Hyper-V более известен как технология виртуализации серверов; однако, начиная с Windows 8, он также доступен в клиентской операционной системе. В Windows 10 мы значительно улучшили работу, сделав Hyper-V отличным решением для разработчиков и ИТ-специалистов. Microsoft Hyper-V, кодовое название Viridian, — это нативный (тип 1) гипервизор, который, в отличие от VMware Workstation, VirtualBox и других гипервизоров типа 2, работает непосредственно на оборудовании. Впервые он был выпущен в Windows Server 2008 и позволяет запускать виртуальные машины в системах x86-64. Hyper-V позволяет разработчикам быстро разгонять виртуальные машины для разработки на Windows 10 с превосходной производительностью, но он также используется в нескольких других функциях разработки в качестве серверной технологии, например, в таких как эмулятор Android, подсистема Windows для Linux 2 (WSL2) или контейнеры Docker. В этой статье мы кратко рассмотрим, как Hyper-V в Windows 10 может помочь разработчикам.
Быстрое создание коллекции виртуальных машин
Во-первых, давайте начнем с одной из основных функций для создания виртуальных машин. Теперь вы можете не только создавать виртуальные машины Hyper-V, устанавливая их с помощью файла ISO; вы можете использовать Hyper-V Quick Create VM Gallery, чтобы быстро создать новую среду разработки Windows 10 или даже виртуальную машину Ubuntu. Инструмент загрузит предварительно настроенную виртуальную машину Hyper-V с Windows 10 и средой разработки Visual Studio или Ubuntu 18.04 или 19.04. При желании вы также можете создавать собственные образы виртуальных машин Quick Create и даже делиться ими с другими разработчиками.
Подсистема Windows для Linux 2 (WSL 2)
С подсистемой Windows для Linux Microsoft перенесла среду Linux на Windows 10 desktop и позволяет запускать среду GNU/Linux — включая большинство инструментов, утилит и приложений командной строки — непосредственно в Windows без изменений, без издержек полноценных виртуальных машин. В последних версиях Windows 10 Insider Preview Microsoft выпустила превью WSL 2. WSL 2 использует технологию виртуализации Hyper-V для изоляции и виртуализации WSL в серверной части. Это обеспечивает не только преимущества безопасности, но и огромный прирост производительности. Подробнее о подсистеме Windows для Linux 2 вы можете узнать здесь.
Настройка VirtualBox
Из-за узкой направленности программы, у неподготовленного пользователя могут возникнуть вопросы, как создать собственную виртуальную машину. Далее, в инструкции рассмотрим, как правильно установить параметры VirtualBox на Windows 10. Открываем программное обеспечение, в верхней части рабочего окна нажимаем на кнопку «Создать».
Приложение создает рабочую эмуляцию чистой компьютерной системы. Чтобы запустить на ней операционную систему, предварительно необходимо найти рабочий образ ОС и установить его.
Появится окно экспресс настройки виртуальной машины. В поле «Имя» нужно ввести название будущей машины, далее указываем путь, где будут храниться файлы. Необходимо указать тип ОС, которая будет поставлена в будущем.
Ниже нужно выбрать версию ОС. В зависимости от выбранного варианта программа выстроит необходимые параметры, для корректной эмуляции работы. В нашем случае была выбрана Windows 7.
Нужно выбрать размер выделенной оперативной памяти для виртуальной машины. В зависимости от целей и выбранной системы понадобится разное количество ОЗУ. Единственное ограничение – это количество установленной RAM на самом компьютере. Нажимаем «Далее».
Для корректной работы необходимо выделить место на жестком диске. Программа создает виртуальный диск, схожий по принципу работы с разделением на локальные диски. Создаем новый виртуальный диск.
Завершив настройку, виртуальную машину можно найти в списке в левой части приложения. Нажимаем на иконку с надписью «Запустить«, чтобы активировать эмуляцию.
@как-установить.рф
Расширенный режим сеанса для обмена устройствами с вашей виртуальной машиной
Одной из трудных частей в прошлом было взаимодействие между виртуальной машиной и хост-машиной. С добавлением Enhanced Session Mode , Microsoft упростила копи-паст файлов между ними, а также теперь можно совместно использовать устройства. В том числе:
- Делает виртуальные машины изменяемого размера и с высоким DPI
- Улучшает интеграцию виртуальной машины
- Позволяет совместное использование устройств
Расширенный режим сеанса включен по умолчанию в Windows 10 Hyper-V, в Windows Server вам необходимо включить эту функцию в настройках Hyper-V. Если вы создаете собственную виртуальную машину Linux, убедитесь, что вы установили последние версии драйверов виртуализации.
