Лабораторна робота №4, Віртуалізація та робота в віртуальній машині VIRTUALBOX

« Назад

Мета:

- навчитися працювати з віртуальними машинами Virtual Box;

- навчитися налаштовувати мережні параметри комп'ютера;

- вивчити утиліти діагностики TCP / IP.

Короткі теоретичні відомості

Технологія віртуалізації призначена для здійснення можливості одночасного запуску на одному комп'ютері декількох ( в тому числі, різних ) ОС. Однією з таких систем є VirtualBox, який:

- є крос платформних додатком віртуалізації і працює на комп'ютерах з процесорами Intel або AMD під управлінням операційних систем Windows, Mac, Linux або Solaris;

- розширює можливості вашого комп'ютера тим, що дозволяє працювати безлічі операційних систем одночасно ( всередині віртуальних машин);

- дозволяє встановити і запустити віртуальних машин стільки, скільки вам потрібно - ваша фантазія обмежується тільки розміром вільного дискового простору і пам'яті.

В ОС, реалізованої на віртуальній машині, є можливість виконувати різні маловивчені або потенційно небезпечні для неї операції, не турбуючись про наслідки: оскільки система є віртуальною, її крах або часткове пошкодження не позначиться на роботі реальної ОС.

Основні переваги такого підходу полягають у наступному:

- з'являється можливість інсталяції на одному комп'ютері декількох ОС без необхідності відповідного конфігурування фізичних жорстких дисків;

- можливо здійснювати роботу з декількома ОС одночасно з динамічним перемиканням між ними без перезавантаження реальної системи;

- скорочується час зміни складу і конфігурації встановлених віртуальних ОС;

- здійснюється ізоляція реального обладнання від небажаного впливу програмного забезпечення, що працює в середовищі віртуальної ОС;

- з'являється можливість моделювання обчислювальної мережі на єдиному автономному комп'ютері.

Завдання, які можна вирішувати без перезавантаження системи і без побоювання завдати їй якоїсь шкоди:

- освоєння нової, альтернативної ОС;

- запуск спеціалізованих програм, призначених для роботи в середовищі конкретної ОС;

- тестування однієї програми під управлінням різних ОС;

- установка і видалення оціночних або демонстраційних версій нових додатків;

- тестування потенційно небезпечного програмного забезпечення, щодо якого є підозра на вірусне зараження;

- управління правами доступу користувачів до даних і програм в межах віртуального середовища.

Основна термінологія

Операційна система хоста (ОС хоста, host OS ) - це операційна система фізичного комп'ютера, в якій встановлено VirtualBox.

Гостьова операційна система ( Гостьова ОС, guest OS ) - це операційна система працює всередині в віртуальній машині. Теоретично, в VirtualBox можуть працювати операційні системи DOS, Windows, OS / 2, FreeBSD, OpenBSD, Linux (різні варіації), Android (в версії для х86 процесора).

Віртуальна машина ( ВМ, VM ) - це спеціальне середовище яке VirtualBox створює для роботи гостьової операційної системи. Зазвичай, ВМ існує у вигляді вікна на робочому столі вашого комп'ютера, але залежно від використовуваного інтерфейсу вона може займати весь ваш екран або відображатися на екрані іншого комп'ютера.
VirtualBox сприймає ВМ як безліч параметрів, які визначають її поведінку. Ці параметри включають:

1) апаратні налаштування ( розмір пам'яті виділеної для ВМ, типи жорстких дисків, підключені CD і т.д. );

2) поточний стан ( ВМ працює, збережена і т.п.).

Ці налаштування представлені у вікні менеджера VirtualBox, а також можуть управлятися через програму командного рядка VBoxManage.

Гостьові доповнення ( Guest Additions ) - це пакет програмних продуктів, що поставляються з VirtualBox та розроблених для встановлення всередині ВМ, що сприяють поліпшенню продуктивності гостьової ОС і надання додаткової функціональності.

