информатика. ЛР 1-2. Лабораторная работа 1 Виртуализация, гипервизоры, создание виртуальных машин Цели работы
 Скачать 359.52 Kb.
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 Виртуализация, гипервизоры, создание виртуальных машин Цели работы Изучить состав инструментальных средств создания и сопровождения аппаратных конфигураций виртуальных машин (ВМ). Получить практические навыки выполнения типовых операций мониторинга и управления состояниями виртуальных машин. Изучить функциональные возможности интеграции виртуальных (гостевых) и физической (хостовой) машин. Ознакомиться с возможностями гипервизоров от различных разработчиков. Порядок выполнения работы Установить гипервизор Oracle VM VirtualBox. Создать новую гостевую виртуальную машину (без установки ОС). Построить дерево клонов гостевой ВМ. Получить серию снимков состояний ВМ. Выполнить (в режиме видеозахвата) протоколирование работы гостевой ВМ. Установить функциональные расширения гостевой ВМ. Подключить физический и виртуальный диски к гостевой ВМ. Выполнить настройку сетевого подключения гостевой ВМ. Создать архивный образ гостевой ВМ. Выполнить аналогичные действия для другого гипервизора по собственному выбору (например: QEMU, VirtualPC, VMware). Сравнить функциональные возможности 4-5 гипервизоров и заполнить соответствующую таблицу 1. Таблица 1. Сравнительные характеристики гипервизоров Наимено– вание гипер– визора Процес– сор машины- носителя Госте– вой процес– сор Поддерж– ка SMP в госте–вых ОС ОС машины- носителя Поддер– жи–ва– емые госте– вые ОС Лицен –зия Методические указания к выполнению работы VirtualBox — это свободно распространяемый (по лицензии GNU GPL) программный продукт от компании Oracle, обеспечивающий виртуализацию персональных компьютеров x86/x64 – совместимых архитектур с возможностью установки на них различных операционных систем, а также организации их независимого или совместного (в составе виртуальной компьютерной сети) функционирования. Установка VirtualBox Чтобы установить VirtualBox в ОС MS Windows необходимо загрузить установочный файл с официального сайта и запустить его на исполнение. Для создания виртуальной машины необходимо в главном окне VirtualBox вызвать мастер создания гостевой машины кнопкой Создать. На первом шаге необходимо выбрать тип и подтип гостевой операционной системы, что обеспечит включение некоторых видов оптимизации работы конкретной ОС. На следующем шаге мастера необходимо определить объём оперативной памяти виртуальной машины. Желательно выбирать объём оперативной памяти гостевой машины не меньше рекомендуемого мастером. На следующем шаге осуществляется создание виртуального жёсткого диска (по умолчанию тип диска – VDI). Далее предлагается выбрать способ Pack, то его необходимо скачать с официального сайта, нажать кнопку добавления плагина и установить его. Теперь официальный плагин установлен и можно работать с USB устройствами 3.0 в гостевой виртуальной машине. В менеджере виртуальных машин имеется возможность использования снимков состояния (snapshots) виртуальной машины, позволяющих возвращать виртуальную машину к любому сохраненному в виде снимка состоянию. Включение функции для запущенной машины выполняется из меню МашинаСделать снимок состояния, для выключенной машины – на вкладке Снимки. В менеджере виртуальных машин доступен режим захвата видео с экрана виртуальной машины. Для этого в меню Вид требуется установить галочку Захват видео. Дополнения гостевой машины позволяют использовать общий буфер обмена, общие папки, перетаскивание файлов, интеграцию экрана, адаптацию разрешения виртуальной машины и многое другое. Чтобы установить дополнения в меню Устройства следует выбрать Подключить образ дополнений гостевой ОС. Далее необходимо запустить установщик для своей системы. Для работы с реальным диском в ОС Windows требуется выполнить команду: "C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\VBoxManage.exe" internalcommands createrawvmdk -filename C:\drive.vmdk -rawdisk \\.\PHYSICALDRIVE1 При возникновении обратной необходимости требуется выяснить ссылку на начало данных на диске, а затем штатными средствами ОС подключить этот в конфигурацию хостовой ОС. Контрольные вопросы 1. Какие компоненты (hardware) персонального компьютера эмулирует Oracle Virtual Box? 2. Какие форматы дисков (виртуальных контейнеров) мы можем использовать при создании виртуального жесткого диска в программе Oracle Virtual Box? Приведите их сравнительную характеристику. 3. Как называется запуск ОС на компьютере с использованием программы Oracle Virtual Box? 4. Какие операции позволяют в программе Oracle Virtual Box изменять параметры нескольких виртуальных машин одновременно? 5. Какой инструмент Oracle Virtual Box позволяет сохранить определенное состояние виртуальной машины и как это может быть использовано? 6. Какие режимы клонирования виртуальных машин реализованы в Oracle Virtual Box? Приведите сравнительную характеристику. 7. Назовите типовое имя сетевого адаптера в среде приложения Oracle Virtual Box? 8. Что означает понятие «образ диска». Приведите примеры по вариантам использования. 9. С какой целью задается хост-комбинация в Oracle Virtual Box? 10. Приведите алгоритм действий пользователя по получению снимка экрана установленной в Oracle Virtual Box операционной системы. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Установка гостевых ОС Linux. Сравнительная характеристика ОС различных семейств и стандартных пакетов программ Цели работы Ознакомиться с возможностями различных дистрибутивов ОС Linux. Научиться осуществлять установку и первичную настройку ОС Linux. Задачи работы Установка и первичная настройка ОС семейства Ubuntu. Установка и первичная настройка ОС семейства Astra Linux. Установка и первичная настройка ОС семейства Alt Linux. Выполнение сравнительного анализа характеристик данных дистрибутивов. Выполнение сравнительного анализа ПО для Linux и его аналогов для Windows. Выполнение работы 1. Установка ОС Ubuntu Скачать с официального сайта дистрибутив Ubuntu. Создать виртуальную машину в VitualBox и загрузить её с образа установочного диска. После загрузки выбрать язык установки и выбрать пункт Установить Ubuntu. На следующих шагах выбирается часовой пояс, настраивается язык и раскладка клавиатуры. Далее необходимо создать и настроить разделы на виртуальном жёстком диске. Первым делом нужно будет создать новую таблицу разделов. Для этого выберите свой пустой диск и нажмите кнопку Новая таблица разделов. Под «swap»-раздел рекомендуется выделять место, равное объёму оперативной памяти системы; под корневой раздел – не менее 15 Гбайт. Файловая система – Ext4. На следующем шаге необходимо задать Имя пользователя и пароль для входа в систему. На последнем шаге выводится окно, в котором подытожены все выбранные вами изменения и настройки. Кнопка Дополнительно вызывает окно с расширенными опциями для начального загрузчика GRUB, а также с настройками прокси-сервера и предложением поучаствовать в опросе пользователей. Далее нажмите Установить, чтобы начать копировать файлы на жёсткий диск. 2. Обновление компонентов После установки и входа в систему рекомендуется выполнить Обновление системы Ubuntu. Это осуществляется через приложение "Обновление приложений" или с помощью терминала (в консольном режиме). Для этого последовательно выполняем команды: sudo apt update (обновление сведений о новых доступных пакетах в подключенных репозиториях системы); sudo apt full-upgrade (обновляет пакеты, которые уже установлены в системе, доставляет новые пакеты зависимости и удаляет пакеты, которые устанавливались в систему и уже не используются); sudo snap refresh (обновление snap пакетов). Установка мультимедиа кодеков и Microsoft шрифтов осуществляется командой sudo apt install ubuntu-restricted-extras. Установка дополнительных архиваторов в Ubuntu: sudo apt-get install p7zip-rar rar unrar unace arj cabextract. 3. Установка инструментов для тонкой настройки системы Дополнительные настройки GNOME устанавливаются командой sudo apt install gnome-tweak-tool Редактор dconf – низкоуровневая система конфигурации: sudo apt install dconf-editor 4. Настройка внешнего вида системы Закрепление избранных приложений осуществляется через контекстное меню (правая кнопка по значку приложения на панели задач): Для добавления приложения в избранное, необходимо осуществить нажатие на запущенном значке приложения правой кнопкой мыши и выбрать пункт "Добавить в избранное". Настройка размера значков и положение панели задач находится в окне "Параметры" на вкладке "Панель задач". Здесь задаётся размер значков на панели. Также можно переместить панель задач вниз, изменив пункт "Положение на экране". Изменение расположения кнопки "Показать все приложения" осуществляется в редакторе dconf (/org/gnome/shell/extensions/dash-to-dock/), включением параметра "show-apps-at-top". Отображение значка корзины на панели задач включается командой: gsettings set org.gnome.shell.extensions.dash-to-dock show-trash true А убирается следующей командой: gsettings set org.gnome.shell.extensions.desktop-icons show-trash false Чтобы полоса прокрутки окон всегда отображалась, выполните следующую команду в терминале: gsettings set org.gnome.desktop.interface overlay-scrolling true Расположение кнопок управления окном изменяются в программе "Доп. настройки GNOME", в пункте "Заголовки окон". Там же, на вкладке "Внешний вид" изменяются темы оформления. 5. Настройка файлового менеджера Files (Nautilus) По умолчанию в файловом менеджере Files (Nautilus) при двойном клике по Shell (.sh) скриптам и Python (.py) скриптам открывается содержимое текстового файла. Чтобы изменить данную настройку в меню "Параметры" на вкладке "Поведение" для пункта "Исполняемые текстовые файлы" устанавливается параметр "Спросить что делать". Добавление в контекстное меню пункта "Создать новый документ" осуществляется командой: touch /Шаблоны/Новый\ документ . Дополнение Gnome Sushi, добавляющее возможность быстрого просмотра файлов по пробелу добавляется выполнением следующей команды: sudo apt install gnome-sushi 6. Установка приложений Для поиска и установки snap приложений необходимо установить Snap Store, для чего выполняется команда: sudo snap install snap-store . Браузером по умолчанию является Firefox. Установка других браузеров осуществляется через snap или deb-пакеты. Команды установки мессенджеров: Telegram – sudo snap install telegram-desktop; Skype – sudo snap install skype; Viber – дистрибутив скачивается на официальном сайте. Помимо LibreOffice, установите редактор ONLYOFFICE командой: sudo snap install onlyoffice-desktopeditors Для проигрывания видеофайлов установите VLC командой: sudo apt install vlc . Для воспроизведения звуковых файлов установите плеер DeaDBeeF. Для этого выполните следующие команды: sudo add-apt-repository ppa:starws-box/deadbeef-player sudo apt update sudo apt install deadbeef Установите программы разработки. GIT – sudo apt install git WebShtorm – sudo snap install webstorm –classic Редактор Visual Studio Code (VS Code): sudo snap install code --classic java sdk (lte версии) – sudo apt install openjdk-11-jdk sudo apt install openjdk-8-jdk 7. Установка и первичная настройка отечественных ОС По аналогии с проделанной работой с ОС Ubuntu выполнить установку систем семейств Astra Linux и Alt Linux. 8. Сравнение характеристик ОС Linux Проведите сравнительный анализ характеристик дистрибутивов Linux. Полученные сведения занесите в таблицу, включающую следующие параметры: Наименование дистрибутива; Текущая стабильная версия и её Дата выпуска; Лицензия; Система инициализации по умолчанию; Среда рабочего стола; Поддержка файловых систем; Управление установочными пакетами; Репозитории свободного программного обеспечения. Проведите сравнительный анализ ПО для Linux и его аналогов в Windows с кратким описанием: браузеры, офисные пакеты, архиваторы, загрузчики, командные интерпретаторы, почтовые клиенты, CAD-системы, среды разработки, мультимедийные проигрыватели, мультимедийные редакторы. Полученные данные сведите в таблицу. Шаги выполнения работы должны сопровождаться скриншотами с краткими пояснениями. Контрольные вопросы 1. Кто создал операционную систему Linux и какова была цель её создания? 2. В чем разница между дистрибутивами Linux? Найдите в Сети и назовите современные версии ОС в каждой ветке (номер и название). 3. Что такое разрядность ОС Linux? Как это связано с её практическим использованием? 4. В чем различие дистрибутивов server и desktop? 5. Перечислите национальные дистрибутивы операционных систем, созданные на базе ОС Linux, известные Вам. 6. Перечислите и кратко опишите этапы установки ОС Linux. |
После этого виртуальная машина появляется в списке машин, доступных менеджеру VirtualBox, откуда их можно запускать на исполнение.
Для более эффективной эмуляции гостевой машины рекомендуется выполнить настройку процессора и дисплея. При этом необходимо выделить виртуальную машину в списке и выбрать пункт меню Настроить.
В появившемся окне настроек следует выбрать группу настроек Система, а внутри неё вкладку Процессор для выбора количество ядер процессора хостовой машины используемых гостевой машиной, а также включить PAE для поддержки больше 4 Гб RAM в 32 битных системах и режим эмуляции EFI.
Затем на вкладке Ускорение включить режим аппаратной виртуализации, а также дополнительные параметры AMD-V или Intel-VT.
В пункте меню Дисплей необходимо увеличить объём видеопамяти гостевой машины до значения не менее 128 Мб. Также здесь можно настроить количество мониторов и другие параметры графики.
Для создания резервных копий гостевой машины (например, для переноса её на другую хостовую машину) служит опция Клонировать, вызываемая из контекстного меню для гостевой машины:
При первом запуске виртуальной машины (без установленной на неё операционной системы) необходимо выбрать носитель, содержащий дистрибутив с которого будет установлена новая система операционная система. Таким носителем может быть DVD-ROM или ISO образ системы:
Также имеется возможность изменить этот образ из меню Устройства
Оптические диски для уже запущенной гостевой машины
Дальнейшая работа с гостевой машиной производится точно так же, как с обычным компьютером
VirtualBox поддерживает установку плагинов, которые отображаются в одноимённом пункте меню. Если в списке отсутствует VirtualBox-Extension-