Λειτουργικά. Συστήματα Ι. Εγκατάσταση Ιδεατής Μηχανής. Φ ρ ο ν τ ι σ τ ή ρ ι ο. Αριστείδης Ηλίας. Εργαστήριο Ηλεκτρονικών Υπολογιστών

Transcript

1 Λειτουργικά Αριστείδης Ηλίας Συστήματα Ι Φ ρ ο ν τ ι σ τ ή ρ ι ο Εγκατάσταση Ιδεατής Μηχανής Linux

2 Εισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα Εγκατάσταση Ιδεατής Μηχανής Linux Συστήματα Αρχείων Χειρισμός και Διαχείριση Linux Shell Scripting Διεργασίες-Νήματα Διαχείριση Μνήμης Είσοδος και Έξοδος Αδιέξοδα

3 Virtual Machines Εκτέλεση πολλών λειτουργικών συστημάτων ταυτόχρονα Εκτελείτε λογισμικό που γράφεται για ένα λειτουργικό σύστημα σε ένα άλλο (π.χ. λογισμικό Windows σε Linux ή Mac) χωρίς να χρειάζεται επανεκκίνηση Δεδομένου ότι μπορείτε να ρυθμίσετε τι είδους «εικονικό» υλικό θα πρέπει να παρουσιαστεί σε κάθε λειτουργικό σύστημα, μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα παλιό λειτουργικό σύστημα όπως DOS ή OS/2, ακόμη και αν το πραγματικό υλικό του υπολογιστή σας δεν υποστηρίζεται πλέον από το εν λόγω λειτουργικό σύστημα. Εύκολη εγκατάσταση λογισμικών που η κανονική τους εγκατάσταση είναι επίπονη γιατί εξαρτάται από τη μηχανή (π.χ. διακομιστή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου) Εύκολη «διαγραφή» της εικονικής μηχανής Δοκιμές και disaster recovery. Μόλις εγκατασταθεί, μια εικονική μηχανή και εικονικούς σκληρούς δίσκους του μπορεί να θεωρηθεί ως «δοχείο» που μπορεί να παγώσει αυθαίρετα, να ξυπνήσει, να αντιγράφει, κ.ο.κ. Δημιουργία των στιγμιότυπων, επιτρέποντάς την επαναφορά σε παλιότερη εικονική μηχανή εάν κάτι πάει στραβά Διαγράφη στιγμιότυπων ενώ το VM τρέχει για να ανακτήσετε χώρο στο δίσκο

4 Βασική ορολογία για την ενασχολούμαστε με το virtualization: Host OS, είναι το λειτουργικό σύστημα του φυσικού υπολογιστή στον οποίο έχει εγκατασταθεί η VM Guest OS, το λειτουργικό σύστημα που τρέχει μέσα στην εικονική μηχανή

5 ...Virtual Machines Πληθώρα λογισμικών (Xen, VirtualBox, VMWare, KVM, Qemu, Microsoft Virtual PC, Parallels, κ.ά.) Προτείνεται το Virtual Box της Oracle για τις ανάγκες της εργασίας σας

6 Virtual Box Είναι μια εφαρμογή virtualization crossplatform, δηλαδή για όλους τους επεξεργαστές (Intel/ AMD) και τα λειτουργικά συστήματα (Windows, Mac, Linux, Solaris, κ.λπ.) Επεκτείνει τις δυνατότητες του συστήματός σας, έτσι ώστε να μπορεί να τρέχει πολλαπλά λειτουργικά συστήματα (μέσα από πολλαπλές εικονικές μηχανές) ταυτόχρονα, με μόνο περιορισμό το χώρο στο δίσκο και στη μνήμη.

7 Κατεβάζετε το Virtual Box από το URL Επιλέξτε την κατάλληλη έκδοση για το σύστημά σας (Windows/ Linux/ MacOS/ Solaris, 32 ή 64 bit ) Κατά την εγκατάσταση δε χρειάζονται τροποποιήσεις των επιλογών (αποδεχθείτε τις προτεινόμενες) Στο παραπάνω URL υπάρχει το VirtualBox Oracle VM VirtualBox Extension Pack (ίδιο για όλες τις πλατφόρμες). Κάντε κλικ πάνω στο "All Platforms" και λάβετε την έκδοση που είναι συμβατή με το VirtualBox που έχετε. Το extension pack έχει μορφή εφαρμογής και εκτελείται με διπλό κλικ. Το VirtualBox ξεκινάει αυτόματα και εμφανίζεται ένα παράθυρο με Μήνυμα: "You are about to install a VirtualBox Extension Pack..." Επιλέξτε install και στο επόμενο παράθυρο δίνουμε Agree στο VirtualBox Licence. Μετά την εγκατάσταση θα δείτε το μήνυμα: "The extension pack Oracle VM VirtualBox Extension Pack has been installed successfully.

