Αναζήτηση

Λήψεις (downloads)

Προγράμματα Δασικού Ενδιαφέροντος

Οι εικονικές μηχανές και το VirtualBox

Την τελευταία 30ετία έχει μπει στη ζωή μας η λέξη εικονικός με τις πιο συχνές εκφράσεις εικονική πραγματικότητα, εικονικό περιβάλλον, εικονικός γάμος, εικονικές μηχανές, κλπ. Αλλά τι σημαίνει εικονικός; Με βάση το λεξικό σημαίνει αυτός που αποσκοπεί να μεταδώσει μια εντύπωση που δεν σχετίζεται με την πραγματικότητα, φαινομενικός, πλασματικός.

Ο όρος Εικονική Πραγματικότητα χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Jaron Lanier (Τζάρον Λέινιερ) το 1989. Ο Lanier είναι ένας από τους πρωτοπόρους της Εικονικής Πραγματικότητας και ιδρυτής της εταιρείας VPL Research (από τη φράση Virtual Programming Languages) η οποία ανέπτυξε μερικά από τα πρώτα συστήματα τη δεκαετία του 1980.

Η Εικονική Πραγματικότητα χρησιμοποιεί ηλεκτρονικούς υπολογιστές, για να δημιουργήσει και να προσομοιώσει υπαρκτά ή μη περιβάλλοντα, από τα οποία ο χρήστης έχει την ψευδαίσθηση ότι περιβάλλεται και στα οποία μπορεί να κινηθεί ελεύθερα, αλληλοεπιδρώντας παράλληλα με τα αντικείμενα που περιλαμβάνουν, όπως θα έκανε και στον πραγματικό κόσμο.

Για να είναι όσο πιο πετυχημένη γίνεται η εμβύθιση ενός χρήστη σε ένα περιβάλλον Εικονικής Πραγματικότητας, είναι σημαντικό να απομονωθεί ο χρήστης και οι αισθήσεις του από το πραγματικό κόσμο, επικαλύπτοντας τα ερεθίσματα του πραγματικού κόσμου με αντίστοιχα εικονικά, φτιαγμένα από το σύστημα της Εικονικής Πραγματικότητας. Από τις πέντε (ή μήπως εφτά) αισθήσεις, οι πιο σημαντικές κατά φθίνουσα σειρά είναι η όραση, η ακοή και η αφή. Έτσι είναι πρωταρχικής σημασίας ένα σύστημα Εικονικής Πραγματικότητας να παρέχει στερεοσκοπική εικόνα, δηλαδή δύο εικόνες από διαφορετική οπτική γωνία, μία για κάθε μάτι του χρήστη, έτσι ώστε να δημιουργηθεί η αίσθηση του βάθους στο χώρο. Παράλληλα η ύπαρξη στερεοσκοπικού ήχου βοηθάει το χρήστη να κατανοεί τι γίνεται γύρω του στον εικονικό χώρο που τον περιβάλλει με πολύ φυσικό τρόπο, ενώ ταυτόχρονα αποκλείει τον χρήστη από τους ήχους του πραγματικού κόσμου, οι οποίοι θα μπορούσαν να καταστρέψουν την εικονική του εμπειρία. Τέλος η αφή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί με κατάλληλες συσκευές είτε για να μπορεί ο χρήστης να νιώθει τον κόσμο, π.χ. να ακουμπά ένα αντικείμενο και να νιώθει αντίσταση, είτε για να καθοδηγήσουμε το χρήστη διευκολύνοντάς τον στην εκτέλεση κάποιων συγκεκριμένων ενεργειών, π.χ. μοντελοποίηση τρισδιάστατων αντικειμένων. Αν όλα τα παραπάνω συνδυαστούν και με την ανίχνευση των κινήσεων του χρήστη με κατάλληλες συσκευές ανίχνευσης, έτσι ώστε το εικονικό περιβάλλον να συμπεριφέρεται όπως και το πραγματικό, τότε η όλη εμπειρία που θα αποκτήσει ο χρήστης μπορεί να είναι άκρως ρεαλιστική.

