虚拟机

虚拟机软件

1.虚拟机技术

• 虚拟机技术是虚拟化技术的一种，所谓虚拟化技术就是将事物从一种形式转变成另一种形式，最常用的虚拟化技术有操作系统中内存的虚拟化，实际运行时用户需要的内存空间可能远远大于物理机器的内存大小，利用内存的虚拟化技术，用户可以将一部分硬盘虚拟化为内存，而这对用户是透明的。又如，可以利用虚拟专用网技术（VPN）在公共网络中虚拟化一条安全，稳定的“隧道”，用户感觉像是使用私有网络一样。

2.虚拟系统

• 虚拟系统通过生成现有操作系统的全新虚拟镜像，它具有真实windows系统完全一样的功能，进入虚拟系统后，所有操作都是在这个全新的独立的虚拟系统里面进行，可以独立安装运行软件，保存数据，拥有自己的独立桌面，不会对真正的系统产生任何影响 ，而且具有能够在现有系统与虚拟镜像之间灵活切换的一类操作系统。
• 流行的虚拟机软件有VMware(VMWare ACE）、Virtual Box和Virtual PC，它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机。
• 虚拟系统和传统的虚拟机（Parallels Desktop，Vmware，VirtualBox，Virtual pc）不同在于：虚拟系统不会降低电脑的性能，启动虚拟系统不需要像启动windows系统那样耗费时间，运行程序更加方便快捷；虚拟系统只能模拟和现有操作系统相同的环境，而虚拟机则可以模拟出其他种类的操作系统；而且虚拟机需要模拟底层的硬件指令，所以在应用程序运行速度上比虚拟系统慢得多。

3.虚拟机分类

• linux虚拟机
  • 一种安装在Windows上的虚拟linux操作环境，就被称为linux虚拟机。它实际上只是个文件而已，是虚拟的linux环境，而非真正意义上的操作系统。但是它们的实际效果是一样的。所以安装在虚拟机上使用好。
  • windowsXP虚拟机vmware下安装Linux 我们在实际的Windows　XP中(宿主计算机)再虚拟出一台电脑(虚拟机)，并在上面安装Linux系统，这样，你就可以放心大胆地进行各种Linux练习而无须担心操作不当导致宿主机系统崩溃了。并且你可以举一反三，将一台电脑变成三台、四台，再分别安装上其他的系统。(运行虚拟机软件的操作系统叫Host OS，在虚拟机里运行的操作系统叫Guest OS)。
• Java虚拟机
  • Java虚拟机（JVM）是Java Virtual Machine的缩写，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能模拟来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。
  • ※优点
    • Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用模式Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码)，就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。
    • Java虚拟机是Java语言底层实现的基础，对Java语言感兴趣的人都应对Java虚拟机有个大概的了解。这有助于理解Java语言的一些性质，也有助于使用Java语言。对于要在特定平台上实现Java虚拟机的软件人员，Java语言的编译器作者以及要用硬件芯片实现Java虚拟机的人来说，则必须深刻理解Java虚拟机的规范。另外，如果想扩展Java语言，或是把其它语言编译成Java语言的字节码，也需要深入地了解Java虚拟机。