8 Εγκατάσταση Guest Host Εκκινείτε το Virtualbox και επιλέγετε το εικονίδιο New

9

10

11

12

13

14 Τα αρχεία εικόνας δίσκου βρίσκονται στο κεντρικό σύστημα (host) και μπορεί να τα δει το σύστημα guest σαν σκληρούς δίσκους. Όταν ο guest διαβάζει από ή γράφει σε ένα σκληρό δίσκο, το VirtualBox ανακατευθύνει το αίτημα στο αρχείο εικόνας. Όπως ο φυσικός δίσκος, έτσι και η εικόνα δίσκου έχει ένα μέγεθος (χωρητικότητα), η οποία πρέπει να καθοριστεί, όταν δημιουργείται το αρχείο εικόνας. Σε αντίθεση με ένα φυσικό δίσκο, ωστόσο, το VirtualBox σας επιτρέπει να επεκτείνετε ένα αρχείο εικόνας μετά τη δημιουργία, ακόμη και αν έχει ήδη δεδομένα (VBoxManage modifyhd).

15 VirtualBox υποστηρίζει διάφορες παραλλαγές αρχείων εικόνας δίσκου: Κανονικά, το VirtualBox χρησιμοποιεί τη δική του μορφή - VDI. Αυτή η μορφή θα πρέπει να χρησιμοποιείται όταν δημιουργείτε μια νέα εικονική μηχανή με ένα νέο δίσκο. Επίσης υποστηρίζει πλήρως τη δημοφιλή και ανοιχτή μορφή VMDK που χρησιμοποιείται από πολλά άλλα προϊόντα virtualization, ιδίως, από το VMware. Υποστηρίζει πλήρως τη μορφή VHD που χρησιμοποιείται από τη Microsoft, κ.ά.

16

17 Ανεξάρτητα από τη χωρητικότητα του δίσκου και τη μορφή, υπάρχουν δύο επιλογές για το πώς να δημιουργήσετε μια εικόνα δίσκου: σταθερού μεγέθους ή διατίθενται δυναμικά. Εάν δημιουργήσετε μια εικόνα σταθερού μεγέθους, ένα αρχείο εικόνας θα δημιουργηθεί στο σύστημα κεντρικού υπολογιστή σας, η οποία έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με την ικανότητα του εικονικού δίσκου. Έτσι, για ένα δίσκο 10G, θα έχετε ένα αρχείο 10G. Σημειώστε ότι η δημιουργία μιας εικόνας σταθερού μεγέθους μπορεί να πάρει πολύ χρόνο, ανάλογα με το μέγεθος της εικόνας και την απόδοση εγγραφής του σκληρού σας δίσκου. Για πιο ευέλικτη διαχείριση αποθήκευσης, χρησιμοποιήστε δυναμική εκχώρηση εικόνας. Αρχικά το μέγεθος του δεσμευμένου χώρου θα είναι πολύ μικρό (δεν καταλαμβάνει καθόλου χώρο για τους αχρησιμοποίητους τομείς του εικονικού δίσκου), αλλά θα αυξάνεται κάθε φορά που ένας τομέας του δίσκου γράφεται για πρώτη φορά.

18 Ενώ αυτή η μέθοδος απαιτεί λιγότερο χώρο αρχικά, το γεγονός ότι το VirtualBox θα πρέπει να επεκτείνει το αρχείο εικόνας καταναλώνει επιπλέον πόρους του συστήματος, έτσι ώστε μέχρι να σταθεροποιηθεί το μέγεθος του αρχείου στο δίσκο, η εγγραφή μπορεί να είναι πιο αργή από ότι με δίσκους σταθερού μεγέθους. Ωστόσο, μετά από ένα χρονικό διάστημα ο ρυθμός ανάπτυξης θα επιβραδυνθεί και η μέση απώλεια για την εγγραφή θα είναι αμελητέα.

