Виртуальная машина VirtualBox для начинающих

Виртуальные машины представляют собой эмуляцию устройств на другом устройстве или, в контексте этой статьи и упрощенно, позволяют запускать виртуальный компьютер (как обычную программу) с нужной операционной системой на вашем компьютере с той же или отличающейся ОС. Например, имея на своем компьютере Windows, вы можете запустить Linux или другую версию Windows в виртуальной машине и работать с ними как с обычным компьютером.

В этой инструкции для начинающих подробно о том, как создать и настроить виртуальную машину VirtualBox (полностью бесплатное ПО для работы с виртуальными машинами в Windows, MacOS и Linux), а также некоторые нюансы по использованию VirtualBox, которые могут оказаться полезными. Кстати, в Windows 10 Pro и Enterprise есть встроенные средства для работы с виртуальными машинами, см. Виртуальные машины Hyper-V в Windows 10. Примечание: если на компьютере установлены компоненты Hyper-V, то VirtualBox будет сообщать об ошибке Не удалось открыть сессию для виртуальной машины, о том как это обойти: Запуск VirtualBox и Hyper-V на одной системе.

Для чего это может потребоваться? Чаще всего, виртуальные машины используют для запуска серверов или для тестирования работы программ в различных ОС. Для начинающего пользователя такая возможность может быть полезна как для того, чтобы попробовать в работе незнакомую систему или, например, для запуска сомнительных программ без опасности получить вирусы на своем компьютере.

Установка VirtualBox

Вы можете бесплатно скачать ПО для работы с виртуальными машинами VirtualBox с официального сайта https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads где представлены версии для Windows, Mac OS X и Linux. Несмотря на то, что сайт на английском, сама программа будет на русском языке. Запустите загруженный файл и пройдите простой процесс установки (в большинстве случаев достаточно оставить все параметры по умолчанию).

Во время установки VirtualBox, если вы оставите включенным компонент для доступа к Интернету из виртуальных машин, вы увидите предупреждение «Warning: Network Interfaces», которое сообщает о том, что в процессе настройки ваше Интернет-подключение будет временно разорвано (и восстановится автоматически после установки драйверов и настройки подключений).

По завершению установки можете запустить Oracle VM VirtualBox.

Создание виртуальной машины в VirtualBox

Примечание: для работы виртуальных машин требуется, чтобы на компьютере была включена виртуализация VT-x или AMD-V в БИОС. Обычно она включена по умолчанию, но, если что-то пойдет не так, учитывайте этот момент.

Теперь давайте создадим свою первую виртуальную машину. В примере далее используется VirtualBox, запущенная в Windows, в качестве гостевой ОС (той, которая виртуализируется) будет Windows 10.

1. Нажмите «Создать» в окне Oracle VM VirtualBox Менеджер.
2. В окне «Укажите имя и тип ОС» задайте произвольное имя виртуальной машины, выберите тип ОС, которая будет на нее установлена и версию ОС. В моем случае — Windows 10 x64. Нажмите «Далее».
3. Укажите объем оперативной памяти, выделяемой для вашей виртуальной машины. В идеале — достаточный для её работы, но не слишком большой (так как память будет «отниматься» от вашей основной системы, когда виртуальная машина будет запущена). Рекомендую ориентироваться на значения в «зелёной» зоне.
4. В следующем окне выберите «Создать новый виртуальный жесткий диск».
5. Выберите тип диска. В нашем случае, если этот виртуальный диск не будет использоваться за пределами VirtualBox — VDI (VirtualBox Disk Image).
6. Укажите, динамический или фиксированный размер жесткого диска использовать. Я обычно использую «Фиксированный» и вручную задаю его размер.
7. Укажите размер виртуального жесткого диска и место его хранения на компьютере или внешнем накопителе (размер должен быть достаточным для установки и работы гостевой операционной системы). Нажмите «Создать» и дождитесь завершения создания виртуального диска.
8. Готово, виртуальная машина создана и отобразится в списке слева в окне VirtualBox. Чтобы увидеть информацию о конфигурации, как на скриншоте, нажмите по стрелке справа от кнопки «Машины» и выберите пункт «Детали».

