第5讲-1虚拟机技术原理及基本应用

主要的桌面虚拟化软件
• VirtualBox • VirtualPC • VMWare
Oracle xVM VirtualBox
• • • Oracle VM VirtualBox 是由Sun Microsystems公司出品的软件（sun 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再次该名变成 Oracle VM VirtualBox。VirtualBox是开源软件。目前VirtualBox 3.2.0支持的操 作系统包括：Debian, Fedora, Linux, Mac OS X(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。
VMware主界面介绍
• • • • 菜单栏 工具栏 侧边栏 主窗口
虚拟机的应用分类
• 桌面虚拟化
• 服务器虚拟化
• 应用程序虚拟化
PS. 该部分将在虚拟化高级设置课程中详细讲解
虚拟化的应用实例
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一台电脑如何进行硬件组装？ 一台硬件完好的电脑如何安装操作系统和应用软件？ 组装一台电脑，所花费的金钱、时间、精力需要多少？ （物理机） 如何在10分钟之内组装多台电脑并安装好操作系统和应用软件？ 如何在一台计算机上，一个小时之内建立一个小型局域网？ 如何让一台被病毒完全破坏的电脑一分钟之内恢复正常？ （虚拟化）
虚拟化的应用实例
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案例二：快速装机
传统装机：
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虚拟机装机：
虚拟化的应用实例
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案例二：快速装机
虚拟机克隆：
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云端虚拟桌面/服务器：
虚拟化的应用实例
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案例三：单机组网
利用物理设备组网时，需要用到哪些硬件设备？网络结构是怎样的？
通过交换机、路由器、服 务器、计算机等多种物理 设备可以组建计算机网络
虚拟机的硬件要求
• 虚拟机毕竟是将两台以上的电脑的任务集中在一
台电脑上，所以对硬件的要求比较高，主要是
CPU、硬盘和内存。
• 虚拟机对内存的需求比较大，根据宿主操作系统
和虚拟操作系统数量合理分配内存资源，保证系 统正常运行。
虚拟操作系统的特点
• 多系统并行 • 硬件标准化：虚拟机硬件由厂家虚拟出的标准硬件构成 • 快速恢复性：使用虚拟硬盘，具有快照功能（也撤销盘， undo-disk）。 • 灵活扩展性：增加硬盘或网卡，简单。 • 可移植性：方便迁移，虚拟机对宿主而言就是文件，可以 像文件一样进行克隆或移植到其他机器上。
虚拟化的应用实例
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案例三：单机组网 如果只有一台电脑，如何组建一个计算机网 络？
通过虚拟NAT、虚拟DHCP 服务器，搭建NAT网络
虚拟化的应用实例
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案例三：单机组网
虚拟机上NAT网络的配置
虚拟网卡与NAT 网络连接配置
虚拟化的应用实例
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案例三：单机组网 服务器虚拟化网络组建
服务器虚拟化虚拟交换机 配置
重启 恢复
第五讲 虚拟化技术及应用
1
虚拟化技术的原理
2
VMware虚拟机的安装与基本使用
VMware菜单及工具栏介绍
• 文件“菜单” • “虚拟机”菜单 • 工具栏介绍
VMware中创建虚拟机
• 启动软件 • 创建虚拟机
– – – – – – 启动向导 指定类型 指定操作系统 指定存放路径 选择网络类型 指定硬盘容量
虚拟化的应用实例
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案例四：病毒测试
病毒、木马肆虐，计算机安 全专家们如何进行病毒程序 的测试，以寻找对抗的方法 呢？
虚拟化的应用
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案例四：病毒测试
面对始终清除不尽的病毒， 用户如何是好，安全专家 何以应对？
虚拟化的应用实例
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案例五：时光倒流 在电脑上，有各种系统工具或者辅助软件，用来保持系统的状态 。
苹果Machine Time “时光机 器”
Windows系 统还原
Ghost系统备 份还原
虚拟化的应用实例
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案例五：时光倒流 利用虚拟机软件，系统可以永久保持在某个状态，随时可以恢复。
挂起 暂停
时间暂停：让虚 拟机挂起，系统 永久保持当前状 态。恢复之后， 系统状态保持在 系统暂停的时刻。 一分钟即可完成。 （快照功能可以 更好的达到这一 目的。）
安装VMware Tools
• VWware Tools的作用
– 提升虚拟机中的显示效果 – 虚拟机与主机间自动捕获和释放鼠标光标
VMware中安装操作系统实例
• 用VMware安装苹果操作系统
PS. 该实例我们将在下一节“操作系统的介绍与安装”中详细讲 解