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40 Εγκατάσταση VirtualBox σε Linux host Θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε τα ακόλουθα πακέτα πριν ξεκινήσετε την εγκατάσταση (κάποια συστήματα μπορεί να το κάνουν αυτόματα όταν εγκαθιστάτε το VirtualBox): Qt ή νεότερη έκδοση SDL ή νεότερη έκδοση (αυτή η βιβλιοθήκη γραφικών είναι συνήθως ονομάζεται libsdl)

41 Εγκατάσταση VirtualBox σε Linux host Εφόσον θέλετε να εκτελείται το VirtualBox στο γραφικό περιβάλλον, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε τα ακόλουθα πακέτα πριν ξεκινήσετε την εγκατάσταση (κάποια συστήματα μπορεί να το κάνουν αυτόματα όταν εγκαθιστάτε το VirtualBox): Qt ή νεότερη έκδοση SDL ή νεότερη έκδοση (αυτή η βιβλιοθήκη γραφικών είναι συνήθως ονομάζεται libsdl)

42 VirtualBox χρησιμοποιεί ένα ειδικό module πυρήνα ονομάζεται vboxdrv για να εκτελέσει τη δέσμευση της φυσικής μνήμης και να αποκτήσει τον έλεγχο του επεξεργαστή για την εκτέλεση του guest. Χωρίς αυτό το module, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το διαχειριστή του VirtualBox για να ρυθμίσετε τις εικονικές μηχανές, αλλά δεν θα ξεκινούν. Επιπλέον, υπάρχουν τα vboxnetflt και vboxnetadp για πιο προηγμένες δυνατότητες δικτύωσης του VirtualBox.

43 Το module του πυρήνα του VirtualBox εγκαθίσταται αυτόματα στο σύστημά σας κατά την εγκατάσταση του VirtualBox. Για να διατηρηθεί σε μελλοντικές αναβαθμίσεις του πυρήνα, για εκείνες τις διανομές Linux που παρέχεται, συνιστάται η εγκατάσταση του Dynamic Kernel Module Support- DKMS, το οποίο βοηθά στην κατασκευή και την αναβάθμιση του modules του πυρήνα. Αν DKMS δεν είναι ήδη εγκατεστημένο, εκτελέστε μία από τις ακόλουθες ενέργειες: Σε ένα σύστημα Ubuntu: Σε ένα σύστημα Fedora: sudo apt-get install dkms yum install dkms Σε ένα Mandriva ή Mageia σύστημα: urpmi dkms

44 Κατεβάστε το κατάλληλο πακέτο για τη διανομή σας. Τα ακόλουθα παραδείγματα υποθέτουν ότι εγκαθιστάτε σε ένα 32-bit Ubuntu. Χρησιμοποιήστε την dpkg για να εγκαταστήσετε το πακέτο του Debian: sudo dpkg -i virtualbox- 5.0_5.0.12_Ubuntu_raring_i386.deb Θα σας ζητηθεί να αποδεχτείτε το VirtualBox για προσωπική χρήση (License). Αν δεν απαντήσετε «ναι», η εγκατάσταση θα ματαιωθεί. Ο installer θα ψάξει επίσης για ένα module του πυρήνα του VirtualBox κατάλληλο για τον πυρήνα σας. Το πακέτο περιλαμβάνει προ-μεταγλωττισμένα modules που αφορούν τις πιο κοινές ρυθμίσεις του πυρήνα.

45 Αν δεν βρεθεί το κατάλληλο module του πυρήνα, το script εγκατάστασης προσπαθεί να το χτίσει μόνο του. Εάν η διαδικασία κατασκευής δεν είναι επιτυχής, θα εμφανιστεί μια προειδοποίηση και το πακέτο θα μείνει αδιαμόρφωτο. Ρίξτε μια ματιά στο /var/log/vbox-install.log για να δείτε γιατί η μεταγλώττιση απέτυχε. Ίσως χρειαστεί να εγκαταστήσετε τις κατάλληλες κεφαλίδες πυρήνα του Linux Εφόσον διορθώσετε τυχόν λάθη, στη συνέχεια εκτελέστε: sudo rcvboxdrv setup για να ξεκινήσει μια δεύτερη προσπάθεια για την κατασκευή του module.