Виртуальная машина создана, однако, если её запустить, вы не увидите ничего кроме черного экрана со служебной информацией. Т.е. создан пока только «виртуальный компьютер» и никакая операционной система на нём не установлена.

Установка Windows в VirtualBox

Для того, чтобы установить Windows, в нашем случае Windows 10, в виртуальной машине VirtualBox вам потребуется образ ISO с дистрибутивом системы (см. Как скачать образ ISO Windows 10). Дальнейшие шаги будут выглядеть следующим образом.

1. Вставьте образ ISO в виртуальный привод DVD. Для этого выберите виртуальную машину в списке слева, нажмите кнопку «Настроить», перейдите в пункт «Носители», выберите диск, нажмите по кнопке с диском и стрелкой и выберите пункт «Выбрать образ оптического диска». Укажите путь к образу. Затем в пункте настроек «Система» в разделе «Порядок загрузки» установите «Оптический диск» на первое место в списке. Нажмите «Ок».
2. В главном окне нажмите «Запустить». Запустится созданная ранее виртуальная машина, при этом загрузка будет выполнена с диска (с образа ISO), можно выполнить установку Windows так, как это делается на обычном физическом компьютере. Все шаги первоначальной установки аналогичны таковым на обычном компьютере, см. Установка Windows 10 с флешки.
3. После того, как Windows была установлена и запущена, следует установить некоторые драйверы, которые позволят гостевой системе правильно (и без лишних тормозов) работать в виртуальной машине. Для этого выберите в меню «Устройства» — «Подключить образ диска дополнений VirtualBox», откройте компакт-диск внутри виртуальной машины и запустите файл VBoxWindowsAdditions.exe для установки этих драйверов. При ошибке подключения образа, завершите работу виртуальной машины и подключите образ из C:\ Program Files\ Oracle\ VirtualBox\ VBoxGuestAdditions.iso в настройках носителей (как в первом шаге) и снова запустите виртуальную машину, а затем произведите установку с диска.

По завершении установки и перезагрузки виртуальной машины она полностью будет готова к работе. Однако, возможно, вы захотите выполнить некоторые дополнительные настройки.

Основные настройки виртуальной машины VirtualBox

В настройках виртуальной машины (учтите, что многие настройки недоступны, пока виртуальная машина запущена) вы можете изменить следующие основные параметры:

1. В пункте «Общие» на вкладке «Дополнительно» можно включить общий с основной системой буфер обмена и функцию Drag-n-Drop для перетаскивания файлов в гостевую ОС или из неё.
2. В пункте «Система» — порядок загрузки, режим EFI (для установки на GPT диск), размер оперативной памяти, количество ядер процессора (не следует указывать число более количества физических ядер процессора вашего компьютера) и допустимый процент их использования (низкие значения часто приводят к тому, что гостевая система «тормозит»).
3. На вкладке «дисплей» можно включить 2D и 3D ускорение, задать объем видеопамяти для виртуальной машины.
4. На вкладке «Носители» — добавить дополнительные приводы дисков, виртуальные жесткие диски.
5. На вкладке USB — добавить USB устройства (которые физически подключены к вашему компьютеру), например, флешку, к виртуальной машине (нажмите по значку USB с «плюсом» справа). Для использования контроллеров USB 2.0 и USB 3.0 установите Oracle VM VirtualBox Extension Pack (доступно для скачивания там же, где вы загружали VirtualBox).
6. В разделе «Общие папки» можно добавить папки, которые будут общими для основной ОС и виртуальной машины.

Некоторые из указанных выше вещей можно выполнить и из запущенной виртуальной машины в главном меню: например, в пункт «Устройства» можно подключить флешку, извлечь или вставить диск (ISO), включить общие папки и т.п.

Дополнительная информация

В завершение — некоторая дополнительная информация, которая может оказаться полезной при использовании виртуальных машин VirtualBox.

