Virtualizáció fejlesztői gépen

2009. szeptember 8.

Manapság a virtualizáció nagyon divatos irány, így én sem maradhattam ki belőle. Egyelőre nézzük az egyszerű munkaállomásokon futtatható virtualizációt. Mikor is lehet erre szüksége egy egyszerű fejlesztőnek:

• Jelenlegi operációs rendszere feladása nélkül ki akar próbálni egy másik operációs rendszert.
• A fejlesztett alkalmazás célplatformja eltérő lesz, mint a fejlesztési platform.
• Ki akar próbálni egy szoftvert, de feltelepítésével nem a saját környezetét akarja veszélyeztetni.
• Az előbbi speciális esete, mikor fejlesztési munkához szükséges. Pl. most több hardver elemet kell programoznom, aminek driver-eit, fejlesztőeszközeit nem akarom a jelenlegi környezetemre telepíteni. Különösen akkor, mikor az adott munkán csak ritkán kell dolgozni, de jó, ha mindig rendelkezésre áll.
• Egy szoftverhez csak egy számítógépre érvényes licence-et kap, mégis több fejlesztő akar vele dolgozni. Nem jogtalan használatra gondolok.
• Egy teljes infrastruktúra működését kell letesztelni, pl. egy különálló adatbázisszervert, alkalmazásszervert, webszervert, mindezeket duplázva, cluster-be kötve. Persze a teljesítménye sokkal alacsonyabb lesz, de az architektúra, alkalmazás működése tesztelhető.
• Egy fejlesztési környezetet több fejlesztő között is el kell osztani. Pl. egy felépített adatbázist. Persze senkinek nem ajánlom, hogy a virtuális gépen fejlesszen.
• Környezetek hordozhatóságának biztosítására. Otthoni laptopon elkészítettem egy virtuális gépet, melyet átmásoltam az irodai gépemre, és azonnal elérhetővé váltak az arra telepített szolgáltatások.
• Oktatási, prezentációs célokra. Jobb, ha egy előadáson, vagy egy videón nem a jelenlegi környezetemet mutatom a sok feltelepített programmal, ikonnal, hanem egy szűz környezetet, amin csak a demózni kívánt alkalmazás szerepel.
• Más platform oktatásakor. Pl. a SZÁMALK-nál az egyik oktatáson Windows-on fejlesztettünk, de a Java EE platformfüggetlenségét bizonyítandó telepíteni kellett az alkalmazást egy Solaris szerverre is.
• Oktatás esetén infrastruktúra biztosítására. Pl. az egyik oktatáson az oktatói gépen futó virtuális gépen volt feltelepítve a Subversion szerver, a wiki és az issue tracking rendszer.

Ezekben az esetekben nem kell külön hardvert szereznünk, hanem a virtualizációs szoftverrel egy külön hardvert emulálunk, és erre telepítjük rá az operációs rendszert és a különböző alkalmazásainkat. Így gyakorlatilag egy ablakban futtathatunk egy másik operációs rendszert. A magyar elnevezés szerint az eredeti operációs rendszer a hordozó (host), az ezen belül futó operációs rendszer a vendég (guest) operációs rendszer. Egyszerre párhuzamosan akár több vendég is futhat, határt csak a hardverünk teljesítménye szab.

Elsőként a Microsoft Windows Virtual PC-t próbáltam, mellyel semmi gondom nem volt, megbízhatóan működött. Mégis váltottam a következő okok miatt a VirtualBox-ra, melynek a poszt írása pillanatában legfrissebb verziója a 3.0.4:

• Solaris-t kellett futtatnom
• Többen mondták, hogy gyorsabb a Virtual PC-nél
• Sun vásárolta meg
• GPL-es nyílt forráskódú termék

Telepítés nagyon egyszerű, varázslóval történik. Párszor megjelenik a felirat: “A telepítés alatt álló szoftver szoftver nem ment át a Windows Logo tesztelésen, amely a Windows XP-vel való kompatibilitását vizsgálja.”, de ezzel nem kell törődni. Egy új virtuális gép létrehozása is adja magát, először egy virtuális lemezt kell létrehozni, majd ehhez kapcsolódóan egy virtuális gépet. A VirtualBox képes bármilyen ISO állományt is csatolni, így gyorsan csatoltam is egy Windows XP telepítő CD ISO-ját, így sikerült arról telepítenem. Telepítés után hasznos lehet még a Guest Addition telepítése a vendég operációs rendszerbe, mely a következő funkcionalitásokat biztosítja:

• Egérmutató integráció: az egeret a hordozó desktop-ról egyszerűen át lehet húzni a vendég desktop-jára.
• Jobb videó kártya támogatás: közvetlenül a hordozó videó kártyáját használja ki, így nem csak a standard felbontások választhatóak, valamint gyorsabb is.
• Óra szinkronizáció.
• Megosztott könyvtárak: a hordozó és a vendég közötti állomány megosztásra.
• Seamless windows: az egyik legérdekesebb, ilyenkor a vendég operációs rendszer nem egy külön ablakban fut, hanem annak ablakai ablakként jelennek meg a desktop-unkon. Így nem is látszik, hogy mely operációs rendszer futtatja az adott alkalmazást. Mint a Windows 7-ben a Windows XP virtualizációja. Alapértelmezetten a jobb Ctrl + L billentyűkkel aktiválható.
• Megosztott vágólap: rendkívül hasznos.
• Automatikus bejelentkezés.

