Compararea Sistemelor de Virtualizare Vmware Vs Virtualbox

Virtualizarea este tehnologia care combină sau imparte resursele de calcul pentru a prezenta unul sau mai multe medii de operare, utilizând metodologii precum partiționarea și agregarea hardware și software, simularea parțială sau completă de echipamente, emularea, time-sharing etc. Tehnologia de virtualizare implică aplicații importante, dintr-o gamă largă de domenii, precum consolidarea de servere, platformele de calcul sigure, dezvoltarea de kernel, sistemul de migrare etc., rezultate din utilizarea pe scară largă.

Virtualizarea a apărut din necesitatea de a dezvolta mai multe resure de calcul care rulează pe aceeași mașină fizică, eliminând folosirea inconsistentă și costisitoare a unor baterii de servere dedicate acelorași operațiuni.

În lumea calculatoarelor, programele aplicațiilor și nu numai percep mediul virtual în aceeași manieră precum mediul real, chiar dacă mecanismele care stau la bază sunt diferite. Mediile virtuale (sau mașinile virtuale) prezintă o imagine inșelătoare a unui dispozitiv (sau resursă) care posedă mai multă (sau mai puțină) capacitate, în comparație cu dispozitivul fizic. Un sistem clasic de calcul deja utilizează multe tehnologii de acest tip. Un astfel de exemplu este implementarea memoriei virtuale în orice sistem de operare modern, care permite unui proces să utilizeze, o cantitate mai mare de memorie decât memoria fizică a calculatorului. Un nivel de virtualizare asigură suportul infrastructural, utilizând resurse de nivel mic, pentru a crea mașini virtuale multiple, independențe și izolate una de cealaltă. Uneori acest nivel de virtualizare mai este denumit Virtual Machine Monitor(VMM). Pot fi găsite nenumarate motive pentru care virtualizarea este utilă în scenariile practice, printre care:

a. Consolidarea de servere – Pentru consolidarea sarcinior de lucru de la multiplele mașini slab utilizate la mașini mai puține pentru a salva pe hardware gestionarea și administrarea infrastructurii.

b. Consolidarea aplicațiilor – O aplicație veche poate necesita un hardware nou și/sau sisteme de operare.

c. Sandboxing – Mașinile virtuale sunt utile pentru a asigura medii utile și izolate (sandboxes) pentru aplicații mai puțin sigure sau necunoscute, în curs de rulare. Tehnologia de virtualizare poate, astfel, să ajute la crearea unor platforme de calcul sigure.

d. Medii de execuție multiple – Virtualizarea poate fi utilizată pentru a crea medii de execuție multiple ( în toate modalitățile posibile) și poate crește QoS (Quality of Service) prin garantarea cantității specificate de resurse.

e. Hardware virtual – Poate asigura un hardware nemaiîntâlnit, cum ar fi Virtual SCSI, adaptoarele Ethernet virtuale, switch_uri și hub_uri de Ethernet virtuale etc.

f. Sisteme de operare simultane multiple – Poate asigura facilitatatea de a utiliza sisteme de operare simultane multiple pe care pot rula diferite tipuri de aplicații.

În general arhitectura virtualizabilă a procesoarelor este definită ca “ o arhitectură care în momentul executării în oricare alt mod, cu excepția modului privilegiat permite blocarea oricărei instrucțiuni de control sau modificare a stării unui dispozitiv ”. Aceasta asigură bazele izolării unei entități (mașina de virtualizare reală) de restul mașinilor. Procesoarele includ instrucțiuni care pot afecta starea unui dispozitiv, precum instrucțiunile de intrare- ieșire (I/O), sau instrucțiuni care modifică regiștrii de segment, flaguri, regiștri de control etc. Acestea sunt numite “instrucțiuni sensibile”.

Mașini virtuale

Conceptul de mașină virtuala a apărut în anul 1960, când a fost dezvoltat pentru prima dată de către IBM pentru a asigura accesul concomitent și interactiv la computerele mainframe. Fiecare mașină virtuală (VM) este utilizată ca instanță a dispozitivului fizic și oferă utilizatorilor iluzia ca accesează în mod direct dispozitivul fizic. Aceasta a constituit o modalitate transparentă și eficientă de a permite time – sharing si resource- sharing pe hardware extrem de costisitoare.