Εδώ θα ασχοληθούμε με τις εικονικές μηχανές. Μία εικονική μηχανή (virtual machine, VM) είναι ένα μηχάνημα που τρέχει μέσα στο μηχάνημα του χρήστη αλλά είναι "ανεξάρτητο" λειτουργικά, τρέχει άλλο λειτουργικό σύστημα και απλά μοιράζεται τις ίδιες "πηγές" με το βασικό του μηχάνημα. Βασικά, η virtual machine είναι μια εξομοίωση ενός ξεχωριστού υπολογιστή μέσα στο PC του χρήστη. Απαιτεί να έχει κάποιες προδιαγραφές για να τρέχει σε αποδεκτά επίπεδα, δηλαδή να έχει αρκετή μνήμη ( 8GB είναι υπέρ αρκετά) και έναν επεξεργαστή από Intel I5 και πάνω.

Αυτό που τελικά πετυχαίνει ο χρήστης των εικονικών μηχανών είναι να μπορεί να τρέχει τα Windows, να έχει όλα τα προγράμματα του, ενώ παράλληλα να τρέχει σε ένα κουτί (Box) το Ubuntu σε περιβάλλον Linux και να αναπτύσσει τις εφαρμογές του. Βέβαια έχει την επιλογή να εγκαταστήσει το Linux παράλληλα με τα Windows στον υπολογιστή του. Αυτό όμως είναι μια δέσμευση. Θα χρειαστεί να κάνει επανεκκίνηση για να αλλάξει λειτουργικό σύστημα. Και, αν τελικά δεν του αρέσει το Linux, είναι λίγο διαδικασία το να το αφαιρέσει. Με μία virtual machine, μπορεί να έχει μια πλήρη εγκατάσταση Linux μέσα στα Windows. Το να αλλάξει λειτουργικό είναι τόσο απλό όσο το να εναλλάσσεται ανάμεσα σε ανοιχτά παράθυρα. Αν απλά το βαρεθεί, το διαγράφει στην εικονική μηχανή, και το Linux εξαφανίζεται, σαν να μην υπήρξε ποτέ.

Μερικοί βασικοί όροι
Host computer ή απλά host ο αληθινός, φυσικός υπολογιστής που φιλοξενεί τους εικονικούς

Host OS (ή απλά host): Το πραγματικό λειτουργικό σύστημα το οποίο έχει κάνει εγκατάσταση στον υπολογιστή του ο χρήστης.
Virtual Machine: Είναι ο εικονικός ηλεκτρονικός υπολογιστής που θα δημιουργήσει με τον hypervizor

Hypervizor η εφαρμογή που είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία, εκτέλεση και γενικά τη διαχείριση των εικονικών μηχανών
Guest OS: Το φιλοξενούμενο-εικονικό λειτουργικό σύστημα

Απαιτήσεις για την εγκατάσταση εικονικών μηχανών

Μία virtual machine δανείζεται επεξεργαστική ισχύ και την RAM από το φυσικό σύστημα στο οποίο είναι εγκαταστημένη. Τόσο το εικονικό όσο και το βασικό λειτουργικό σύστημα λειτουργούν ταυτόχρονα. Αυτό σημαίνει πως απαιτείται αρκετά ισχυρός επεξεργαστής και GB RAM και για τα δύο.

Βέβαια, ο χρήστης μπορεί να επιλέξει πόσους πυρήνες του επεξεργαστή και πόση RAM θα χρησιμοποιήσει η εικονική μηχανή. Όμως το τι θα επιλέξει εξαρτάται από το λειτουργικό σύστημα που σκοπεύει να εγκαταστήσει. Και βέβαια ποιες εφαρμογές θέλει να τρέξει. Αυτό σημαίνει πως αν έχει έναν υπολογιστή με 2GB RAM, μπορεί θεωρητικά να τρέξει μια virtual machine με 32bit Windows 8, τα οποία έχουν ελάχιστες απαιτήσεις 1GB RAM. Δεν μπορεί όμως να τρέξει 64bit Windows. Δεν γίνεται να δώσει όλη τη RAM του συστήματος στη virtual machine.