Érdemes egy tiszta operációs rendszert tartalmazó virtuális lemezt elmenteni, és különböző környezetek kialakításakor abból kiindulni.

A többi funkció használata és felderítése nagyon egyszerű, egyedül a hálózatkezelés okozhat némi fejtörést. A VirtualBox 8 virtuális hálózati kártyát tud kezelni, ebből 4 felületről konfigurálható, többi parancssorból. Megadhatjuk a hálózati kártya típusát, PCNet FAST III az alapbeállítás, mert szinte minden operációs rendszer ismeri és támogatja. Majd meg kell adni a virtualizáció módját is, mely azt határozza meg, hogy hogyan csatlakozzon a jelenlegi hálózathoz. Lássuk, hogy ez a verzió milyen lehetőségeket biztosít, először is a képernyő, amin a konfigurációt lehet állítani:

• not attached (nincs csatolva): ugyan hálózati kártyát jelez a vendég operációs rendszer, de azt mutatja, hogy nincs kábel bedugva, ennél a módnál is, mint a többinél a fogaskerékre csatlakoztatva lehet a virtuális hálózati kártya MAC címét megadni.
• NAT (Network Address Translation): ez a leggyakoribb beállítás. Használatakor a vendég operációs rendszer látja a hordozó hálózatát és az Internetet is, ha be van kötve, de a hálózatról nem lehet látni a vendég gép szolgáltatásait. Ez úgy működik, hogy egy külön hálózat kerül kialakításra a vendég és a hordozó között (a vendég a 10.0.2.x címet kapja, míg a hordozó a második ip-címet az azonos privát hálózaton belül). Ezt az ip címet a VirtualBox beépített DHCP szervere adja. A külső hálózatot a vendég úgy éri el, hogy a küldött csomagokat a VirtualBox NAT engine újracsomagolja, és elküldi, majd a választ a vendégnek továbbítja. Port forward-dal megoldható, hogy a hálózat többi tagja is elérje a vendég szolgáltatását, ilyenkor egy port-on a VirtualBox hallgat, és továbbítja a kéréseket a vendég operációs rendszerhez.
• Bridged networking: használatakor a vendég kívülről is egy külön gépnek látszik. Pl. a hálózaton lévő DHCP szervertől is kérhet ip címet. Ekkor a hálózat többi tagja is el tudja érni a vendég szolgáltatásait. Ezt úgy oldja meg, hogy egy device driver-t telepít, mely a hordozó hálózati kártyájáról kiszűri a neki szükséges forgalmat, ezt hívják “net filter” driver-nek is. Ez gyakorlatilag bridge-elés, azaz egy Layer 2 switch. Konfigurációkor ki kell választani a fizikai hálózati kártyát, melyre rátelepszik. Ehhez a régebbi verziókban a Windows “Hálózati kapcsolatok” ablakában kellett varázsolni, szerencsére ez ebben a verzióban már nem szükséges.
• Internal networking (belső csatoló): hasonló a bridged networking-hez azzal a különbséggel, hogy a vendég csak az ugyanazon belső hálózathoz kapcsolódó vendégekkel tud kommunikálni, még a hordozóval sem. Ez azért fontos, mert ilyenkor a forgalom nem megy át a host halózati kártyáján, és emiatt nem lehet sniffer-elni, és gyorsabb is.
• Host-only networking: átmenet az internal networkin és a bridged networking között. Az elsőnél annyival több, hogy a vendég tud beszélgetni a hordozó géppel is, de nem érhető el kívülről. Ezt úgy valósítja meg, hogy egy szoftveres interfészt, “loopback” hoz létre. Konfigurációjakor egy szoftveres interfészt lehet itt kiválasztani: VirtualBox Host Only Network Adapter. Ezt előzőleg telepítette a VirtualBox, ekkor az Internet egy rövid időre elmegy, mert telepítése újraindítja a hálózatot. Ezzel meg lehet oldani, hogy a pl. két virtuális gép (adatbázis és alkalmazásszerver) egy hálózatban van kötve, míg kiajánlva csak az alkalmazásszerver van egy másik (bridge-elt) hálózaton keresztül, így kinntről az adatbázis közvetlenül elérhetetlen.

Nagyon meg vagyok vele elégedve, egyetlen negatívumnak azt hoznám fel, hogy a magyar fordításban nagyon sok hiba (nem csak érdekes szóhasználat, hanem elírás is) van.