• Одна из полезных возможностей при использовании виртуальных машин — создание «снимка» (snapshot) системы в её текущем состоянии (со всеми файлами, установленными программами и прочим) с возможностью отката к этому состоянию в любой момент (и возможностью хранить несколько снимков). Сделать снимок в VirtualBox можно на запущенной виртуальной машине в меню «Машина» — «Сделать снимок состояния». А восстановить в менеджере виртуальных машин, нажав «Машины» — «Снимки» и выбрав вкладку «Снимки».
• Некоторые комбинации клавиш по умолчанию перехватываются основной операционной системой (например, Ctrl+Alt+Del). Если вам требуется отправить подобное сочетание клавиш в виртуальную машину, используйте пункт меню «Ввод».
• Виртуальная машина может «захватывать» ввод клавиатуры и мышь (так, что нельзя перевести ввод на основную систему). Чтобы «освободить» клавиатуру и мышь, если потребуется, используйте нажатие хост-клавиши (по умолчанию это правый Ctrl).
• На сайте Майкрософт есть готовые бесплатные виртуальные машины Windows для VirtualBox, которые достаточно импортировать и запустить. Подробно о том, как это сделать: Как скачать бесплатные виртуальные машины Windows с сайта Майкрософт.
• При необходимости вы можете включить загрузку виртуальной машины VirtualBox с физической флешки или другого накопителя

Не могу изменить параметры виртуальной машины

Можно задать следующие параметры виртуальной машины.

Имя по умолчанию : Новая виртуальная машина

Введите имя для новой виртуальной машины.

Начальная настройка: хранилище сервера виртуализации по умолчанию, если новая машина создается на сервере виртуализации. В противном случае это папка документов текущего пользователя.

Это хранилище, где будет создана новая виртуальная машина. Возможность изменить хранилище на сервере виртуализации зависит от настроек и бренда продукта виртуализации. VMware ESX позволяет иметь несколько хранилищ. Сервер Microsoft Hyper-V позволяет создать новую виртуальную машину в любой локальной папке.

Начальная настройка: если этого параметра нет в резервной копии, то это параметр по умолчанию сервера виртуализации.

Это объем памяти, выделяемой новой виртуальной машине. Диапазон изменения памяти зависит от оборудования хоста, операционной системы хоста и настроек продукта виртуализации. Например, виртуальным машинам может быть разрешено использовать не больше 30 % памяти.

Начальная настройка: количество и размер дисков исходной машины.

Количество дисков, как правило, равно таковому на исходной машине. Оно может быть другим, если в программу добавляются дополнительные диски, чтобы из-за ограничений, налагаемых продуктом виртуализации, соответствовать количеству томов на исходной машине. Виртуальные диски можно добавлять в конфигурацию машины или в некоторых случаях удалять предложенные диски.

При добавлении нового виртуального диска наряду с указанием интерфейса и производительности можно задать его формат.

• Экономичный формат. Диск занимает такую же часть пространства памяти, что и данные, которые на нем хранятся. Это способствует экономии пространства памяти. Чтобы включить экономичный формат, выберите флажок Экономное распределение (для ESX) или Динамически расширяющийся диск (для Hyper-V).
• Полный формат. Диск занимает все подготовленное пространство памяти. Это способствует повышению производительности виртуальной машины. Чтобы использовать полный формат, снимите флажок Экономное распределение (для ESX) или Динамически расширяющийся диск (для Hyper-V).

Если резервная копия создана для физической машины, настройкой по умолчанию является полный формат. При восстановлении из резервной копии виртуальной машины программное обеспечение пытается воспроизвести формат дисков исходной машины. Если это невозможно, используется полный формат.

Реализация машин Xen основана на Microsoft Virtual PC и наследует его ограничения: до 3 дисков IDE и 1 процессор. Использование дисков SCSI не поддерживается.

Начальная настройка: параметр сервера по умолчанию, если этого параметра нет в резервной копии или параметр из резервной копии не поддерживается сервером виртуализации.

Это количество процессоров новой виртуальной машины. В большинстве случаев этот параметр имеет значение 1. Положительный результат назначения машине нескольких процессоров не гарантируется. Количество виртуальных процессоров может зависеть от конфигурации ЦП хоста, продукта виртуализации и гостевой операционной системы. Обычно несколько процессоров становятся доступными на многопроцессорных хостах. При наличии ЦП многоядерного хоста или гиперпотоковой организации может стать возможным применение нескольких виртуальных процессоров на однопроцессорном хосте.