Штатная виртуальная машина
Ранее использование гипервизора ограничивалось применением только в серверных ОС. Виртуальная машина получила название Hyper-V, потому как в основе лежит гипервизор, поддерживающий виртуализацию для 64-битных ОС. Указанная технология позволяет сгенерировать виртуальную машину для инсталляции в нее практически любой операционки.
Hyper-V предназначена только для 64-битных версий Windows 8, 10 Pro и Enterprise, и для серверных ОС. Пользователю этих версий уже нет надобности инсталлировать на ПК дополнительные программы виртуализации, такие как VirtualBox.
Стоит заметить, что гипервизор первоначально создавался только лишь для серверных ОС, поэтому возможности Hyper-V в Windows 10 немного ограничены:
- не поддерживаются звуковые карты;
- нельзя напрямую копировать и вставлять файлы из виртуальной ОС в настоящую и наоборот;
- отсутствует возможность записи CD/DVD.
Следует знать, что если ваш компьютер довольно слабый, то вам даже не стоит устанавливать эту ВМ, так как она требует довольно много памяти для оптимальной работы. При использовании виртуальной ОС не стоит пользоваться ресурсоемкими приложениями, дабы избежать торможения компьютера.
Чекпоинты
Огромным преимуществом виртуализации является возможность легко сохранять состояние виртуальной машины, что позволяет вам возвращаться назад или вперед в определенный момент времени. В Hyper-V эта функция называется контрольной точкой виртуальной машины, ранее была известна как снимок виртуальной машины.
Hyper-V знает типы контрольных точек:
- Стандартные контрольные точки: делает снимок состояния виртуальной машины и памяти виртуальной машины в момент запуска контрольной точки.
- Продакшн-контрольные точки: использует службу теневого копирования томов или Freeze File System на виртуальной машине Linux для создания согласованной с данными резервной копии виртуальной машины. Снимок состояния памяти виртуальной машины не создается.
Тип контрольной точки может быть установлен виртуальной машиной. Оба типа чекпоинтов имеют разные преимущества и недостатки. В последних версиях Hyper-V продакшн-контрольные точки выбираются по умолчанию. Однако вы можете легко изменить это с помощью настроек диспетчера Hyper-V или PowerShell. На моем клиентском компьютере с Windows 10 я предпочитаю использовать стандартные контрольные точки, поскольку он также сохраняет состояние памяти виртуальной машины, однако в системах с продакшн-серверами я настоятельно рекомендую использовать продакшн-контрольные точки, и даже в этом случае вам следует соблюдать осторожность.
Для чего это нужно
Для начала немного терминологии. Операционная система, в которой вы работаете сейчас и читаете этот текст, называется хостом. ОС, установленная и запущенная в рамках хост-системы, именуется гостевой. Установка “экс-пи” на Virtualbox может преследовать разные цели. Даже если ваша рабочая система Windows XP, гостевая “копия” тоже может пригодиться. Вот несколько популярных вариантов использования такой возможности:
- Установка и запуск “виндовых” программ в отличающейся среде (ОС Ubuntu, Debian и т. п.).
- Использование старых приложений и игр, не работающих в новых системах (7, 8.1 или 10).
- Тестирование потенциально опасных приложений (гостевая ОС изолирована от хост-системы если не создавать общих папок).
Вот как минимум три причины, по которым установка Windows XP на виртуальную машину не является бессмысленной задумкой. В конце концов, можно просто потренироваться ради самообразования. Программа Virtualbox кроссплатформенная и запускается на большинстве операционных систем. Единственное правило для ее корректной работы — наличие хорошего запаса системных ресурсов. То есть для запуска Windows XP как гостевой системы должно присутствовать хотя бы 500 МБ неиспользуемой оперативной памяти и более-менее не загруженный процессор.
NAT сети
Одной из особенностей, которые были очень болезненными в прошлом, была сеть. С появлением опции переключения NAT в виртуальном коммутаторе Hyper-V теперь вы можете легко подключить все ваши виртуальные машины к сети, к которой подключен ваш хост. В Windows 10 вы получите переключатель по умолчанию для подключения ваших виртуальных машин. Если этого недостаточно или вы хотите использовать виртуальный коммутатор NAT на сервере Hyper-V, вы можете использовать следующие команды для создания виртуального коммутатора и правила NAT.