Σημείωση. Βασικός περιοριστικός παράγοντας για την ταυτόχρονη λειτουργία δύο ή περισσοτέρων VMs στον ίδιο φυσικό υπολογιστή είναι η συνολική μνήμη RAM του τελευταίου. Πρακτικά, ο χρήστης θα πρέπει να ξεκινήσει από τουλάχιστον 2GB RAM — αν όχι 4GB για καλύτερα αποτελέσματα. Από κει και πέρα, εννοείται ότι όσο περισσότερη φυσική RAM έχετε, τόσο το καλύτερο. O κεντρικός επεξεργαστής του φυσικού υπολογιστή καλό είναι να ‘χει τουλάχιστον δύο πυρήνες.

 

Δύο εξαιρετικά δημοφιλείς εφαρμογές για τη δημιουργία εικονικών μηχανών είναι το VMware με τις διάφορες εκδοχές του, καθώς και το VirtualBox. Αμφότερες διατίθενται και για τα τρία δημοφιλή λειτουργικά συστήματα (Windows, Linux, Mac OS X). Υπάρχει μάλιστα κι εκδοχή του VirtualBox για το Solaris αλλά και για το FreeBSD. Το μεγάλο πλεονέκτημα του VirtualBox είναι ότι διατίθεται εντελώς δωρεάν, πρακτικά για κάθε λειτουργικό σύστημα. Στις τελευταίες του εκδόσεις το VirtualBox έχει κάνει και σημαντικές προόδους στον τομέα της σταθερότητας, ώστε πλέον να συναγωνίζεται επάξια το πάντα στιβαρό VMware.

Λήψη και εγκατάσταση του Virtual Box

Το λογισμικό μπορεί να κατέβει από την διεύθυνση https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads Το περιβάλλον εργασίας του VirtualBox είναι ίδιο για κάθε host OS, γεγονός που στην πράξη σημαίνει ότι όπως φτιάχνετε/διαχειρίζεται ένα VM κάτω από Windows, ακριβώς με τον ίδιο τρόπο το φτιάχνετε/διαχειρίζεται και κάτω από Linux, κάτω από Mac OS X κ.λπ.

Πριν προχωρήσει στην εγκατάσταση ο χρήστης καλό είναι να επιβεβαιώσει ότι ο υπολογιστής του είναι ικανός να τρέξει μία εικονική μηχανή. Επίσης, ενδέχεται η απαιτούμενη λειτουργία για Virtualization να είναι απενεργοποιημένη στο BIOS/UEFI.

Ο χρήστης πρέπει να μπει στο BIOS/UEFI της motherboard για να το ενεργοποιήσει. Για να μπει στο BIOS, πρέπει να πατήσει Delete ή ένα από τα πλήκτρα F2-F12 όταν ξεκινάει το σύστημα.

Αφού μπει στο BIOS / UEFI, πρέπει να αναζητήσει το χαρακτηριστικό. Μπορεί να το βρει σε ενότητας όπως CPU Feature...

...Chipset...

...ή ακόμα System Security...

...και Security -> System. Πιθανότατα το τελευταίο μέρος που θα έψαχνε κανείς.

Σε κάποιες motherboard, μπορεί να είναι θαμμένο ακόμα και κάτω από τρία ή τέσσερα υπό-μενού, όπως Chipset -> North Bridge -> Tylersburg IOH Configuration -> Intel (R) VT for Directed I/O Configuration.

Αφού επιβεβαιώσει την υποστήριξη Virtualization από τη CPU, μπορεί να προχωρήσει στην εγκατάσταση της εφαρμογής VirtualBox.
Χρειάζεται επίσης να έχει έναν επεξεργαστή και μια μητρική που να υποστηρίζουν το IOMMU (input/output/memory management unit, μονάδα διαχείρισης εισόδων/εξόδων/μνήμης). Είναι το χαρακτηριστικό που επιτρέπει στο σύστημα να μοιράσει την επεξεργαστική ισχύ και τη RAM ανάμεσα στο βασικό και το εικονικό λειτουργικό. Στους επεξεργαστές Intel το IOMMU φαίνεται σαν την τεχνολογία VT-d. Η AMD το αποκαλεί AMD-V

Είδη δικτύωσης για τις εικονικές μηχανές (άρθρο από subZraw εκδόθηκε στο addenda, gratis)
Κάθε φορά που με τη βοήθεια του VirtualBox δημιουργείτε μια νέα εικονική μηχανή, ο hypervizor της ορίζει αυτόματα έναν συγκεκριμένο τύπο δικτύωσης. Ο τύπος μιας οποιασδήποτε κάρτας δικτύου ενός οποιουδήποτε VM μπορεί ν’ αλλάζει ελεύθερα, ακόμα και μετά τη δημιουργία του VM, ασχέτως αν αυτό είναι ενεργό ή ανενεργό. Αναλυτικότερα, υποστηρίζονται τέσσερα είδη δικτύωσης.