Віртуальні машини інших виробників:

- вільно поширювані - Virtual PC 2007, QEMU, OpenVZ, VirtualBox, Hyper-V, VMware Player

- пропрієтарні (платні) - Parallels Workstation, Icore virtual accounts, Hyper-V, Virtuozzo, VMware ESX Server,

Завдання до лабораторної роботи

1) Вивчити теоретичний матеріал;

2 ) Ознайомитися з методичними вказівками і завданням до ЛР;

3 ) Для зазначеного варіанта завдання скласти звіт про виконання ЛР;

4 ) Включити до звіту відповіді на контрольні питання.

Завдання 1

Запустити програму Virtual Box

1. Скопіюйте файли віртуальної машини з встановленою операційною системою Microsoft Windows на диск D:.

2. Запустіть програму Virtual Box. Відкриється Oracle VM Virtual Box ( Консоль віртуального комп'ютера). У цій консолі вам потрібно вибрати віртуальну машину з встановленою операційною системою Microsoft Windows і відкрити її налаштування (Властивості).

Для цього і всіх наступних пунктів даного завдання зробіть « Скріншот » вікна консолі віртуального комп'ютера ( прав. Alt + Prt Sc ).

3. Перегляньте налаштування віртуальної машини:

Загальні => Основні => Назва - ім'я віртуальної машини;

Загальні => Основні => Тип - тип гостьової операційної системи;

Загальні => Основні => Версія - версія гостьової операційної системи;

Загальні => Додатково => Тека для зрізів - задайте шлях до папки, куди будуть збережуться « знімки » екрана гостьової ОС;

Загальні => Додатково => Спільна кишеня - встановите значення параметра «Виключений»;

Загальні => Додатково => Змінні носії інформації - важлива опція, що дозволяє не зберігати всі зміни, зроблені протягом сеансу роботи з віртуальною машиною.

Необхідно відключити дану опцію.

Система => Материнська плата => Основна пам'ять - об'єм використовуваної пам'яті.

Рекомендується розподіляти наявну фізичну пам'ять порівну між усіма запущеними віртуальними машинами і фізичним комп'ютером, за умови використання не більше 50% загальної фізичної оперативної пам’яті комп’ютера;

Пам’ять => Дерево пам’яті =>Windows.vdi => Жорсткий диск - місцезнаходження файлу жорсткого диска віртуальної машини.

Мережа => Адаптер 1 => Тип підключення - мережеві настройки. Увімкніть перший мережевий адаптер. У списку виберіть проміжний адаптер хоста.

Таким чином, створюється мережеве з'єднання фізичного комп'ютера і віртуальної машини, яке не впливає на реальну мережу.

4. Інші налаштування залиште незмінними.

5. Увімкніть віртуальну машину (кнопка Пуск або пункт контекстного меню Старт ). Операційна система повинна стартувати. Після запуску з'явиться вікно Welcome to Windows. Виберіть у меню команду Машина => Надіслати Ctrl -Alt - Del яка передає віртуальній машині код комбінації клавіш Ctrl + Alt+Delete. Введіть пароль адміністратора (якщо є) і увійдіть в систему.

6. Тепер ви знаходитесь у віртуальній машині. Щоб перейти в повноекранний режим, натисніть правий Ctrl+F. Щоб вийти з вікна віртуальної машини на фізичний комп'ютер натисніть правий Ctrl.

7. Для інтелектуального поведінки покажчика «миші» встановіть на віртуальну машину

Додатки гостьової системи з меню машина вікна віртуальної машини.

8. Вимкніть віртуальну машину. Виберіть у меню вікна віртуальної машини пункт машина, потім Закрити. Існує три способи завершення роботи: Зберегти стан машини - на жорсткому диску в спеціальному файлі зберігається поточний стан віртуальної машини і при наступному старті робота починається з нього ( аналог « Сплячого режиму »).

Послати сигнал завершення - Відповідають натискання кнопки Power на системному блоці; Вимкнути машину - Повне вимкнення, аналог « Виключення» на фізичному комп'ютері;

9.Виберіть Послати сигнал завершення.

Завдання 2. Вивчити утиліту діагностики TCP/IP IPconfig

1. Дізнайтеся призначення утиліт діагностики TCP / IP (наприклад, через будь-яку пошукову машину).