4.常用软件

• 1.VMware Workstation
  • VMware是EMC公司旗下独立的软件公司，1998年1月，Stanford大学的Mendel Rosenblum教授带领他的学生Edouard Bugnion和Scott Devine及对虚拟机技术多年的研究成果创立了VMware公司，主要研究在工业领域应用的大型主机级的虚拟技术计算机，并于1999年发布了它的第一款产品:基于主机模型的虚拟机VMware Workstation。尔后于2001年推出了面向服务器市场的VMware GSX Server和VMware ESX Server。今天VMware是虚拟机市场上的领航者，其首先提出并采用的气球驱动程序(balloon driver)，影子页表(shadow page table)，虚拟设备驱动程序(Virtual Driver)等均已被后来的其它虚拟机如Xen采用。
  • 使用Vmware，可以同时运行Linux各种发行版、Dos、Windows各种版本，Unix等，甚至可以在同一台计算机上安装多个Linux发行版、 多个Windows版本。
  • 优点：
    • 1.可同时在同一台PC上运行多个操作系统，每个OS都有自己独立的一个虚拟机， 就如同网络上一个独立的PC。
    • 2.在Windows NT/2000上同时运行两个VM，相互之间可以进行对话，也可以在全屏方式下进行虚拟机之间对话，不过此时另一个虚拟机在后台运行。
    • 3.在VM上安装同一种操作系统的另一发行版，不需要重新对硬盘进行分区。
    • 4.虚拟机之间共享文件、应用、网络资源等。
    • 5.可以运行C/S方式的应用，也可以在同一台计算机上，使用另一台虚拟机的所有资源。
• 2.Parallels Desktop
  • Parallels Desktop是适用于Mac OS平台上的虚拟机解决方案。无需重启即可在同时一台Mac电脑上随时访问Windows和Mac两个系统上的众多应用程序。与VMware最大的区别在于Parallels Desktop无需重启，两个系 统同时运行。两系统间可以实现文件互传，素材共用。
    融合模式(Coherence)支持不显示Windows但是仍使用其应用程序，或者在Mac上保 留熟悉的Windows背景与开始菜单。两种同时运行Windows与Mac应用程序的方式都不会对 性能产生任何影响。
    多虚拟机支持:Windows、Linux、Chrome OS、Mac OS、Android OS等。
  • 优点:
    • 无缝集成。在Mac设备上也能使用Siri®与Cortana，它还支持iCloud、Dropbox与Google DriveTM。
    • 性能好。比如暂停虚拟机与重启操作系统的速度较VMware Fusion 8.5快了3倍，可以实时优化虚拟磁盘，只有在实际需要
      时才会占用空间。
    • 开发神器。免费为Docker、Jenkins和Chef等常用开发工具提供支持。
• 3.Virtual PC
  • Virtual PC是微软公司(Microsoft)收购过来的，最早不是微软开发的。Virtual PC可以允许你在一个工作站上同时运行多个PC操作系统，当你转向一个新OS时，可以为你运行传统应用提供一个安全的环境以保持兼容性，它可以保存重新配置的时间，使得你的支持，开发，培训工作可以更加有效。
  • Virtual PC在使用PowerPC处理器的Mac OS X版本上，其模拟机“使用”Intel Pentium 4处理器及440BX系列的主板;而 在Windows版本上，会使用电脑本身的处理器。模拟电脑上使用一块标准的SVGA VESA图卡，并与S3 Trio 64 PCI 8 MByte Video RAM版本的兼容。主板使用American Megatrends (AMI)的BIOS。并有“内置”的Creative Labs Sound Blaster 16 PnP声卡(Vista上或运行模拟Vista环境时，则使用Vista本身的音效系统，因为Vista并不支援Creative Labs Sound Blaster)及DEC 21041或DEC 21140的Ethernet网卡。
  • Virtual PC可以在你的电脑上能同时模拟多台电脑，虚拟的电脑使用起来与一台真实的电脑一样，可以进行bios设定，可以给它的硬盘进行分区，格式化，操作系统可以安装DOS，Windows 95，Windows 98，Windows ME，Windows 2000，Windows XP，Windows Server 2003，UNIX，LINUX等等，可以在Windows XP里运行Linux。
  • 优点:
    • 兼容性好。和xp及其他微软的系统的兼容性是最好的。
    • 占用内存小，使用方便。
    • 对网络的支持好，安装完成系统后配置一下ip即可上网。
• 4.Oracle VM VirtualBox
  • Oracle VM VirtualBox是由Sun Microsystems公司出品的软件(Sun Microsystems于2010年被Oracle收购)，原由德国innotek公司开发。2008年2月12日，Sun Microsystems宣布将以购买股票的方式收购德国Innotek软件公司，新版不再叫做Innotek VirtualBox，而改叫Sun xVM VirtualBox。2010年1月21日，欧盟终于同意Oracle收购Sun，VirtualBox再次改名变成Oracle VM VirtualBox。VirtualBox是开源软件。
  • VirtualBox 3.2.0支持的操作系统包括:Debian，Fedora，Linux，Mac OS (Intel)，Mandriva，OpenSolaris，PCLiunxOS，Red Hat，SUSE Linux，Solaris 10，Ubuntu，Windows，Xandros，openSUSE等。
  • Oracle VM VirtualBox支持的客户端操作系统包括:从3.1到Vista的所有版本的Windows、Linux 2.2、2.4和2.6内核、Solaris x86、OS/2、、OpenBSD、Netware、FreeBSD和DOS。在2007年1月，InnoTek以GNU General Public License (GPL)释出VirtualBox，并提供二进位版本及开放源码版本的代码。最新版本是VirtualBox 4.3.12-93733。
  • 优点:
    • 1.它小巧精悍，安装文件下载方便，安装起来占用的硬盘空间也小。
    • 2.它支持的操作系统类型，更新的要比VMware WorkStation快。
    • 3.它是免费的。
• 5.VMLite
  • VMLite是全球首款中国人自己设计的高速虚拟机，VMLite发布的短短几周内已经吸引了全球上万名虚拟机玩家注册下载并使 用VMLite软件。
  • VMLite是一个虚拟机软件，其附带的VMLite XP模式与微软推出的Windows XP模式几乎一模一样，但是却不要求你的CPU非得支持虚拟化才能运行。VMLite允许你直接使用从微软网站上下载下来的Windows XP模式安装文件，来建立Windows XP虚 拟机。VMLite XP模式配置完成后，在Windows 7的开始菜单中也会出现虚拟机中安装的软件的快捷方式;在虚拟机中运行的程 序，可以无缝的在Windows 7桌面上显示，看起来就跟在本机中运行一样。
  • VMLite已经包括VMLite XP Mode、VMLite Workstation、MyOldPCs、VMLite VirtualApps Studio、VMLite VirtualApps Player、VBoot六大产品，非常全面。
  • 优点:
    • 1)VMLite是世界上运行速度最快的虚拟机
    • 2)VMLite对硬件安装没有任何要求，就是对你的计算机配置没有任何要求，比如不需要兼容VT-x或者AMD-V
    • 3)VMLite不运行远程程序所以速度非常快
    • 4)VMLite文件共享快
    • 5)VMLite拥有超大磁盘容量:2TB
    • 6)VMLite支持32位和64位系统
    • 7)VMLite支持多个虚拟CPU同时运行
    • 8)VMLite支持3D动画效果拥有32位高清晰显卡，可以高清晰度的欣赏google earth以及让玩家玩遍对画质要求高的最时尚的网游

