Основные положения

Любая система представляет собой отражение своих составных частей — это ключевое понятие, лежащее в основе виртуализации. В данной статье мы рассмотрим виртуализацию гостевых операционных систем, или, проще говоря, концепцию «компьютера внутри компьютера». Основной компьютер, на котором всё это происходит, называется хостом. На хосте устанавливается специальное программное обеспечение — гипервизор, который и обеспечивает работу гостевой операционной системы. Таким образом, ключевыми элементами здесь являются три понятия: хост, гипервизор и гостевая система.

• Хост — это физический компьютер, предоставляющий свои ресурсы (процессор, память, дисковое пространство) для работы виртуальной среды.
• Гипервизор — программа или слой управления, который создаёт и поддерживает виртуальные машины, распределяя ресурсы хоста между ними.
• Гостевая система — виртуальная операционная система, работающая внутри хоста благодаря гипервизору.

Виды

В основном выделяют два вида гипервизоров: 1-го и 2-го уровня:

Виртуализация первого типа (Bare-metal) В этом случае гипервизор устанавливается напрямую на аппаратное обеспечение, минуя какую-либо промежуточную операционную систему. Примеры гипервизоров первого типа: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V (в режиме bare-metal), Xen.

Виртуализация второго типа (Hosted) Здесь гипервизор устанавливается поверх уже существующей операционной системы, которая, в свою очередь, работает на аппаратном обеспечении. В этом случае хостом считается сама операционная система, а гипервизор функционирует как приложение внутри неё. Примеры гипервизоров второго типа: VirtualBox, VMware Workstation, Parallels Desktop.

Для начала мы рассмотрим гипервизор VirtualBox — пример виртуализации второго типа (hosted). Такой тип гипервизора работает поверх существующей операционной системы, что делает его более простым в установке и использовании, особенно для новичков. VirtualBox идеально подходит для знакомства с виртуализацией, так как не требует сложной настройки и совместим с большинством современных ОС.

Семейства Linux-дистрибутивов

Что касается выбора гостевой операционной системы, мы остановимся на дистрибутивах Linux. В частности, речь пойдёт о системах, основанных на двух популярных семействах: RHEL (Red Hat Enterprise Linux) и Debian. К первому относятся такие дистрибутивы, как CentOS, Rocky Linux или Fedora, а ко второму — Ubuntu, Linux Mint и сам Debian. Эти варианты широко распространены, хорошо задокументированы и подходят как для обучения, так и для практического применения.

Чтобы начать работу с виртуализацией, нам нужно установить гипервизор VirtualBox. Перейдите на официальный сайт VirtualBox по адресу www.virtualbox.org и найдите раздел «Downloads» (загрузки). На этой странице выберите версию программы, подходящую для вашей операционной системы. В моём случае это Fedora — для дистрибутивов Linux на сайте обычно предлагается скачать пакет для конкретного семейства. Поскольку Fedora основана на RHEL, убедитесь, что вы выбираете версию, совместимую с RPM-пакетами (например, для Fedora или Red Hat).

После загрузки RPM-файла откройте терминал и установите его с помощью команды:

sudo dnf install ./VirtualBox-<версия>.rpm

Замените <версия> на актуальное название скачанного файла. Команда dnf — это пакетный менеджер Fedora, который установит VirtualBox и все необходимые зависимости. После завершения установки вы сможете запустить VirtualBox из меню приложений или через терминал командой virtualbox.

Теперь, когда VirtualBox установлен, пора запустить гостевую операционную систему. Для этого нам понадобится образ операционной системы в формате ISO. Чтобы лучше понять процесс виртуализации, рекомендуется выбрать гостевую ОС, отличную от хостовой. В моём случае хостовая система — Fedora, а в качестве гостевой я использую Ubuntu Server. Вы можете скачать ISO-образ Ubuntu Server с официального сайта ubuntu.com.

Если ваша хостовая ОС — Fedora, важно учитывать, что изначально в ней могут отсутствовать некоторые драйверы гипервизора, необходимые для работы VirtualBox. Чтобы всё функционировало корректно, нужно установить их вручную. Выполните следующие шаги:

Установка зависимостей и пакетов VirtualBox

Откройте терминал и установите необходимые пакеты, включая поддержку виртуализации:

sudo dnf install @development-tools kernel-devel kernel-headers dkms

sudo dnf install VirtualBox

Пакет dkms поможет автоматически обновлять модули ядра для VirtualBox.

Настройка VirtualBox

После установки обновите конфигурацию VirtualBox от имени суперпользователя:

sudo /sbin/vboxconfig

Эта команда настроит драйверы и модули ядра.

Отключение KVM (если требуется)

Fedora по умолчанию использует модуль ядра KVM (Kernel-based Virtual Machine), который может конфликтовать с VirtualBox. Чтобы избежать проблем, временно отключите его:

sudo modprobe -r kvm_intel # Для процессоров Intel

sudo modprobe -r kvm_amd # Для процессоров AMD

Убедитесь, что используете правильную команду в зависимости от вашего процессора (Intel или AMD). Для постоянного отключения можно добавить эти модули в чёрный список, отредактировав файл /etc/modprobe.d/blacklist.conf.

 1) Открываем гипервизор, после new

2) Название, ISO образ (Скачиваем на офф. сайте производителя)

Здесь next (запомните реквизиты для входа)

Выделяем ОЗУ и ядра

Выделяем память на жестком диске хоста для виртуального диска гостевой ос

Finish

Готово.

Мы установили гипервизор VirtualBox на хостовую систему Fedora, настроили его, отключив конфликтующий модуль KVM, и запустили гостевую систему Ubuntu Server, используя ISO-образ. Теперь у нас есть рабочая виртуальная машина для дальнейших экспериментов.