Віртуальная машына

Віртуальная машына (ВМ, ад англ.: virtual machine) —

• праграмная і/ці апаратная сістэма, якая эмулюе апаратнае забеспячэнне нейкай платформы (target — мэтавая, ці гасцявая платформа) і выконвае праграмы для target-платформы на host-платформе (host — хост-платформа, платформа-гаспадар)
• ці якая віртуалізуе нейкую платформу і стварае на ёй асяроддзі, якія ізалююць адзін ад аднаго праграмы і нават аперацыйныя сістэмы (гл.: пясочніца);
• таксама спецыфікацыя нейкага вылічальнага асяроддзя (напрыклад: «віртуальная машына мовы праграмавання Сі»).

Fedora запушчана ў VirtualBox на Ubuntu

Віртуальная машына выконвае нейкі машынна-незалежны код (напрыклад, байт-код, шыты код, p-код) ці машынны код рэальнага працэсара. Апроч працэсара, ВМ можа эмуляваць работу як асобных кампанентаў апаратнага забеспячэння, так і рэальнага камп’ютара цалкам (уключаючы BIOS, аператыўную памяць, цвёрды дыск і іншыя перыферыйныя прылады). У апошнім выпадку ў ВМ, як і на рэальны камп’ютар, можна ўсталяваць аперацыйныя сістэмы (напрыклад, Windows можна запускаць у віртуальнай машыне пад Linux ці наадварот). На адным камп’ютары можа функцыянаваць некалькі віртуальных машын (гэта можа выкарыстоўвацца для імітацыі некалькіх сервераў на адным рэальным серверы з мэтай аптымізацыі ўжывання рэсурсаў сервера).

Тэорыя

Канцэпцыя віртуальнай машыны як сукупнасці рэсурсаў, якія эмулююць паводзіны рэальнай машыны, з’явілася ў Кембрыджы ў канцы 1960-х гадоў як пашырэнне канцэпцыі віртуальнай памяці манчэстэрскай вылічальнай машыны Atlas. У цэлым вылічальны працэс вызначаецца ў межах гэтай канцэпцыі зместам той рабочай прасторы памяці, да якой ён мае доступ. Пры ўмове, што пэўная сітуацыя ў гэтай рабочай прасторы адпавядае чаканай, працэс не мае аніякіх сродкаў для вызначэння таго, ці з’яўляецца прадстаўлены рэсурс сапраўды фізічным рэсурсам гэтага тыпу, альбо ж ён імітаваны дзеяннямі іншых рэсурсаў, якія прыводзяць да аналагічных зменаў змесціва рабочай прасторы працэсу.

Напрыклад, працэс не можа вызначыць, ці манапольна ён ужывае працэсар альбо ж у рэжыме мультыпраграмавання разам з іншымі працэсамі. У віртуальнай машыне аніводны працэс не можа манапольна ўжываць адвольны рэсурс, і ўсе сістэмныя рэсурсы лічацца рэсурсамі патэнцыйна сумеснага выкарыстання. Акрамя таго, ужыванне віртуальных машын забяспечвае развязку паміж некалькімі карыстальнікамі, якія працуюць у адной вылічальнай сістэме, забяспечваючы пэўны ўзровень абароны даных.

Ідэя віртуальнай машыны палягае ў падмурку цэлага шэрагу аперацыйных сістэм, у прыватнасці, IBM VM/CMS (і яе савецкага клону СВМ) і DEC VAX/VMS.

Ужыванне

Віртуальныя машыны могуць выкарыстоўвацца для наступных мэт:

• Абарона інфармацыі і абмежаванне магчымасцяў праграм (гл.: пясочніца);
• даследаванне прадукцыйнасці ПЗ ці новай камп’ютарнай архітэктуры;
• Эмуляцыя разнастайных архітэктур (напрыклад, эмулятар гульнявой прыстаўкі);
• для выкарыстання рэсурсаў мэйнфрэймаў і іншых моцных камп’ютараў (гл., напрыклад: IBM eServer);
• шкодаснага коду для кіравання інфікаванай сістэмай: вірус PMBS, выяўлены ў 1993 годзе, а таксама руткіт SubVirt, створаны ў 2006 годзе ў Microsoft Research, стваралі віртуальную сістэму, якой абмяжоўваўся карыстальнік і ўсе ахоўныя праграмы (антывірусы і іншыя).
• мадэляванне інфармацыйных сістэм з кліент-сервернай архітэктурай на адной ЭВМ (эмуляцыя камп’ютарнай сеткі з дапамогай некалькіх віртуальных машын).
• спрашчэнне кіравання кластарамі — віртуальныя машыны могуць наўпрост міграваць з адной фізічнай машыны на другую падчас работы.
• тэставанне і адладка сістэмнага праграмнага забеспячэння;

Вядомыя віртуальныя машыны

Некаторыя вядомыя віртуальныя машыны:

Асяроддзі моў праграмавання ActionScript Virtual Machine Common Language Runtime Форт Java Virtual Machine UCSD p-System

Аперацыйныя сістэмы і гіпервізары Сістэма віртуальных машын ICore Virtual Accounts Kernel-based Virtual Machine Hyper-V OpenVZ Parallels Virtuozzo Containers User-mode Linux Virtual Iron VM/CMS VMware ESX Xen

Аўтаномныя эмулятары камп’ютараў bochs DOSBox Virtual PC Parallels Workstation QEMU VirtualBox VMware Fusion VMware Workstation

Гл. таксама

• Параўнанне віртуальных машын

Літаратура

• Гультяев А. Виртуальные машины — несколько компьютеров в одном. — СПб.: Питер, 2006. — 224 с. — ISBN 5-469-01338-3.

Спасылкі

• Александр Самойленко.. Виртуальные машины дома и в бизнесе (нявызн.). iXBT.com (16 мая 2007). Архівавана з першакрыніцы 25 жніўня 2011. Праверана 1 сентября 2009.
• Виртуализация. Статьи о виртуализации VMware VI, ESX, Hyper-v, Citrix и Parallels (нявызн.).  ???. Архівавана з першакрыніцы 25 жніўня 2011. Праверана 1 сентября 2009.
• Виртуализация. VMware VI / vSphere, Xen, Microsoft Hyper-V (нявызн.). — Блог о виртуализации. Архівавана з першакрыніцы 25 жніўня 2011. Праверана 1 сентября 2009.
• Записки виртуального админа — Новости, обзоры и заметки о виртуальных машинах и платформах виртуализации (нявызн.). — Блог о виртуализации. Архівавана з першакрыніцы 25 жніўня 2011. Праверана 1 сентября 2009.