5.Linux虚拟机安装

• 绝大多数初学者使用的是 Windows，所以只讲解在 Windows 下安装 VMware 和 Linux。
  • Player 是免费版本，只能用于非商业用途，适合个人学习。
  • Pro 是商业版本，功能最强大，付费以后才能使用。
• VMware 对计算机的硬件配置要求比较高，配置低了虚拟机会很慢，甚至不能运行。理论上，配置越高越好，现在主流的计算机配置都可以达到运行 VMware 的要求。
• 由于 VMware 的安装过程比较简单，与安装普通软件无异，因此不再过多阐述。这里假设读者已经下载并已安装好 VMware，接下来直接开始使用 VMware 安装 Linux 系统。
• 启动VMware，进入其主界面，如图所示
  
• 点击“创建新的虚拟机”，进入虚拟机设置向导界面，如图所示，这里建议初学者选择“典型（推荐）”。
  
• 点击“下一步”，进入“安装操作系统”界面，若初学者已提前准备好 Linux 系统的映像文件（.iso 文件），此处可选择“安装程序光盘映像文件”，并通过“浏览”按钮找到要安装 Linux 系统的 iso 文件；否则选择“稍后安装操作系统”，如图所示。
  
  • 建议初学者提前下载好 CenOS 映像系统，给大家提供 CentOS 6.5 映像文件迅雷 下载地址（点击链接或复制链接到迅雷即可开始下载）：
    32 位 CentOS 6.5 映像下载：http://archive.kernel.org/centos-vault/6.5/isos/i386/CentOS-6.5-i386-bin-DVD1.iso
    64 位 CentOS 6.5 映像下载：http://archive.kernel.org/centos-vault/6.5/isos/x86_64/CentOS-6.5-x86_64-bin-DVD1.iso
• 点击“下一步”，进入“选择客户机操作系统”，选择“Linux”，并在“版本”下拉列表框中选择要安装的对应的 Linux 版本，这里选择“CentOS 6”，如图所示。
  
• 继续“下一步”，进入“命名虚拟机”界面，给虚拟机起一个名字（如“CentOS 6.5”），然后单击“浏览”按钮，选择虚拟机系统安装文件的保存位置，如图所示。
  
  • 单击"下一步"按钮，进入"指定磁盘容量"界面。默认虚拟硬盘大小为 20GB（虚拟硬盘会以文件形式存放在虚拟机系统安装目录中）。虚拟硬盘的空间可以根据需要调整大小，但不用担心其占用的空间，因为实际占用的空间还是以安装的系统大小而非此处划分的硬盘大小为依据的。
  • 比如你设定了硬盘容量为 20GB，但是安装 Linux 只用了 4GB，那么实际上只会在你的 Windows 分区中占用 4GB 的空间，占用空间会随着虚拟机系统使用的空间增加而增加。
• 此“指定磁盘容量”界面保持默认设置即可，如图所示
• 接下来进入“已准备好创建虚拟机”界面，确认虚拟机设置，不需改动则单击"完成"按钮，开始创建虚拟机，如图所示。
• 这里，我们可以略做调整，单击"自定义硬件"按钮进入硬件调整界面。为了让虚拟机中的系统运行速度快一点，我们可以选择"内存"调整虚拟机内存大小，但是建议虚拟机内存不要超过宿主机内存的一半。CentOS6.x 最少需要 628MB 及以上内存分配，否则会开启简易安装过程，如图所示。
  