Conceptual, o mașină virtuală reprezintă un mediu de operare pentru un set de aplicații de nivel utilizator , care include biblioteci, configurații de sistem și starea fișierului sistem.

Mașinile virtuale fac posibilă rularea unui alt sistem de operare într-un sistem de operare principal, fără a repartiționa hard-disk-ul. De exemplu putem rula un Windows Xp pe Windows 7. Sau se poate rula Linux pe Windows, și invers. Este ca și cum am avea un alt calculator (virtual) pe care îl putem porni/opri ca pe un program obișnuit.

Suportul pentru mașini virtuale se instalează ca un program obișnuit (exemplu : Vmware, Virtualbox, etc). După instalare, câteva configurări stabilesc cât din sistemul real poate împrumuta mașina virtuală (memorie, disk). Mașina virtuală are un bios virtual, unde se pote alege de unde să booteze, etc. Arată ca un calculator real care pornește. După pornirea mașinii virtuale se poate boota de pe CD/DVD și instala sistemul de operare dorit. Pot exista mai multe mașini virtuale create și chiar rulând în același timp. Mașinile virtuale se pot apoi șterge de pe hard-disk ca un director obișnuit cu fișiere. Mașinile virtuale funcționează ceva mai încet decât un sistem de operare instalat direct pe hard-disk – diferența este mai mică la procesoare mai noi care suportă hardware virtualizare. Totuși nu se simte o diferență notabilă la utilizări obișnuite (Internet, Office, Muzica).

Odată instalat un sistem de operare (Windows, Linux), care are driverele necesare, se poate instala un program de virtualizare (VMWare, Virtualbox), se pot defini in el una sau mai multe mașini virtuale iar în fiecare mașină virtuală se poate instala câte-un sistem de operare. Mașinile virtuale vor avea discuri virtuale, care vor fi stocate ca fișiere pe disk-ul sistemului de operare principal, numit host (gazdă). Sistemul de operare instalat în mașina virtuală va avea impresia că are la dispoziție un hard-disk real. Mașinile virtuale consumă ceva spațiu pe disk, dar consumă memorie și procesor doar dacă sunt pornite. Mașinile virtuale "țin minte" modificările între două porniri, este ca și cum ai reporni un calculator real.

VMWare

VMWare este un suport pentru mașini virtuale oferită în mod gratuit celor ce doresc să testeze diferite sisteme de operare ca Linux, Windows XP, Windows Vista, Windows 7.

Produse pentru spațiul de lucru (Desktop):

VMWare Workstation

VMWare Fusion

VMWare Player

Produse pentru servere:

VMWare ESX

VMWare ESXi

VMWare Server

Avem destul de multe opțiuni pentru VMWare Player, avem chiar și un BIOS virtual pentru fiecare sistem de operare instalat. Bine înțeles, BIOS-ul este unul sumar și nu foarte complex dar spre deosebire VirtualBox nu are așa ceva.

Ce putem face cu VMWare Player?

– putem instala orice sistem de operare Linux sau Windows
– putem deschide sisteme de operare virtuale create de alți utilizatori
– suportă pâna la 8 procesoare virtuale și 32 GB memorie RAM
– putem instala sisteme de operare pe 32 sau 64 biți
– putem instala VMWare Player chiar și în Linux existând un kit de instalare nativ pentru acesta
– posibilitatea de a face share între sistemul real și cel instalat în VMWare Player prin simplu copy/paste însă putem împărți chiar și foldere între cele 2 sisteme de operare

Cerințe de sistem necesare folosirii VMWare Player:

– procesor de minim 1GHz recomandat 2 GHz
– minim 1 GB RAM recomandat 2 GB

VMWare este “regele dominator” în lumea virtualizării. Linia de produse VMWare a condus mișcările recente cu privire la sistemele de virtualizare IT.

ESX Server este o componentă a infrastructurii VMWare, care adaugă servicii de gestionare și fiabilitate pentru nucleul serverului produsului. Serverul de bază necesită anumite depozitări, precum o aranjare a driverelor de disk, pentru a stoca kernelul virtualizat și fișierele de suport. VMWare oferă o variantă acestui tip de produs, numită ESX Server ESXi Embedded. Acesta mută toate kernel-urile serverului într-un dispozitiv hardware dedicat.

VMWare Infrastructure 3 (VI3) constituie o soluție utilizată de întreprinderile care urmăresc să consolideze sistemele produselor la scară inaltă. Este cea mai bună platformă VMWare, cu noi caracteristici de gestionare, load- balancing și de disponibilitate înaltă.

