeni direktorijum se kod virtuelnog računara vidi kao eksterni disk.

Kreiranje virtualnog računara

Instalacija Virtual PC 2007 aplikacije je jednostavna i uz izbor unapred ponuđenih opcija se brzo završava.
Veličina instalacija je oko 30MB.
Posle instalacije, možete pokrenuti Virtual PC. Pošto nije instaliran ni jedan virtuelni računar, automatski se pokreće čarobnjak za kreiranje novog. U narednom tekstu, korak po korak je prikazan postupak kreiranja virtuelnog računara.
1. Korak - Opcije

Na početku treba izabrati jednu od tri opcije:

•   Kreirati virtualnu mašinu (eng. Create a virtual machine) – kreiranje nove VM korišćenjem čarobnjaka.
•   Kreiranje virtualne mašine korišćenjem inicijalnih opcija (eng. Use default settings to create a virtual machine)– takođe kreiranje nove VM korišćenjem inicijalnih opcija koje se mogu kasnije izmeniti.
•   Dodavanje postojeće virtualne mašine (eng. Add an existing virtual machine) – ako želite da dodate postojeću VM čija je konfiguracija smeštena u datoteku sa vmc ekstenzijom.

Za novu VM, najbolje je izabrati prvu opciju i kliknuti na dugme Sledeće (eng. Next).

2. Korak – naziv i lokacija datoteke gde se nalazi konfiguracija VM

Datoteka sa ekstenzijom .vmc će inicijalno biti kreirana u direktorijumu:
My Documents\My Virtual Machines\Naziv VM.
U njoj se u XML formatu čuvaju svi parametri VM, ime, lokacija diskova, dodeljena memorija i ostalo. Unesite Test za ime VM i kliknite na dugme "Sledeće".

3. Korak – izbor operativnog sistema

U ovom ekranu čarobnjaka treba izabrati operativni sistem koji će kasnije biti instaliran na VM. Posledica izbora je jedino količina preporučene memorije u sledećem koraku. Izaberite Windows XP i kliknite na dugme "Sledeće".

4. Korak – dodela memorije

Možete izabrati preporučenu količinu memorije za izabrani operativni sistem u predhodnom koraku ili izabrati opciju "Podešavanje memorije" (eng. Adjusting the RAM) i ručno podesiti raspoloživu memoriju. Na slici sa sistemom koji ima 512MB memorije je podešeno da se polovina, odnosno 256MB koristi za VM.

5. Korak – podešavanje virtuelnog diska

Na raspolaganju su dve mogućnosti:
• Izbor korišćenja postojećeg virtualnog diska (eng. An Existing virtual disk), koja se koristi kada se prenosi VM sa jednog računara na drugi.
• Kreiranje novog virtualnog diska (eng. A new virtual hard disk) čime se kreira nova datoteka na računaru domaćinu.
Pošto kreiramo novu VM sa novim diskom, treba izabrati drugu opciju i kliknuti na dugme "Sledeće".

6. Korak – Izbor lokacije virtuelnog diska

Pošto smo u predhodnom koraku izabrali opciju kreiranja novog virtualnog diska, sada treba izabrati njegovu lokaciju. Inicijalno, ispod direktorijuma \My Documents\My Virtual Machines će biti kreiran novi poddirektorijum sa nazivom VM upisanog u prvom koraku i u njemu datoteka "Test Hard Disk.vhd" koja predstavlja prvi disk virtualne mašine na koji će se kasnije instalirati
operativni sistem. Prihvatamo ponudjene opcije i kliknemo na dugme "Sledeće".

7. Korak – završni korak čarobnjaka

Na ovaj način je moguće kreirati više virtuelnih mašina.

Na sledecoj slici je prikazana Virtual PC konzola sa upravo kreiranom virtuelnom mašinom.

Prvo pokretanje virtualne mašine

Pokretanje je jednostavno – klik mišem na virtualnu mašinu u listi i potom klik na dugme Start.
Pošto je nova virtualna mašina tek napravljena na njoj nije instaliran ni jedan operativni sistem. Prilikom njenog pokretanja smo u istoj situaciji kao kod tek sklopljenog računara sa praznim ali formatizovanim diskom. Zbog ovoga je neophodno u CD uređaj ubaciti butabilni CD sa
operativnim sistemom ili bar butabilnu disketu u disketni uređaj. Nakon ovoga instalacija operativnog sistema teče istim tokom kao na "pravom" kompjuteru.

Dodaci za virtuelnu mašinu

Posle instalacije operativnog sistema na virtualnu mašinu je potrebno instalirati dodatke (eng. Virtual Machine Additions). Ovo se radi izborom stavke menija Action -> Install or Update Virtual Machine Additions. Na ovaj način se pokreće instalacija dodataka za pokrenutu virtualnu mašinu koji omogućavaju sledeće:
•   poboljšanje perfomansi, pogotovo kod video prikaza;
•   mogućnost prevuci i pusti (eng. drag & drop) između virtuelne mašine i domaćina. Na ovaj način je maksimalno pojednostavljena razmena datoteke ili kompletnih direktorijuma između VM i domaćina, ali i između dve virtuelne mašine;
•   deljeni klipboard. Sve što je na klipboardu domaćina je moguće koristiti u VM i obrnuto.
Dodaci za VM nisu neophodni za rad, ali ih svakako treba instalirati.

Inicijalno, virtuelna mašina se prikazuje u prozoru, međutim moguće je povećati prikaz preko celog ekrana (eng. full screen) kombinacijom tastera desni Alt + Enter. Ista kombinacija tastera vraća prikaz na režim prozora.

Zaustavljanje virtuelne mašine

Kada treba "ugasiti" virtuelnu mašinu, procedura je ista kao prilikom zaustavljanja rada operativnog sistema. Osim ovoga, VPC nudi opciju čuvanja stanja (eng. Save state) virtuelne mašine. Opcija je slična hibernaciji operativnog sistema, gde se trenutno stanje – pokrenute aplikacije čuvaju. Sledeće pokretanje VM je značajno brže uz očuvano stanje predhodne sesije.

Virtual PC i koncept virtuelizacije je izuzetno korisna mogućnost svima koji demonstriraju, podučavaju ili žele jednostavno da probaju ili testiraju nov softver – beta verzije na brz i bezbedan način. Virtualna mašina ni na koji način ne utiče na operativni sistem domaćina, bez obzira šta se na nju instalira i proba. Često se upotrebljava u edukativne svrhe, testiranje funkcionisanja softvera na različitim operativnim sistemima, gde je od velikog značaja "Undo" opcija. Pošto kreirana VM ne zavisi od hardvera domaćina, jednostavnom kopiranjem vxd datoteka, možete praviti identične kopije operativnog sistema sa svim instaliranim aplikacija na računare učenika.

by goran988 !!! Smile