Вы можете узнать больше о Hyper-V NAT сетях здесь.
Оптимизация Windows для VirtualBox
В Windows есть множество служб и процессов, которые выполняются в фоне и нагружают систему, при этом они не всегда нужны, особенно на виртуальной машине, чтобы улучшить производительность Windows можно все это отключить. Специально для этого компания WMVare выпустила инструмент, который вы можете скачать по ссылке.
Вы уже можете включить общий буфер обмена через меню «Устройства» -> «Буфер обмена» -> «Двунаправленный», так что проблем с копированием ссылки у вас возникнуть не должно.
После загрузки распакуйте архив и запустите полученную программу:
В окне программы вы видите все доступные оптимизации, большинство из них по умолчанию включены, так что вам достаточно нажать кнопку «Optimize» в нижнем левом углу, чтобы запустить оптимизацию:
После завершения оптимизации ваша Windows 10 в VirtualBox будет работать намного быстрее и не будет занимать так много оперативной памяти. Если этого недостаточно, то вы можете включить дополнительные оптимизации. Если же вы боитесь что утилита что-то сломает, то сделайте снимок состояния системы, перед тем, как переходить к оптимизации.
PowerShell Direct и HVC
Если вы хотите взаимодействовать с вашей виртуальной машиной, работающей под управлением Windows 10, вы можете использовать диспетчер Hyper-V и консоль для непосредственного взаимодействия с операционной системой. Однако есть также два других варианта, которые позволяют вам управлять виртуальными машинами и получать к ним доступ с помощью командной строки. PowerShell Direct позволяет создавать сеанс удаленного взаимодействия PowerShell для виртуальной машины с использованием шины VM, так что никаких сетей не требуется. То же самое касается виртуальных машин Linux и инструмента HVC, который позволяет создавать SSH-соединение непосредственно с виртуальной машиной. Оба варианта также позволяют копировать файлы на виртуальные машины и с них.
Это очень удобно, если вы настроили некоторую автоматизацию, и вам нужно выполнить некоторые команды на виртуальной машине.
Создание виртуальной машины Hyper-V
Также, как и на предыдущем этапе, кликните правой кнопкой мыши по имени вашего компьютера в списке слева или нажмите пункт «Действие» меню, выберите «Создать» — «Виртуальная машина».
На первом этапе потребуется указать имя будущей виртуальной машины (на ваше усмотрение), также вы можете указать собственное расположение файлов виртуальной машины на компьютере вместо используемого по умолчанию.
Следующий этап позволяет выбрать поколение виртуальной машины (появилось в Windows 10, в 8.1 этого шага не было). Внимательно прочтите описание двух вариантов. По сути, поколение 2 представляет собой виртуальную машину с UEFI. Если вы планируете много экспериментировать с загрузкой виртуальной машины с различных образов и установкой разных операционных систем, рекомендую оставить 1-е поколение (виртуальные машины 2-го поколения загружаются не со всех загрузочных образов, только UEFI).
Третий шаг — выделение оперативной памяти для виртуальной машины. Используйте тот размер, который требуется для планируемой к установке ОС, а лучше даже больше, учитывая при этом, что эта память на время работы виртуальной машины будет недоступна в вашей основной ОС. О я обычно снимаю (люблю предсказуемость).
Далее у нас настройка сети. Все, что требуется — это указать созданный ранее виртуальный сетевой адаптер.
Виртуальный жесткий диск подключается или создается на следующем шаге. Укажите желаемое место его расположения на диске, имя файла виртуального жесткого диска, а также задайте размер, которого будет достаточно для ваших целей.
После нажатия «Далее» вы можете задать параметры установки. Например, установив пункт «Установить операционную систему с загрузочного компакт-диска или DVD», можно указать физический диск в приводе или файл образа ISO с дистрибутивом. В данном случае при первом включении виртуальная машина загрузится именно с этого накопителя и можно будет сразу установить систему. Также можно сделать это в дальнейшем.
Вот и все: вам покажут своду по виртуальной машине, а по нажатию кнопки «Готово» она будет создано и появится в списке виртуальных машин диспетчера Hyper-V.