NAT (Network Address Translation). Μία VM με δικτύωση τύπου NAT επικοινωνεί με τον έξω κόσμο μέσω ενός εικονικού router που υλοποιεί το VirtualBox — για την ακρίβεια μέσω της μηχανής δικτύωσης που ενσωματώνει το VirtualBox. Εξ ορισμού, κάθε νέο VM του VirtualBox έχει μια (εικονική) κάρτα Ethernet και χρησιμοποιεί δικτύωση τύπου NAT. Το VirtualBox δεν υλοποιεί έναν μόνον εικονικό router, για όλα τα VMs με δικτύωση τύπου NAT. Αντίθετα, βάζει μπροστά από κάθε VM με NAT networking έναν διαφορετικό router. Ακριβέστερα, ένας τέτοιος router παρεμβάλλεται μεταξύ VM και host computer, επιτρέποντας στο εκάστοτε VM να επικοινωνεί με τον έξω κόσμο αλλά όχι με άλλα VMs που επίσης έχουν δικτύωση τύπου NAT. Η δικτύωση τύπου NAT παρέχει επαρκή απομόνωση και ασφάλεια για τα VMs, όμως δυσκολεύει τη φιλοξενία servers που πρέπει να είναι προσβάσιμοι από το Internet.

Bridged. Οι εικονικές μηχανές με bridged networking βλέπουν απευθείας το δίκτυο στο οποίο ανήκει ο host, έχοντας ήδη στατικό IP ή παίρνοντας κάποιο αυτόματα από τον DHCP server που είναι παρών στο τοπικό δίκτυο. Για παράδειγμα, στην περίπτωση ενός οικιακού LAN θα πάρουν IP από τον DHCP server του ADSL router. Σε κάθε περίπτωση, ένα VM με bridged networking φαίνεται στο (αληθινό) LAN ως άλλος ένας, κανονικότατος υπολογιστής. Είναι δε σε θέση να χρησιμοποιεί απευθείας τις όποιες δικτυακές υπηρεσίες παρέχονται στο LAN, ενώ φυσικά μπορεί κι αυτό να προσφέρει απευθείας τις δικές του.

Internal. Τα VMs με δικτύωση τύπου Internal επικοινωνούν με τον έξω κόσμο όπως τα VMs με bridged networking, με μόνη τη διαφορά ότι “έξω κόσμος” για τα πρώτα είναι μόνο όσα άλλα VMs βρίσκονται στον ίδιο host και χρησιμοποιούν επίσης internal networking.

Host-only. Ένα VM με δικτύωση τύπου host-only είναι μέλος ενός εσωτερικού, εικονικού LAN που υλοποιεί το VirtualBox και μπορεί να βλέπει μόνο το host computer ή άλλα VMs με επίσης host-only networking. Κι επειδή αυτός ο τύπος δικτύωσης ίσως φαντάζει κάπως παράξενος, σκεφτείτε το ακόλουθο σενάριο: Σ’ ένα εικονικό εργαστήριο υπάρχει ένα VM με λειτουργικό σύστημα το pfSense, το οποίο έχει το ρόλο firewall/router για το εικονικό LAN. Το VM έχει δύο κάρτες δικτύου. Η μία είναι τύπου bridged και παίρνει IP κατευθείαν από τον αληθινό router του LAN, στο οποίο ανήκει το host computer. (Αυτή την κάρτα Ethernet το pfSense τη θεωρεί ως εκείνη που βγαίνει στο WAN.) Τώρα, η άλλη κάρτα δικτύου είναι τύπου host-only και συνδέεται σ’ ένα εικονικό switch, στο οποίο συνδέονται κι ένα ή περισσότερα άλλα VMs με επίσης host-only adapters. (Αυτή τη δεύτερη κάρτα Ethernet το pfSense τη θεωρεί ως εκείνη που επικοινωνεί με το LAN.) Όλα αυτά τα VMs με host-only adapters ανήκουν στο ίδιο εικονικό LAN, παίρνουν IP από τον DHCP server του pfSense και φυσικά βγαίνουν στο Internet — πάντα μέσω του pfSense. Να λοιπόν ένας άριστος τρόπος για να δοκιμάσει κάποιος το pfSense *πριν* το εγκαταστήσει σε φυσικό υπολογιστή.