Распространенные ошибки в настройке Hyper-V

Как старший программный менеджер в группе Product Quality and Online (PQO), я особое внимание уделяю технологиям виртуализации, то есть продуктам Microsoft Hyper-V Server, System Center Virtual Machine Manager (SCVMM), Microsoft Application Virtualization (App-V), Microsoft Enterprise Desktop Virtualization (MED-V) и Windows Virtual PC. Совместно с командами разработчиков я работаю над решением проблем, о которых пользователи сообщают в службу поддержки Microsoft. Данные проблемы следует учитывать всем, кто планирует устанавливать Hyper-V или уже работает с ним

Исключения в антивирусе

Если на сервере Hyper-V установлено антивирусное программное обеспечение и файлы виртуальной машины Hyper-V не добавлены в список исключений компонента сканирования в реальном времени, то вы можете столкнуться со множеством трудностей. Наиболее распространенная проблема — администратор открывает консоль управления Hyper-V и обнаруживает, что виртуальные машины исчезли. Другие симптомы:

• проблемы с производительностью виртуальных машин;
• создание или запуск виртуальной машины заканчивается неудачей, при этом появляется одно из следующих сообщений:

1. The requested operation cannot be performed on a file with a user-mapped section open. (0x800704C8);
2. VMName’ Microsoft Synthetic Ethernet Port (Instance ID<7e0da81a-a7b4-4dfd-869f-37002c36d816>): Failed to Power On with Error ‘The specified network resource or device is no longer available.’ (0x80070037);
3. The I/O operation has been aborted because of either a thread exit or an application request. (0x800703E3).

Чтобы избежать этих проблем, добавьте в список исключений компонента сканирования в реальном времени в своем антивирусе перечисленные ниже папки и файлы.

• Папка, в которой по умолчанию хранятся настройки виртуальных машин (C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Hyper-V).
• Другие папки конфигураций виртуальных машин.
• Папка, в которой по умолчанию хранятся VHD-файлы (C:\Users\Public\Documents\Hyper-V\Virtual Hard Disks).
• Другие папки, в которых хранятся VHD-файлы.
• Папки, в которых хранятся снимки.
• Vmms.exe (возможно, придется настроить как процесс-исключение в антивирусной программе).
• Vmwp.exe (возможно, придется настроить как процесс-исключение в антивирусной программе).

Рекомендуемые исключения, необходимые для работы Hyper-V, а также известные проблемы, связанные с антивирусным программным обеспечением, описаны в статье Microsoft «Virtual machines are missing in the Hyper-V Manager Console or when you create or start a virtual machine, you receive one of the following error codes: ‘0x800704C8’, ‘0x80070037’ or ‘0x800703E3’» (support.microsoft.com/kb/961804).

Снимки и нехватка места на диске

Если снимки не могут быть объединены из-за нехватки места на диске (то есть error0x80070070), не удаляйте файлы с расширением. avhd (файлы снимков). В результате удаления файлов. avhd произойдет потеря данных, которая приведет к тому, что виртуальная машина перестанет запускаться. Если у вас нет возможности освободить необходимое дисковое пространство на томе, где хранятся файлы. avhd, требуется сделать следующее:

1. Экспортировать виртуальную машину на том, где достаточно свободного места на диске.
2. После завершения экспорта откройте консоль управления Hyper-V и удалите виртуальную машину, которую экспортировали.
3. Импортируйте виртуальную машину из нового места хранения. Если версия Hyper-V ниже Windows Server 2008 R2, включите виртуальную машину, а затем выключите ее, чтобы запустить процесс объединения в новом месте хранения.

Полный список наработанных методов использования снимков можно найти в статье TechNet «Hyper-V Virtual Machine Snapshots: FAQ» по ссылке technet.microsoft.com/en-us/library/dd560637(WS.10).aspx.

Компоненты интеграции не обновлены

После того как исправление или обновление для Hyper-V установлено на сервер (Windows 2008 R2, Server 2008 или Microsoft Hyper-V Server), просмотрите документацию, связанную с исправлением, чтобы узнать, требует ли это исправление обновления компонентов интеграции виртуальной машины. Вы также можете просмотреть список обновлений Hyper-V на сайте TechNet, чтобы выяснить, включает ли обновление усовершенствованные компоненты интеграции.

