Πώς λειτουργεί το λογισμικό VirtualBox;

Το VirtualBox λειτουργεί δημιουργώντας μια εικονική μηχανή (VM) πάνω από το λειτουργικό σύστημα κεντρικού υπολογιστή σας (το λειτουργικό σύστημα που χρησιμοποιείτε αυτή τη στιγμή, όπως τα Windows, MacOS ή Linux). Αυτό το VM λειτουργεί σαν ένας εντελώς ξεχωριστός υπολογιστής, με το δικό του εικονικό υλικό (CPU, μνήμη, σκληρό δίσκο, προσαρμογέας δικτύου κ.λπ.) και ένα λειτουργικό σύστημα επισκεπτών εγκατεστημένο σε αυτό. Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:

1. Εικονικοποίηση:

* στρώμα αφαίρεσης υλικού (HAL): Η βασική λειτουργία του VirtualBox είναι το HAL. Αυτό το στρώμα κάθεται μεταξύ του OS Guest και του πραγματικού υλικού του κεντρικού υπολογιστή. Παρακολουθεί αιτήματα από το OS Guest OS για πόρους υλικού και τα μεταφράζει σε αιτήματα κατανοητά από το υλικό του κεντρικού υπολογιστή. Αυτό επιτρέπει στο OS Guest να πιστεύει ότι έχει άμεση πρόσβαση σε υλικό, παρόλο που αλληλεπιδρά με μια εικονικοποιημένη έκδοση.

* Hypervisor: Ο υπερβερτικός είναι ο πυρήνας της διαδικασίας εικονικοποίησης. Διαχειρίζεται τους πόρους που διατίθενται σε κάθε VM και εξασφαλίζει ότι δεν παρεμβαίνουν μεταξύ τους ή το λειτουργικό σύστημα υποδοχής. Είναι υπεύθυνο για τον προγραμματισμό του χρόνου CPU, τη διαχείριση της μνήμης, τη διαχείριση των αιτημάτων I/O και την εξασφάλιση της ακεραιότητας του εικονικοποιημένου περιβάλλοντος. Το VirtualBox χρησιμοποιεί ένα hypervisor τύπου 2, που σημαίνει ότι τρέχει * στην κορυφή * του λειτουργικού συστήματος του κεντρικού υπολογιστή, σε αντίθεση με τους hypervisors τύπου 1 (όπως το VMware ESXI ή το Hyper-V) που τρέχουν απευθείας στο υλικό.

2. Διαχείριση πόρων:

* CPU: Το VirtualBox διαθέτει ένα τμήμα των πυρήνων CPU του κεντρικού υπολογιστή σας στο VM. Ο Hypervisor μοιράζεται το χρόνο CPU μεταξύ του κεντρικού υπολογιστή και του επισκέπτη OS, δίνοντας στο καθένα το δίκαιο μερίδιό του. Ο αριθμός των κατανεμημένων πυρήνων καθορίζει την ισχύ επεξεργασίας του VM.

* μνήμη (μνήμη RAM): Ομοίως, αναθέτετε ένα συγκεκριμένο ποσό της μνήμης RAM του κεντρικού υπολογιστή σας στο VM. Αυτή η μνήμη χρησιμοποιείται αποκλειστικά από το OS Guest OS και τις εφαρμογές του.

* Αποθήκευση: Το VM χρησιμοποιεί εικονικούς σκληρούς δίσκους (VDI, VMDK, VHD κ.λπ.) που είναι αρχεία στον σκληρό δίσκο του κεντρικού υπολογιστή σας. Αυτά τα αρχεία προσομοιώνουν έναν φυσικό σκληρό δίσκο για το λειτουργικό σύστημα επισκεπτών, αποθηκεύοντας το λειτουργικό του σύστημα, τις εφαρμογές και τα δεδομένα.

* Δίκτυο: Το VirtualBox παρέχει εικονικούς προσαρμογείς δικτύου για το VM, επιτρέποντάς του να συνδεθεί στο Διαδίκτυο και σε άλλα δίκτυα. Αυτό μπορεί να γίνει μέσω της γεφύρωσης δικτύωσης (το VM παίρνει τη δική του διεύθυνση IP στο δίκτυό σας), η Nat Networking (η VM μοιράζεται τη σύνδεση στο Διαδίκτυο του κεντρικού υπολογιστή) ή τη δικτύωση μόνο για τον κεντρικό υπολογιστή (το VM μπορεί να επικοινωνεί μόνο με τον κεντρικό υπολογιστή και άλλα VMs χρησιμοποιώντας το ίδιο δίκτυο μόνο για τον κεντρικό υπολογιστή).

3. Αλληλεπίδραση OS OS:

* οδηγοί: Το VirtualBox παρέχει στους οδηγούς το εικονικό υλικό (δίκτυο, αποθήκευση κ.λπ.) που επιτρέπουν στο λειτουργικό σύστημα επισκεπτών να λειτουργεί σωστά μέσα στο εικονικό περιβάλλον. Αυτοί οι οδηγοί λειτουργούν ως διεπαφή μεταξύ του OS Guest και του Hypervisor.

* Γραφικά: Το VirtualBox χρησιμοποιεί έναν προσαρμογέα εικονικών γραφικών, συνήθως εξομοιώνοντας μια τυπική κάρτα γραφικών. Αυτό παρέχει οπτική έξοδο στην οθόνη του κεντρικού υπολογιστή. Η απόδοση των γραφικών μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τον τύπο και τις δυνατότητες τόσο του συστήματος υποδοχής όσο και του επισκέπτη, καθώς και της διαμόρφωσης της κάρτας εικονικών γραφικών.

4. Διεπαφή χρήστη:

* Το VirtualBox παρέχει ένα γραφικό περιβάλλον χρήστη (GUI) που επιτρέπει στους χρήστες να δημιουργούν, να διαχειρίζονται και να αλληλεπιδρούν με το VMS. Αυτό περιλαμβάνει τη δημιουργία νέων VM, τη διαμόρφωση των ρυθμίσεων τους, την έναρξη, τη διακοπή και την αναστολή VM και τη διαχείριση της αποθήκευσης τους.

Στην ουσία, το VirtualBox δημιουργεί ένα εξαιρετικά ελεγχόμενο και απομονωμένο περιβάλλον για τη λειτουργία άλλων λειτουργικών συστημάτων, επιτρέποντας στους χρήστες να πειραματίζονται με διαφορετικά OS, να εκτελούν εφαρμογές σε ένα ασφαλές περιβάλλον και να δοκιμάζουν λογισμικό χωρίς να επηρεάζουν το σύστημα υποδοχής. Το επιτυγχάνει αυτό μέσω της έξυπνης διαχείρισης των πόρων υλικού και των τεχνικών εικονικοποίησης.