Εγκατάσταση του VirtualBox (δημιουργία virtualization)

 

Η εγκατάσταση είναι πολύ εύκολη. Όπως φαίνεται στην εικόνα κατεβάστε την VirtualBox 5.1.26 platform packages (Ιούλιος 2017) για Windows host και το VirtualBox 5.1.26 Oracle VM VirtualBox Extension Pack

 

Μετά την εγκατάσταση θα πρέπει να κάνετε κάποιες απλές ρυθμίσεις και να καταλάβετε ορισμένα στοιχεία. Δείτε το βίντεο με τις ρυθμίσεις που πρέπει να γίνουν.

Δίνονται παρακάτω οι επεξηγήσεις για κάθε επιλογή του καταλόγου προτιμήσεις:

1.Γενικά

a.Καθορισμός του φακέλου δημιουργίας των εικονικών μηχανών (αφήνουμε το εξ ορισμού ή προσθέτουμε νέο)

2.Είσοδο

a.Καθορισμός του hot key δηλ. του πλήκτρου με το οποίο αλλάζει η κατοχή της ενεργούς εικονικής μηχανής (δεξί ctrl)

b.Καθορισμός πλήκτρων για διάφορες συντομεύσεις

3.Ενημέρωση

Καθορισμός της συχνότητας ελέγχου των αναβαθμίσεων

4.Γλώσσα

Διάφορες γλώσσες, υπάρχουν και τα ελληνικά 9 (σε παλιότερες εκδόσεις δεν υπήρχαν)

5.Οθόνη

Καθορισμός του μεγέθους της οθόνης. Έχει σχέση με τα προγράμματα που τρέχουν οι VM και κυρίως αν εργάζεται ο χρήστης σε πολλές εικονικές μηχανές συγχρόνως

6.Δίκτυο

Το VirtualBox δημιουργεί μία εικονική κάρτα δικτύου (εξ ορισμού) Με την επιλογή του εικονιδίου του κατσαβιδιού βλέπει ο χρήστης τις διευθύνσεις της κάρτας.

Ο DHCP server είναι μία εικονική συσκευή που δίνει διάφορες διευθύνσεις IP στους πελάτες (τις VM). Υπάρχουν περιπτώσεις που απενεργοποιείται από τον χρήστη

7.Επεκτάσεις

Εγκατάσταση νέων επεκτάσεων. Η προκειμένη εγκατάσταση επιτρέπει τον έλεγχο των VM όχι μόνο από τον φυσικό υπολογιστή αλλά και από άλλους υπολογιστές

8.Διαμεσολάβηση

Αναφέρεται στην διατήρηση (ή όχι) των ρυθμίσεων του διαμεσολαβητή (server). Συνήθως (αν όχι πάντα) δεν αλλάζει τίποτε σε αυτήν την επιλογή.

Μετά ακολουθεί η εγκατάσταση του λογισμικού (που επιθυμούμε). Δείτε το βίντεο για την εγκατάσταση του Ubuntu 17.04 και κυρίως για τις ρυμθίσεις που πρέπει να ενεργοποιηθούν έτσι ώστε να υπάρχει συμβατότητα και καλή λειτουργία.

Ημερολόγιο

«  Δεκέμβριος 2018  »
ΔΤΤΠΠΣΚ
12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Απόψεις του Διαχειριστή

Χρήσιμες συμβουλές

Ροές Ειδήσεων RSS Feeds

Μετρητής επισκεπτών

conter12

Επαφές

Αυτήν τη στιγμή επισκέπτονται τον ιστότοπό μας 31 επισκέπτες και κανένα μέλος

Καινοτόμες εφαρμογές

Τηλεσυνομιλίες

Παγκόσμιος μετεωρολογικός χάρτης