主讲人：
虚拟机技术原理及发展应用
教学目的：了解虚拟机软件 掌握虚拟机的创建 掌握虚拟机的基本配置
实验内容：虚拟机的安装 系统软件在虚拟机的安装
虚拟机技术原理及发展应用
1
虚拟化技术的原理
2
VMware虚拟机的安装与基本使用
虚拟机技术原理及发展应用
1 2 3
虚拟化的概念
虚拟化优点与缺点
虚拟化的概念
1、虚拟机可以在一台机器上同时运行几个操作系统，是SOHO开发一 族的必备工具。 2、利用虚拟机可以进行软件测试，以免病毒或流氓软件等破坏。 3、使用虚拟机进行教学培训业务、网络实验、网络游戏等非常方便。
• 缺点：降低性能，所有指令均需要通过 虚拟机翻译之后 才能真正执行
1、芯片虚拟化：在CPU当中集成一组虚拟化指令，改善虚拟机运行的性 能，让虚拟机执行的指令不在需要多次翻译。 2、X86体系结构的虚拟化指令：Intel-VT AMD-V
虚拟化的应用实例
• • • • •
案例一：电脑复制，将一台电脑变成多台 案例二：快速装机，十分钟之内安装好硬件、操作系统、 应用软件 案例三：单机组网，用一台电脑组建网络 案例四：病毒测试，病毒导致文件损坏，系统崩溃，如何 是好 案例五：时光倒流，让系统永远停留在过去的某个时刻， 并且随时可以恢复
修改虚拟机配置
• • • • • 设置内存 设置硬盘 设置网络 光驱设置 USB设置
VMware Workstation配置虚拟网卡
•设置VMware Workstation的虚拟网卡方式
ຫໍສະໝຸດ Baidu
在VMware中安装操作系统
• 将安装光盘放入光驱（或指定ISO文件路径） • 单击“启动虚拟机”
在VMware中安装操作系统
• “虚拟”一词最早源于光学，用于解释镜子当中的像，镜 子当中的所有物体都是实际物体的一个影像，并非真实物 体，只是它看起来和真实物体一样。 • “虚拟”扩展概念：可以用来描述任何真实物体，如虚拟 内存、虚拟磁盘、虚拟光驱、虚拟软驱、虚拟打印机等。 虚拟机并无统一的定义，凡是通过软件模拟具有完整功能 的硬件平台，并运行于一个隔离环境当中的计算机系统均 可视为虚拟化系统。
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2005年将把产品名称更改 Microsoft Virtual PC 2004 。
新的版本为 Microsoft Virtual PC 2007
VMware Workstation
• VMware Workstation是一款帮助开发者和系统管 理员进行软件开发，测试以及配置的强大虚拟机 软件。软件开发者借助它可以在同一台电脑上开 发和测试适用于Microsoft Windows, Linux或者 NetWare的复杂网络服务器应用程序。
虚拟化的应用实例
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案例一：电脑复制
一台电脑，在同一时刻，最多能够运行多少个操作系统？ 通过虚拟机软件，在硬件资源充足的条件下，可以同时运行多个系统。（VMware）
虚拟机软件可以通过 文件复制粘贴的方法， 快速复制多台电脑
虚拟化的应用实例
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案例一：电脑复制
通过服务器虚拟化软件，可以运行成千上万个云端桌面。（VSphere）
• 参考资料：虚拟化.doc
什么是虚拟机？
• 虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具 有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环 境中的完整计算机系统。 • 虚拟机是通过软件来模拟计算机软、硬件环境的 一种技术
虚拟机工作原理
• 虚拟机层次结构图
虚拟机的优缺点
• 优点：跨平台，与用户系统隔离，使用灵活
虚拟机与多操作系统的比较
比较情况如下：
比较
运行 系统间切换 硬盘数据安全 组网
虚拟机
一次可以同时运行多个系统 可以直接进行
多操作系统
一次只能运行一个系统 需要关闭一个，再重启进入另 一个
操作不影响宿主计算机数据
多系统之间可以实现网络互联，组 成局域网
有影响
不能
虚拟机重要概念说明
• 1. VM（Virtual Machine）——虚拟机，指由Vmware模拟出 来的一台虚拟的计算机，也即逻辑上的一台计算机； • 2.HOST——指物理存在的计算机，Host’s OS指HOST上运 行的操作系统； • 3. Guest OS——指运行在VM上的操作系统。例如在一台安 装了Windows XP的计算机上安装了Vmware，那么，HOST 指的是安装Windows XP的这台计算机，其Host’s OS为 Windows XP。VM上运行的是Linux，那么Linux即为Guest OS。
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Microsoft Virtual PC
• 2001年05月19日 Connectix VirtualPC 预览版提供免费下载,Connectix公司 推出了一个运行在Intel硬件平台上的Virtual PC预览版。该软件类似于 VMWare，允许用户在Windwos操作系统上运行 多个客户操作系统, 喜欢 VMWare 很多。然而, 和VMWare不同的是, 该产品只能运行在Windows 2000、Windows NT以及Windows ME下。据Connectix公司，Virtual PC正 式版将于6月中旬发布，预计售价为199美元。 2003.2.19 mircosoft 收购connectix virtual pc 微软公司通过宣布收购虚拟 服务器软件公司Connectix，计划完成向服务器整合Server Consolidation的 主要工作。