Acesta nu depinde de sistemul de operare central și poate fi utilizat pentru a găzdui diferite mașini virtuale pe care rulează Windows, Linux, sau alte sisteme de operare cunoscute.

Beneficii aduse de VMWare ESX si VMWare ESXi :

1. Scade hardware-ul, puterea de consum și costurile de răcire prin rularea mai multor sisteme de operare pe aceeași mașină virtuală.

2. Scad costurile generale de management prin reducerea amprentei hardware în centrul de date.

3. Garantează nivele înalte de performanță pentru majoritatea aplicațiilor care necesită un

consum ridicat de resurse.

4. Consolidează resursele hardware.

Exemplu de crearea unei mașini virtuale în VMWare Workstation:

1. Se creaza o mașină virtuală nouă în sistemul de virtualizare:

2. Se alege imaginea cu sistemul de oprare, există posibilitatea de a opta pentru instalarea de pe un dvd inserat în dvd-romul mașinii fizice, care ține mașina virtuală sau putem opta pentru instalarea de pe o imagine de tip “ISO” stocata pe hdd-ul mașinii fizice:

3. Se configurează setările specifice pentru windows și se introduce “product key”:

4. Setăm resursele pe care dorim să le alocăm mașinii virtual:

5. Se aleg setările pentru conectivitatea mașinii virtuale:

6. Se alege tipul controller-ului:

7. Se crează un disk virtual nou(“create a new virtual disk“) , apoi setăm capacitatea de care avem nevoie după care denumim fișierul fizic care o să fie creat pe disk-ul mașinii host! După pornirea mașinii virtuale se urmează pașii de instalare a sistemului de operare.

VirtualBox

VirtualBox este produs de către Oracle, un sistem de virtualizare care se poate utiliza și acasă. Pe lângă caracteristicile bogate a fost creat la o performanță înaltă. Este disponibil gratuit ca Open Source Software în conformitate cu termenii GNU General Public License.

În prezent, VirtualBox rulează pe Windows, Linux, Macintosh, Solaris și suportă un număr mare de sisteme de operare virtuale cum ar fi Windows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, Windows 7, Windows 8), DOS/Windows 3.x, Linux (2.4, 2.6 and 3.x), Solaris și OpenSolaris, OS/2, și OpenBSD.

Exemplu de crearea unei mașini virtuale în VirtualBox:

1. Se creaza o mașină virtuală nouă în sistemul de virtualizare:

2. Next pentru începerea Wizard-ului. În prima fereastră trebuie setat numele mașinii; se recomandă folosirea unui nume specific pentru ca să fie mai ușor de găsit după crearea mai multor mașini virtuale. Toate informațiile de aici nu au legatură cu funcționarea mașinii deci se poate alege orice.

3. Următorul pas e foarte important: selectarea memoriei RAM disponibilă pentru mașina virtuală. Aceasta va fi definită din totalul memoriei reale instalate pe PC și va fi folosită numai de către VB în timpul funcționării mașinii virtuale. în exemplu XP-ul gazdă are 1024 MB iar pentru mașină am ales jumatate din aceasta. Capacitatea memoriei ca și alte opțiuni hardware ale mașinii pot fi modificate după crearea acesteia.

4. În continuare trebuie creat un hard disk virtual; acesta va fi un fișier care va ocupa din spațiul disponibil pe hardul sistemului gazdă exact atât cât va avea ca dimensiune. Ex: un hdd virtual de 10 GB va rezulta într-un fișier de 10 GB pe hdd-ul gazdă.

Se pot crea 2 tipuri de hdd-uri: dinamic (pornește de la o dimensiune inițială și se modifică ulterior în funcție de necesități) sau fix (va avea exact dimensiunea indicată la creare și nu va mai putea fi modificat deloc).

5. În continuare trebuie indicat numele, locația în care se va crea fișierul hdd-ului virtual și dimensiunea inițială a acestuia.

6. Finish după citirea sumarului; dacă s-a ales hdd fix va începe formatarea acestuia. Acum mașina virtuală este gata; se poate vedea în lista din stânga iar în dreapta un sumar al configurației hardware. Modificăril se pot face la Settings în stânga sus.