2. На віртуальній машині запустіть командний рядок Start- Run- cmd (Пуск- Виконати - Командний рядок).

3.Виясніте призначення параметрів утиліти, користуючись ключем / ?:

Ipconfig / ?

4. Випишіть призначення наступних ключів утиліти ipconfig: / all, / release, / renew.

Для цього і всіх наступних пунктів даного завдання зробіть «скриншот» вікна консолі віртуального комп'ютера (прав. Alt + Prt Sc).

5. Виконайте утиліту IPconfig з ключем / all. Відзначте, що при наявності декількох мережевих адаптерів інформація про мережеві параметрах виводиться окремо для кожного з них.

6. Випишіть такі дані (тільки для адаптера локальної мережі):

ім'я комп'ютера (computer(host) name);

IP -адреса (IP address);

маску підмережі (subnet mask);

основний шлюз за замовчуванням (default gateway);

адреси DNS- серверів (DNS servers);

фізичну адресу (physical address).

Завдання 3. Призначити своїй віртуальної машині задані мережеві параметри.

1.Відкрийте вікно Network Connections (Мережні з'єднання):

Start- Control panel - Network Connections (Пуск- Панель управління - Мережеві з'єднання).

2. Клацніть два рази на значку Local Area Connection (Підключення по локальній мережі). Відобразиться інформація про поточні мережевих параметрах і активності мережі. Для цього і всіх наступних пунктів даного завдання зробіть « скриншот » вікна консолі віртуального комп'ютера (прав. Alt + Prt Sc).

3.Нажміте на кнопку Properties (Властивості) і два рази клацніть у вікні встановлених компонентів на Protocol TCP / IP (Протокол TCP / IP).

4. З'явиться вікно властивостей протоколу. Введіть такі дані:

IP -адреса: 192.168.44.номер ПК*10;

маска підмережі: 255.255.255.0;

шлюз за замовчуванням: 192.168.44.200;

адреса DNS- сервера: 192.168.44.200.

Помістіть в звіт знімок екрана (screenshot, скріншот), в якому відображені встановлені налаштування IP- протоколу на віртуальній машині.

5. Закрийте обидва вікна властивостей кнопками ОК.

6. Перевірте мережеві настройки за допомогою утиліти IPconfig.

Завдання 4. Об'єднати в мережу віртуальну машину і фізичний комп'ютер.

1.Перевірте в налаштуваннях віртуальної машини (розділ Networking), що у неї є один мережевий адаптер, підключений до віртуального мережного адаптера VirtualBox. Це означає, що віртуальна машина підключена по мережі до фізичного комп'ютера, але для можливості передачі повідомлень між ними потрібно налаштувати мережеві параметри віртуальної машини, зокрема, об'єднати їх в одну підмережу. Для цього і всіх наступних пунктів даного завдання зробіть «скриншот» вікна консолі віртуального комп'ютера.

2.Виясніте за допомогою утиліти IPconfig мережеві параметри фізичного комп'ютера (якщо є декілька мережевих адаптерів, виберіть ті параметри, які відносяться до адаптера з описом Virtual adapter VirtualBox). Параметри повинні бути наступними:

IP -адреса: 192.168.44.номер ПК *10+1;

маска підмережі: 255.255.255.0;

шлюз за замовчуванням: 192.168.44.200;

адреса DNS- сервера: 192.168.44.200.

3.Якщо це не так, замініть нижче вказані в п.4 мережеві параметри на ті, які відповідають номеру підмережі в IP-адресі адаптера віртуальної мережі.

Завдання 5. Перевірити можливість зв'язку між фізичним комп'ютером і віртуальною машиною.

1. Дізнайтеся призначення утиліти ping.

2. На віртуальній машині запустіть командний рядок Start- Run- cmd (Пуск- Виконати - Командний рядок).

3. Виясніте призначення параметрів утиліти ping, користуючись ключем / ?.

4. Проверьте можливість зв'язку віртуальної машини з фізичним комп'ютером за допомогою утиліти ping:

ping 192.168.1.20

5. Таким же способом перевірте здатність з'єднання фізичного комп'ютера з віртуальною машиною (запустіть утиліту ping на фізичному комп'ютері).

6. Випишіть призначення наступних ключів утиліти ping: - t, - a, - l, - w.

Завдання 6. Дізнатися ім'я фізичної комп'ютера і назву робочої групи.

Існує два способи дізнатися ім'я і робочу групу комп'ютера.

Перший спосіб: відкрийте вікно системних властивостей (клацніть правою кнопкою миші по значку Мій комп'ютер - Властивості). На вкладці Ім'я комп'ютера визначте ім'я комп'ютера і назву робочої групи.

Другий спосіб (за допомогою командного рядка): для визначення імені комп'ютера скористайтеся утилітою hostname.

Щоб дізнатися назву робочої групи, застосуйте утиліту nbtstat (утиліта відображає інформацію про протокол NBT - NetBIOS через TCP / IP). У командному рядку введіть:

Nbtstat - a <ім'я комп'ютера>. Також можливо використання команди net config workstation.

1. Випишіть ім'я фізичної комп'ютера і назву робочої групи.

2. Експериментальним шляхом з'ясуйте максимальну довжину імен NetBIOS.

Завдання 7. Змінити ім'я віртуальної машини і ввести її в робочу групу фізичного комп'ютера.

1. Відкрийте вікно системних властивостей гостьовий ОС. На вкладці Ім'я комп'ютера натисніть кнопку Змінити... Введіть ім'я віртуальної машини (наприклад, server) і назву робочої групи, що збігається з назвою робочої групи фізичного комп'ютера.

2. Перевірте нове ім'я віртуальної машини за допомогою утиліти hostname.

3.Перевірте, чи відображається фізичний комп'ютер в мережевому оточенні віртуальної машини. Відкрийте вікно Мережеве оточення з меню Пуск.

Зліва на панелі Мережевих завдань виберіть пункт Відобразити комп'ютери робочої групи. Якщо все зроблено правильно, в цьому вікні має бути два комп'ютера - фізичний і віртуальна машина.

Завдання 8. Перевірити здатність зв'язку по іменах вузлів.

Припустимо, фізичний комп'ютер називається host. На віртуальній машині в командному рядку введіть: ping host.

Утиліта ping, запущена за IP-адресою, перевіряє здатність фізичної з'єднання двох вузлів. Якщо використовувати ім'я, то буде перевірятися також здатність дозволу імені.

Аналогічно перевірте зв'язок з сервером на фізичному комп'ютері.

3. САМОСТІЙНА РОБОТА

1. Підключіть до мережі третій комп'ютер (віртуальну машину з Microsoft Windows XP). Намалюйте схему отриманої мережі. Перевірте можливість зв'язку по IP - адресами.

2.Добавьте віртуальну машину з Microsoft Windows XP в робочу групу. Перевірте можливість зв'язку за іменами вузлів.

3.Організуйте постійне опитування фізичного комп'ютера з одного з віртуальних машин за допомогою утиліти ping. З'ясуйте з одного з віртуальних машин ім'я фізичної комп'ютера за допомогою утиліти ping.

5. Вивчіть можливості утиліти tracert.

6. Досліджуйте можливості утиліти netstat.

7. Вимкніть третю та запустіть четверту віртуальну машину з ОС Linux (одночасну роботу відразу 3- х віртуальних машин комп'ютери, встановлені в навчальних аудиторіях не можуть забезпечити в силу недостатності ресурсів).

8. На віртуальній машині з ОС Linux запустіть емулятор терміналу (наприклад, в Ubuntu Програми => Стандартні => Термінал).

9. Вивчіть можливості консольні утиліти ifconfig, hostname, host і ifconfig, запустивши їх з ключем - h.

10.Підключіть до мережі четвертий комп'ютер (віртуальну машину з Linux),використовуючи консольну утиліту ifconfig. Намалюйте схему отриманої мережі. Перевірте можливість зв'язку по IP - адресах.

11. Створіть віртуальну машину та встановіть в ній операційну систему.