Пример проблемы, которая может возникнуть из-за устаревших компонентов интеграции, можно найти в статье Microsoft «The network connection is lost on a Hyper-V virtual machine» (support.microsoft.com/kb/2223005), где говорится об исправлении для Hyper-V, которое решает проблему сетевого подключения к виртуальной машине. Для этого исправления требуется обновить компоненты интеграции виртуальных машин с системами Windows XP и Windows Server 2003. Если исправление установить на сервер Hyper-V, но не обновить компоненты интеграции виртуальной машины, то, вероятно, сетевая проблема, которую должно было устранить исправление, останется.

Чтобы определить, какие виртуальные машины имеют устаревшие компоненты интеграции, можно просмотреть журнал событий Microsoft-Windows-Hyper-V-Integration/Admin. Если виртуальная машина использует устаревшие компоненты интеграции, то при ее запуске в журнал будет записано следующее событие:

Log Name: Microsoft-Windows-Hyper-VIntegration-Admin

Description: Hyper-V Heartbeat connected to virtual machine ‘vmname’, but the version does not match the version expected by Hyper-V (Virtual machine ID A5C22E8D-5F58-4186-832F-E7C2AE0B4804). This is an unsupported configuration. This means that technical support will not be provided until this problem is resolved. To fix this problem, upgrade the integration services. To upgrade, connect to the virtual machine and select Insert Integration Services Setup Disk from the Action menu.

Событие с идентификатором 4010 будет записано для каждой устаревшей службы интеграционного компонента виртуальной машины (экран 1).

Экран 1. Событие 4010 в журнале

Вы также можете задействовать инструмент Hyper-V Best Practices Analyzer (BPA) или сценарии PowerShell, чтобы определить, какие виртуальные машины имеют устаревшие компоненты интеграции. Узнать, как получить инструмент Hyper-V BPA, можно из статьи Microsoft «Hyper-V BPA for Windows Server 2008 R2 is now available» (support.microsoft.com/kb/977238). Команда разработчиков Hyper-V разместила сценарий PowerShell в хранилище сценариев TechNet по ссылке gallery.technet.microsoft.com/scriptcenter/251337c5-ab97-40b3-a888-80b68102d1d5.

Функция Refresh virtual machine configuration и кластер

Консоль управления Hyper-V не поддерживает кластеры, и это означает, что изменения настроек виртуальных сетей или виртуальных машин в данной консоли должны быть продублированы на другие узлы кластеров с помощью функции Refresh virtual machine configuration в консоли диспетчера отказоустойчивых кластеров.

Если не воспользоваться этой функцией, то виртуальная машина либо вообще не сможет перемещаться между узлами кластера, либо ее параметры (например, VLAN ID), которые были изменены, будут потеряны при перемещении виртуальной машины на другой узел кластера Hyper-V. Чтобы обновить настройки виртуальной машины, выполните следующие шаги.

1. В консоли диспетчера отказоустойчивых кластеров откройте раздел Services and Applications, а затем щелкните по виртуальной машине, для которой хотите обновить настройки.
2. В окне Actions прокрутите список вниз, щелкните мышью на кнопке More Actions, затем выберите функцию Refresh virtual machine configuration, как показано на экране 2.

Экран 2. Функция Refresh virtual machine configuration

В системе Server 2008 R2 функцией Refresh virtual machine configuration можно не пользоваться, если вы меняете параметры виртуальной машины с помощью консоли диспетчера отказоустойчивых кластеров. Для изменения параметров виртуальной машины в этой консоли сделайте следующее:

• в консоли диспетчера отказоустойчивых кластеров откройте раздел Services and Applications, затем щелкните по виртуальной машине, для которой хотите изменить параметры;
• в окне Actions щелкните мышью на кнопке Settings, чтобы изменить параметры виртуальной машины.

Сбои в работе Hyper-V

Чтобы посмотреть полный список распространенных проблем в настройке Hyper-V, обратитесь к статье TechNet «Hyper-V: Gotchas» по ссылке social.technet.microsoft.com/wiki/contents/articles/hyper-v-gotchas.aspx. Этот список обновляется раз в квартал при выявлении новых проблем.

Джефф Паттерсон (jeffpatt@microsoft.com) — старший менеджер в команде Product Quality and Online в Microsoft

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями