Учебное пособие по курсу ПОУК-2
Описание файла
Документ из архива "Учебное пособие по курсу ПОУК-2", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "программное обеспечение управляющих комплексов (поук)" из 9 семестр (1 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "поук" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Учебное пособие по курсу ПОУК-2"
Текст из документа "Учебное пособие по курсу ПОУК-2"
Виртуальная RTOS QNX на платформе MS VirtualPC-2007 Общие сведения о виртуализации В широком смысле, виртуализация представляет собой процесс отделения реализации какого-либо объекта или процесса от его представления для пользователя. Такое определение видится весьма пространным, однако понять его совсем просто: виртуализация имеет место быть тогда, когда мы видим что-то и работаем с тем, что на самом деле имеет другую от нашего виденья природу и строение. Для чего это нужно? Только для того, чтобы нам было удобно работать с созданным для нас окружением, которое на самом деле устроено совсем иначе, чем мы его себе представляем. Виртуализация бывает разная: операционных систем, приложений, систем хранения данных, отдельных аппаратных и программных компонентов вычислительных систем. На самом деле, мы все так или иначе пользуемся продуктами виртуализации – многие наверное слышали про виртуальную машину Java в браузерах, логические диски в операционной системе Windows тоже частный случай виртуализации (ведь на самом деле, одно физическое устройство, жесткий диск, представляется пользователю как несколько логических томов). Но все это было и раньше, почему же в последнее время так много заговорили о виртуализации? А случилось это потому, что за последние несколько лет был совершен большой технологический прорыв в области виртуализации операционных систем, открывший огромные возможности и перспективы. Под виртуализацией операционных систем понимают процесс создания на физическом компьютере так называемой виртуальной машины (что-то вроде виртуального компьютера), в которой устанавливается своя собственная операционная система. Таких виртуальных машин на одной физической платформе может быть несколько, при этом каждая виртуальная машина имеет свои собственные виртуальные аппаратные компоненты: память, процессор, жесткий диск, сетевые адаптеры. Эти ресурсы резервируются виртуальной машиной за счет физических ресурсов аппаратного обеспечения компьютера. Такая модель организации вычислительных систем впервые появилась еще в 70-х годах прошлого века в мэйнфреймах корпорации IBM System 360/370, когда требовалось сохранить предыдущие версии экземпляров операционных систем. Но лишь в 21-м веке эта технология обрела новый смысл на серверных системах и настольных ПК. Виртуализация операционных систем тоже бывает разная, однако нас интересует такое её представление для пользователя: в операционной системе физического компьютера (её принято называть хостовой ОС): как обычная программа, устанавливается платформа виртуализации, с помощью которой создаются виртуальные машины, в которых, в свою очередь, устанавливаются различные операционные системы (их принято называть гостевыми ОС). На рисунках 1 и 2 показаны отличия классической архитектуры компьютера от архитектуры, содержащей виртуальные машины.
Рисунок 1 – Классическая архитектура компьютера
Рисунок 2 – Один из видов виртуализации операционных систем Гостевые системы и хостовая ОС работают одновременно, обмениваются данными и участвуют в сетевом взаимодействии не только с хостовой ОС, но и с внешней по отношению к физическому компьютеру сетью. Какие же преимущества несет собой возможность одновременного запуска нескольких операционных систем на одном компьютере? Вот лишь некоторые варианты использования виртуальных машин на настольных компьютерах пользователей:
Это, конечно же, далеко не все возможности применения виртуальных машин на пользовательских компьютерах. Каждый сам может себе придумать, для каких целей ему нужна виртуальная машина, и почувствовать, насколько это удобно, надежно и просто. Перед возможностью установки нескольких хостовых операционных систем на один компьютер с их раздельной загрузкой, виртуальные машины имеют следующие неоспоримые преимущества:
Тем не менее, несмотря на все преимущества, виртуальные машины также имеют и свои недостатки:
Все перечисленные недостатки виртуальных машин являются в принципе разрешимыми и, по сравнению с большим списком их достоинств, являются не столь существенными. Именно поэтому, технологии виртуализации и виртуальных машин развиваются взрывными темпами, а пользователи находят им все новые и новые применения. Итак, вы решили установить виртуальную машину. Платформу виртуализации какого производителя вам выбрать? В данный момент на рынке платформ виртуализации присутствуют несколько лидирующих компаний: VMware (независимое подразделение корпорации EMC), Microsoft, XenSource, Parallels, SWsoft, Virtual Iron и другие. У платформы каждого из производителей есть свои неоспоримые достоинства и недостатки, однако, что касается пользовательских (настольных) систем виртуализации для хостовых систем Windows, безоговорочных лидера всего два: компании VMware и Microsoft. VMware на данный момент имеет некоторое преимущество в технологическом плане, но, учитывая огромные ресурсы компании Microsoft и ее амбициозные планы в области виртуализации, соперничество предстоит серьезное. Для настольных систем компании VMware и Microsoft предлагают пользователям 2 продукта: VMware Workstation и Microsoft Virtual PC. Что касается производительности и надежности, эти два продукта приблизительно равны, однако продукт VMware Workstation, хоть и превосходящий несколько Microsoft Virtual PC по возможностям, является платным и ориентирован прежде всего на IT-профессионалов. Поэтому для настольных компьютеров большего всего подходит бесплатная платформа Virtual PC, тем более, что поскольку производителем платформы является сама компания Microsoft, то поддержка хостовых и гостевых операционных систем Windows видится более полной. О продукте Microsoft Virtual PC 2007 Продукт Virtual PC был куплен корпорацией Microsoft вместе с компанией Connectix и впервые под маркой Microsoft был выпущен как Microsoft Virtual PC 2004. Приобретая Virtual PC и компанию Connectix, компания Microsoft строила далеко идущие планы по обеспечению пользователей инструментом для облегчения миграции на следующую версию операционной системы Windows. Совместимость необходимых приложений всегда беспокоит пользователей при переходе на следующую версию операционной системы и продукт Virtual PC позволяет запускать как новую версию операционной системы в качестве гостевой для ознакомления с ее возможностями, так и старую – для использования программ, которые больше не работают в новой версии операционной системы. С момента выпуска Virtual PC 2004 инженеры Microsoft смогли значительно усовершенствовать продукт, добавить новые возможности, и в конце 2006 года вышла первая публичная бета Virtual PC 2007. Продукт Virtual PC предназначен для запуска одной или нескольких гостевых операционных систем на настольных системах, прост в использовании и ориентирован на неискушенных в компьютерных технологиях пользователей. На момент написания статьи продукт Virtual PC 2007 был уже практически готов к выпуску, а программисты Microsoft дописывали последние строчки кода. Вот основные возможности, появившиеся в новой версии продукта Virtual PC:
Сама компания Microsoft предлагает домашним и корпоративным пользователям использовать программу Virtual PC 2007 в следующих целях:
Тем не менее, есть и масса других возможностей для использования продукта Microsoft Virtual PC 2007, и здесь фантазии пользователей есть где развернуться. Далее мы рассмотрим процесс установки на платформе Microsoft Virtual PC 2007 гостевой операционной системы RTOS QNX 6.3.2. В качестве хостовой системы будет использоваться Windows XP Professional. После установки гостевой системы, мы произведем её оптимизацию и настройку сети для взаимодействия с хостовой ОС и внешней сетью. Установка RTOS QNX 6.3.2 в виртуальной машине Microsoft Virtual PC 2007 Создание виртуальной машины На официальной станице продукта компании Microsoft скачиваем последнюю версию программы Microsoft Virtual PC 2007 и устанавливаем её. На прилагаемом диске уже имеется указанный дистрибутив. Запускаем Setup. После запуска программы появится мастер создания новой виртуальной машины. Нажимаем «Next», чтобы приступить к ее созданию. В появившемся окне мастера выбираем «Create a virtual machine», чтобы создать новую виртуальную машину, и нажимаем «Next». В следующем окне выбираем расположение и имя файла с конфигурацией виртуальной машины. Учитывайте, что файл конфигурации виртуальной машины настоятельно рекомендуется хранить в той же папке, что и виртуальный диск, который будет создан позднее, а значит на диске, на котором вы сохраните файл, должно быть достаточно места для установки гостевой ОС. На следующем шаге нужно выбрать тип гостевой операционной системы. Очень важно выбрать правильный тип гостевой ОС, так как ее производительность напрямую зависит от этого. Если вашей системы нет в списке, это еще не значит, что ее нельзя установить. Выберите пункт «Other», если устанавливаемой ОС нет в списке, и нажимаем «Next». В следующем окне мастера мы должны выбрать количество оперативной памяти, которая будет выделена гостевой системе. Можно выбрать пункт «Using the recommended RAM», в случае если вы сомневаетесь сколько памяти выделять гостевой ОС. При выборе пункта «Adjusting the RAM» можно вручную установить количество выделенной оперативной памяти. Выделяя память, принимайте во внимание минимальные требования устанавливаемой системы к объему RAM, а также объем физической памяти вашей машины и планируемое количество одновременно запущенных гостевых систем. Мы же оставляем значение по умолчанию (128 Мб) и нажимаем «Next». Можно и добавить памяти. На следующем шаге нам предстоит выбрать, использовать ли уже имеющийся виртуальный жесткий диск («An existing virtual hard disk») или создать новый («A new virtual hard disk»). Поскольку мы создаем новую виртуальную машину, выбираем пункт «A new virtual hard disk» и нажимаем «Next». Следующий этап это выбор размера виртуального жесткого диска. По умолчанию, Virtual PC предлагает нам создать диск объемом 65536 Мб. На самом деле, нам не нужно иметь 65 Гб свободного места на физическом диске для создания виртуального диска такой емкости. Этой величиной определяется максимальный объем диска виртуальной машины, а сам файл, в котором содержатся данные виртуального диска, будет расти по мере заполнения диска в виртуальной машине. Этой очень приятная особенность виртуальной машины – нам не требуется сразу заботиться о наличии свободного места. Тем не менее, если мы знаем, не больше какого объема диск нам понадобится, мы можем сразу выставить максимальную емкость (для QNX нам вполне подойдет диск размером около 2300 Мб). Если заказанный объем виртуального диска окажется мал, то дистрибутив QNX откажется в нем устанавливаться. На самом деле, есть разные типы виртуальных дисков в виртуальных машинах Virtual PC, и о них мы расскажем несколько позднее. А пока вводим размер виртуального диска и нажимаем «Next». Вот в 500 Мб установить QNX не удалось. На завершающем шаге мастера проверяем атрибуты виртуальной машины и, если все в порядке, нажимаем «Finish». Вот и все, виртуальная машина создана. После нажатия кнопки «Finish», в окне Virtual PC мы увидим следующую картину: При установке второй виртуальной машины картинка изменится. Ее IP адрес 192.168.131.200, ее сетевое имя vPC1. Установка гостевой операционной системы QNX в виртуальной машине MS virtualPC - 2007 В главном окне программы, «Virtual PC Console», нажимаем кнопку «Start». Начнется загрузка виртуальной машины. Далее вы увидите следующий экран: Теперь нам необходимо определиться с расположением дистрибутива гостевой операционной системы. Если он находится на загрузочном CD или DVD диске, вставьте его в привод, так как с него по умолчанию пытается загрузиться виртуальная машина, после этого нажмите «Enter». Если дистрибутив операционной системы у вас в виде загрузочного образа ISO, откройте меню CD консоли виртуальной машины, выберите пункт «Capture ISO Image» и укажите путь к образу. После этого начнется загрузка операционной системы. У нас на прилагаемом диске имеется ISO образ «6.3.2 – nto632-20070907…», его и монтируем на виртуальном CD. Затем устанавливайте вашу гостевую систему так, как будто бы вы устанавливаете ее на физическую машину. При работе с виртуальной машиной она как бы «поглотит» указатель мыши, позволяя вам работать только внутри гостевой системы. Чтобы выбраться из нее назад, в хостовую, просто нажмите правый Alt. Пока идет установка, обратите внимание на пиктограммы в левом нижнем углу экрана. Зеленые точки у этих значков означают обращения виртуальной машины к виртуальному жесткому диску, виртуальному же приводу CD или DVD-ROM и дисководу (реальному или виртуальному), наконец, к виртуальному сетевому адаптеру. Затем, как обычно, откиньтесь на спинку стула и ожидайте окончания установки операционной системы. В конце концов, операционная система будет у вас установлена, при этом времени на установку вам потребуется столько же (если не меньше), чем при установке на физическую машину. После завершения установки операционной системы, не торопитесь нажимать комбинацию клавиш Ctrl-Alt-Delete, чтобы войти в гостевую систему – при нажатии этой комбинации вас «выкинет» в окно «Windows Security» хостовой системы. Вместо этого в меню «Action» консоли виртуальной машины выберите действие Ctrl-Alt-Del и запомните комбинацию клавиш, которая его заменяет – это правый Alt-Del. Можно воспользоваться перезагрузкой Reset. Hастройка гостевой системы в Microsoft Virtual PC 2007 Настройте виртуальную машину. В меню «Action» консоли виртуальной машины выберите пункт «Close», при этом появится меню, в котором можно выбрать один из трех пунктов:
Выберите пункт «Shutdown» и, когда гостевая операционная система выключится, в главном окне программы Virtual PC Console нажмите кнопку «Settings» - перед вами появится окно настроек виртуальной машины. Рассмотрим каждый из пунктов настроек, кроме пункта «Networking», который мы рассмотрим отдельно.
- Dynamically expanding. Это динамически расширяющийся тип диска, который автоматически увеличивает свой размер при записи данных на него, однако для сжатия диска при высвобождении места на нем потребуется использовать этот мастер.
Следите за использованием ресурсов виртуальными машинами. В случае, если гостевая система стала работать медленно, вы можете увеличить количество виртуальной памяти, выделяемое ей. Также если вы используете undo-диски, помните, что вам потребуется дополнительное свободное место на жестком диске. При нескольких одновременно запущенных виртуальных машинах настройте модель распределения приоритетов между ними: в меню «File» главного окна Virtual PC Console откройте пункт «Options» и перейдите в категорию «Performance». Здесь можно настроить поведение виртуальных машин, запущенных в фоновом режиме, а также распределение процессорного времени между машинами. Настройка сетевого взаимодействия виртуальных машин Virtual PC Один из самых интересных вариантов использования виртуальных машин – организация на одном физическом компьютере виртуальной сети, где одновременно работают несколько виртуальных машин. Давайте же разберемся, как работает сеть в Virtual PC 2007. Открываем настройки (Settings) виртуальной машины и переходим на вкладку «Networking». Скорее всего, вы увидите здесь нечто подобное: В строчке Adapter 1 выбран сетевой адаптер вашего компьютера, что это значит? Платформа Virtual PC позволяет гостевым и хостовой системам совместно использовать ресурсы физического сетевого адаптера с помощью трех различных моделей сетевого взаимодействия, а также полностью оградить виртуальную машину от сетевого взаимодействия. Если в строчке Adapter выбран ваш физический сетевой адаптер, это значит, что сетевой адаптер виртуальной машины напрямую подключен к сетевому адаптеру хоста. При таком типе сетевого взаимодействия виртуальная машина будет видеться из внешней сети и вести себя так, будто бы это отдельный компьютер в сети. Если в сети используется DHCP-сервер, виртуальная машина получит самостоятельный IP адрес в этой сети. Такой тип сетевого взаимодействия применяется, когда из внешней сети необходимо обращаться к ресурсам виртуальной машины и работать с ней, как с полноценным клиентом сети (например, гостевая система является файл-сервером). Иногда такой тип сетевого взаимодействия также называют Bridged Networking. При выборе варианта Local only виртуальные машины на одном хосте смогут взаимодействовать между собой, но им будут недоступны внешние сетевые соединения хоста. Такой тип сетевого взаимодействия применяется, когда требуется построить какую-либо модель сетевого взаимодействия между несколькими машинами, однако внешние сетевые соединения не требуются (например, такой тип взаимодействия идеален для проверки работы связки «сервер приложений» - «сервер баз данных»). Вариант Not connected означает, что виртуальная машина не будет принимать участие в сетевом взаимодействии и виртуальный сетевой адаптер как устройство не будет включен. Последний вариант сетевого взаимодействия, который может быть выбран для виртуальной машины, это «Shared Networking». При использовании такого варианта, программа Virtual PC, действуя как DHCP-сервер, выдает виртуальной машине IP-адрес из диапазона 192.168.131.1 - 192.168.131.253. Также Virtual PC при этом является ещё и NAT -сервером (NAT - Network Address Translation). То есть виртуальные машины, использующие этот тип сетевого взаимодействия, спрятаны за NAT-сервером по отношению к внешней сети хоста и могут инициировать соединения с её клиентами, но члены внешней сети не могут инициировать соединения с виртуальными машинами хоста. Такой тип сетевого взаимодействия идеален, когда требуется, например, выходить в Интернет из виртуальной машины, максимально при этом спрятав виртуальную машину от атак извне. Как мы увидели, Virtual PC 2007 предлагает нам различные модели сетевого взаимодействия, каждый из которых наиболее подходит в какой-либо конкретной ситуации. К тому же, платформа Virtual PC позволяет создавать до 4-х сетевых адаптеров для одной виртуальной машины, что создает обширные возможности для экспериментов. Пробуйте различные варианты, создавайте сети из виртуальных машин и учитесь – ведь за виртуальными машинами будущее! Очень хорошо соединились машины с адресами 192.168.131.1 – 192.168.131.100, а также 192.168.131.1 – 192.168.131.200 через работающий физический адаптер Wi-Fi. Через физический адаптер проводной сети, у которого «Сетевой провод не подключен», связь установить не удалось. |
Настройка гостевой RTOS QNX 6.3.2 внутри Virtual PC-2007