• 选择“新CD/DVD(IDE)”可以选择光驱配置。如果选择“使用物理驱动器”，则虚拟机会使用宿主机的物理光驱；如果选择“使用 ISO 映像文件”，则可以直接加载 ISO 映像文件，单击“浏览”按钮找到 ISO 映像文件位置即可，如图所示。
  
• 选择"网络适配器"将进入 VMware 新手设置中最难以理解的部分——设置网络类型，如图所示。此设置较复杂，不过网络适配器配置在虚拟机系统安装完成后还可以再行修改。
  
• VMware 提供的网络连接有 5 种，分别是"桥接模式"、“NAT 模式”、“仅主机模式”、“自定义"和"LAN 区段”：
  • 桥接模式：相当于虚拟机的网卡和宿主机的物理网卡均连接到虚拟机软件所提供的 VMnet0 虚拟交换机上，因此虚拟机和宿主机是平等的，相当于一个网络中的两台计算机。这种设置既可以保证虚拟机和宿主机通信，也可以和局域网内的其他主机通信，还可以连接 Internet，是限制最少的连接方式，推荐新手使用。
  • NAT 模式：相当于虚拟机的网卡和宿主机的虚拟网卡 VMnet8 连接到虚拟机软件所提供的 VMnet8 虚拟交换机上，因此本机是通过 VMnet8 虚拟网卡通信的。在这种网络结构中，VMware 为虚拟机提供了一个虚拟的 NAT 服务器和一个虚拟的 DHCP 服务器，虚拟机利用这两个服务器可以连接到 Intemet。所以，在正常情况下，虚拟机系统只要设定自动获取 IP 地址，就能既和宿主机通信，又能连接到 Internet了。但是这种设置不能连接局域网内的其他主机。
  • 仅主机模式：宿主机和虚拟机通信使用的是 VMware 的虚拟网卡 VMnet1，但是这种连接没有 NAT 服务器为虚拟机提供路由功能，所以仅主机网络只能连接宿主机，不能连接局域网，也不能连接 Internet 网络。
  • 自定义网络：可以手工选择使用哪块虚拟机网卡。如果选择 Vmnet1，就相当于桥接网络；如果选择 VMnet8，就相当于 NAT 网络。
  • LAN 区段：这是新版 VMware 新增的功能，类似于交换机中的 VLAN（虚拟局域网），可以在多台虚拟机中划分不同的虚拟网络。
• 其中常用设置有以下 2 种：
  • 1.需要宿主机的 Windows 和虚拟机的 Linux 能够进行网络连接，使用"桥接模式"（桥接时，Linux 也可以访问互联网，只是虚拟机需要配置和宿主机 Windows 同样的联网环境）；
  • 2.需要宿主机的 Windows 和虚拟机的 Linux 能够进行网络连接，同时虚拟机的 Linux 可以通过宿主机的 Windows 连入互联网，使用"NAT模式"。
• 硬盘配置设置完成后，点击图 7 中的“完成”按钮，就成功创建了一台虚拟机！对于在图 3 中提前下载好 CentOS 映像并作相应设置的读者，此时 VMware 会直接启动 Linux CentOS 系统，如图所示。
  
• 而在图 3 中选择“稍后安装操作系统”的读者，此时必须先下载某个 Linux 映像文件，并通过“编辑虚拟机设置->CD/DVD（IDE）”中，选择“使用ISO映像文件”，手动添加 iso 文件，然后点击“确定”即可手动开启 Linux 系统。如图所示。
  

6.主要用处

• 1.演示环境，可以安装各种演示环境，便于做各种例子
• 2.保证主机的快速运行，减少不必要的垃圾安装程序，偶尔使用的程序，或者测试用的程序在虚拟机上运行
• 3.避免每次重新安装，银行等常用工具，不经常使用，而且要求保密比较好的，单独在一个环境下面运行
• 4.想测试一下不熟悉的应用，在虚拟机中随便安装和彻底删除
• 5.体验不同版本的操作系统，如Linux、Mac等。
• 终端虚拟化由于其带来的维护费用的大幅降低而受到追捧——如能降低占用空间，降低购买软硬件设备的成本，节省能源和更低的维护成本。它比实际存在的终端设备更加具备性价比优势。但这些并非是教育行业和厂商对虚拟化技术情有独钟的惟一原因。另一方面，一般较少提及，虚拟化技术能大幅提升系统的安全性。