Windows песочница
Песочница Windows — это новая функция в Windows 10, выпущенная в версии 1903. Песочница Windows использует технологию Hyper-V для предоставления Windows 10 Sandbox. Песочница позволяет раскрутить изолированную временную среду рабочего стола, где вы можете запускать ненадежное программное обеспечение. Песочница отлично подходит для демонстраций, разработки, тестирования, устранения неполадок или для работы с вредоносными программами. Если вы закроете песочницу, все программное обеспечение со всеми его файлами и состоянием будет удалено навсегда. Это виртуальные машины с Windows 10, их преимущество в том, что они встроены в Windows 10, поэтому они используют существующую ОС, что обеспечивает более быстрый запуск, лучшую эффективность и удобство в обращении без потери безопасности.
Опыт Windows Sandbox также можно настроить с помощью файлов конфигурации. Таким образом, вы можете добавить дополнительное программное обеспечение и инструменты в свою Windows Sandbox.
Windows Defender Application Guard
Это может быть не связано непосредственно с развитием. Тем не менее, я думаю, что такое происходило с каждым. Мы видим ссылку, и мы не уверены, точно ли это доверенный сайт или это вредоносный сайт. С Windows Defender Application Guard мы получаем изолированный браузер, который защищает нас от вредоносных веб-сайтов и программного обеспечения. Если пользователь переходит на ненадежный сайт через Microsoft Edge или Internet Explorer, Microsoft Edge открывает сайт в изолированном контейнере с поддержкой Hyper-V, который отделен от операционной системы хоста.
Hyper-V Battery Pass-through
Эта особенность больше об удобстве. Если вы работаете и разрабатываете внутри виртуальной машины и используете консоль виртуальной машины в полноэкранном режиме, вы можете не заметить, когда у вашего ноутбука разрядился аккумулятор. Благодаря функции Hyper-V Battery Pass-through гостевая операционная система внутри виртуальной машины знает о состоянии батареи. Функция виртуальной батареи Hyper-V включена по умолчанию и работает с виртуальными машинами Windows и Linux.
Вложенная (Nested) виртуализация
Вложенная виртуализация позволяет запускать виртуализацию на виртуальной машине, в основном, как на начальном этапе для виртуальных машин. С Hyper-V вы можете запускать Hyper-V на виртуальной машине Hyper-V. Это интересно для пары разных сценариев. Во-первых, вы можете создать виртуальный хост Hyper-V для тестирования и лабораторных работ, или, что еще важнее, вы можете запускать контейнеры Hyper-V или Windows Sandbox на виртуальной машине. И еще одна замечательная особенность Nested Virtualization: она также работает с виртуальными машинами в Microsoft Azure.
Для включения nested-виртуализации внутри Hyper-V, вы можете изучить этот гайд.
Как настроить Hyper-V на Windows 10
Теперь, как вы можете видеть, Hyper-V является отличным инструментом для разработчиков и используется для множества различных функций. Чтобы установить Hyper-V, вы должны проверить следующие требования на вашем компьютере:
- Windows 10 Enterprise, Pro, или Education.
- 64-битный процессор с Second Level Address Translation (SLAT).
- Поддержка CPU для VM Monitor Mode Extension (VT-c на Intel CPUs).
- Как минимум 4 GB памяти.
Для получения дополнительной информации и устранения неполадок см. Windows 10: системные требования Hyper-V. Для получения дополнительной информации о том, как установить Hyper-V в Windows 10, изучайте документацию Microsoft .
Запускаем виртуальную машину
Запустить только что созданную ВМ легко, просто 2 раза нажав на нее либо нажать «Включить». При создании надо указать, что загрузка будет идти с образа ISO или диска, чтобы сразу инсталлировать ОС. Если образ не был указан, то это делается в строке «Медиа» подключения к ВМ.
Как правило, после инсталляции ВМ загружается с виртуального HDD, так как это происходит автоматически. Можно также настроить загрузку, если она не идет, как нужно с HDD. Для этого необходимо навести курсор мыши на наименование ВМ в диспетчере Hyper, нажать правую кнопку мыши, затем выбрать строку «Параметры…», следом строку «BIOS».
Еще в настройках можно менять размер выделенной оперативки, количество виртуальных процессоров, добавлять дополнительные HDD и менять остальные настройки ВМ.
Понятно, что данный алгоритм является кратким и никак не может уместить полностью все аспекты и особенности процесса создания и инсталляции виртуальных машин V в Windows 10. Пристальное внимание надо уделить следующим моментам: создания точек восстановления, подключения физических дисков в ОС, поставленных в ВМ и так далее.