46 Εναλλακτική διαδικασία αυτοματοποιημένης εγκατάστασης με το VirtualBox.run Αποσυμπιέζει τα αρχεία της εφαρμογής στον κατάλογο προορισμού /opt/virtualbox/ ο οποίος δεν μπορεί να αλλάξει. Δημιουργεί τα modules του πυρήνα του VirtualBox (vboxdrv, vboxnetflt και vboxnetadp) και τα εγκαθιστά. Δημιουργεί το /sbin/rcvboxdrv, ένα script για την εκκίνηση του module του πυρήνα του VirtualBox. Δημιουργεί μια νέα ομάδα χρηστών που ονομάζεται σύστημα vboxusers. Δημιουργεί συμβολικούς συνδέσμους στο /usr/bin σε ένα shell script (/opt/virtualbox/vbox) που κάνει ορισμένους ελέγχους και οδηγείτε στα πραγματικα εκτελέσιμα, VirtualBox, VBoxSDL, VBoxVRDP, VBoxHeadless και VBoxManage

47 Δημιουργεί /etc/udev/rules.d/60-vboxdrv.rules, ένα αρχείο περιγραφής για το udev (device manager), εφόσον αυτό υπάρχει, γεγονός που καθιστά τις συσκευές USB προσιτές σε όλους τους χρήστες της ομάδας vboxusers. Γράφει τον κατάλογο εγκατάστασης για να /etc/vbox/vbox.cfg. Ο installer πρέπει να εκτελείται ως root είτε με την install ή την uninstall ως παράμετρο sudo./virtualbox.run install ή εάν δεν είναι διαθέσιμη η "sudo" εκτελέστε την παρακάτω εντολή ως root:./virtualbox.run install Στη συνέχεια χρειάζεται να τοποθετήσετε στο vboxusers, κάθε χρήστη που θα είναι σε θέση να προσπελαύνει συσκευές USB από το VirtualBox guest, είτε μέσω των εργαλείων διαχείρισης χρήστη GUI ή εκτελώντας την ακόλουθη εντολή ως root: sudo usermod -a -G vboxusers <όνομα_χρήστη>

48 Εγκατάσταση Guest Host από έτοιμο ova αρχείο Εκκινείτε το Virtualbox και επιλέγετε File Import Appliance Επιλέγετε Open appliance και φορτώνετε το ova αρχείο που μεταφορτώσατε

49

50 Το Virtualbox έχει τον αποκλειστικό χειρισμό του πληκτρολογίου και του ποντικιού Για να επιστρέψετε ιδιοκτησία του πληκτρολογίου και του ποντικιού στο κύριο λειτουργικό σύστημα, το VirtualBox διατηρεί ένα ειδικό πλήκτρο το «host key» που είναι το δεξί Ctrl και για Mac το αριστερό Command. Σε κάθε περίπτωση, η τρέχουσα ρύθμιση για το «host key» εμφανίζεται πάντα στην κάτω δεξιά γωνία του παραθύρου του VM.

51

52 Ρυθμίσεις που έχουν σχέση με την είσοδο (π.χ. πληκτρολόγιο, ποντίκι, κ.λπ.) για όλα VMs χρησιμοποιείτε τα Setting (από menu και εικονίδια)

53 Από τα Settings του VirtualBox Manager και την κατηγορία Shared Folders προσθέτουμε τον φάκελο που θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε από το host μηχάνημα πατώντας στο κουμπί "Add Shared Folder" ή με το πλήκτρο Ιnsert στο πληκτρολόγιο. Στο παράθυρο "Αdd Share" που ανοίγει από το drop-down menu με όνομα "Folder Path" επιλέγουμε "Other" και διαλέγουμε τον φάκελο που θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε. Επιλέγουμε επίσης "Auto-mount" έτσι ώστε να φορτωθεί o shared folder αυτόματα στο Ubuntu. Πατάτε ΟK και κλείνετε το παράθυρο.

54 Ξεκινάμε το Ubuntu Virtual Machine. Στο directory/media θα βρούμε το Shared Folder το οποίο θα είναι της μορφής sf_<όνομα shared folder> Το Shared Folder απαιτεί δικαιώματα root για να μεταφερθεί.

55

56

57

58

59