VMWare VS VirtualBox

VMWare a fost regele necontestat a virtualizării de ceva timp, dar au apărut numeroși concurenți pentru a contesta poziția confortabilă pe acel tron. Unul dintre acești concurenți este Oracle, care a sărit în joc virtual în 2007, cu programul numit VirtualBox.

Dacă punem problema „care este mai bun?” sau „care ar trebui sa folosim?”, mulți programatori vor spune că VMWare este ultima soluție pentru virtualizarea serverelor, în timp ce VirtualBox este cel mai potrivit pentru virtualizarea desktop. Acest lucru poate fi adevărat într-un sens, dar bătălia devine mult mai competitiv atunci când se compară VirtualBox cu ceva asemănător ca și VMWare Player.

VMWare Player și VirtualBox sunt răspândite pe piața de virtualizare a procesoarelor x86.

Oracle oferă soluția de licență open-source, care permite distribuirea și modificarea codului sursă pentru a se potrivi nevoilor individuale a clienților. VMWare Player, pe de altă parte este disponibil gratuit doar pentru utilizare non-comercială.

În timp ce ambele aplicații sunt gratuite, ambele pot fi modificate la pachete premium, de asemenea. De exemplu, VMWare Player primește un impuls funcțional atunci când achiziționează o licență comercială de VMWare Fusion Professional, care rulează pe Mac OS X, precum și Microsoft Windows, Linux și alte sisteme Unix-like. VirtualBox poate fi, de asemenea, modernizat prin achiziționarea licenței comerciale direct de la Oracle.

VMWare Player oferă cel mai eficient mod de a rula Windows XP în sisteme mai noi, cum ar fi Windows 7 și Windows 8. În plus oferă un mediu ideal pentru testarea noilor aplicații desktop eliminând necesitatea unui server pentru acest scop. Suportă mașini virtuale restricte, ceea ce este util atunci când dorim să împiedicăm ca persoanele neautorizate să manipuleze setările de configurare.

VirtualBox este cea mai bună soluție privind portabilitatea. Una dintre cele mai utile caracteristici este de a crea o mașină virtuală în mediul gazdă și rulează în alta. Portabilitatea sa este sporită de capabilități cross-platform care îi permit să funcționeze perfect pe Windows, Mac OS X, Solaris, și diverse distribuții Linux.

Ambele programe sunt opțiuni excelente pentru cei care au nevoi modeste, sau sunt noi în mediul virtualizării.

Comparația între performanța sistemelor VMWare Player și VirtualBox:

Host Machine Specification

CPU: Intel(R) Core(TM) i7-3612QM CPU @ 2.10GHz

Memory: 8GB Shared Dual Channel DDR3 Memory

Disk: 1TB 5400 RPM SATA Hard Drive

VMWare Player: 5.0.1 build-894247

VirtualBox: 4.2.16 r86992

Guest VM Specification (for both VMWare Player and VirtualBox)

Processor count: 1

Memory: 1GB

Hard disk: 10GB

Filesystem: EXT4

Operating System: Ubuntu 13.04 (64-bit)

Linux Kernel: 3.8.0-19-generic (x86_64)

Disk Performance Comparison

BlogBench: Final score. More is better. VMWare Player won!

IOzone (Read): 64Kb record, 512MB file. MB/s. More is better. VirtualBox won!

IOzone (Write): 64Kb record, 512MB file. MB/s. More is better. VirtualBox won!

CPU Performance Comparison

Gzip Compression: 2GB file. Seconds. Less is better. VMWare Player won!

FFmpeg: Convert H.264 HD to NTSC DV. Seconds. Less is better. VMWare Player won!

OpenSSL: RSA 4096-bit performance. Signs per seconds. More is better. VirtualBox won!

Memory Performance Comparison

RAMspeed (Integer): MB/s. More is better. VMWare Player won!

RAMspeed (Floating Point): MB/s. More is better. VMWare Player won!

Conform rezultatelor testului, se pare că VMWare Player are un mic avantaj față de VirtualBox în ceea ce privește CPU și memoria. În ceea ce privește performanța discului este discutabil, în acest caz nu este concludent care este mai bun.

Bibliografie

https://www.virtualbox.org/

http://en.wikipedia.org/wiki/VMware

http://www.storagecraft.com/blog/battle-of-free-virtualization-tools-vmware-vs-virtualbox/

http://xmodulo.com/vmware-player-vs-virtualbox-performance-comparison.html