Virtualisierung für den Heimgebrauch

Ich benötige für meine Arbeit an der Universität und auch für meine privaten Projekte eine „Sandbox“. Also einen Ort, an dem ich alles ausprobieren kann, ohne ein echtes System zu beschädigen.

Wozu benötigt man so etwas?

Unter anderem, um Software zu testen. Es gibt jede Menge Shareware und Freeware die man im Internet oder auf CDs von Computerfachzeitschriften findet. Oft genug probiert man ein Programm aus, dass im ersten Moment sehr gut beschrieben klingt, sich jedoch nach der Installation als nicht geeignet für die eigenen Bedürfnisse erweist. So „müllt“ man sich mit der Zeit das eigene Betriebssystem zu oder es werden dauerhafte Einstellungen hinterlassen, die man nicht haben möchte und dann wieder kostbare Zeit damit verbring, diese wieder loszuwerden. Mit einem virtualisierten System, kann ich mir alles in Ruhe ausprobieren und nur das auf meinem eigentlichen System installieren, was mir auch wirklich zusagt.

Eine zunehmend weitere Anwendung besteht in der sicheren Nutzung des Internets. Da heutige PCs genügend Ressourcen für die Virtualisierung bieten, kann man so ein zweites Betriebssystem nutzen, um sich damit sicher im Internet zu bewegen.  Das betrifft einmal den Schutz perönlicher Daten und die Ausführung schädlicher Software auf dem eigentlichen System. Durch die Funktion der „gemeinsamen Ordner“ können Daten zwischen den beiden Systemen ausgetauscht werden. Dies ist dann sinnvoll, wenn man z.B. etwas herunterladen und später im Hostsystem (das System in dem die Virtualisierung installiert ist) nutzen möchte.

Meine Hauptwanwendung liegt jedoch darin, andere Betriebssysteme anzusehen oder einen Server einzurichten. Mein PC hat als Hauptbetriebssystem Windows XP Home. Da ich mich wegen meiner Arbeit auch mit Linux beschäftigen muss und ich gerne beides parallel nutzen möchte, bietet mir die Virtualisierung diese Möglichkeit.

Welche Lösung gibt es?

Natürlich gibt es mehr als nur eine Software für diese Aufgabe, deshalb möchte ich mich hier auch nur auf die beziehen, die ich vorwiegend benutze. Es handelt sich dabei um VirtualBox. Die Software ist kostenlos und bietet für meine Anwendung alles was ich benötige. VirtualBox wird stetig verbessert, wodurch immer mehr Funktionen zur Verfügung stehen und weitere Betriebssysteme virtualisiert werden können. Der frühere Entwickler, die  Innotek GmBH, gehört jetzt zu Sun Microsystems.

Was sind die Vorteile?

  1. Sicherheit: Wenn man sich in dem Gastsystem z.B. einen Virus einfangen würde, könnte er auf dem Hostsystem (also z.B. meinem Windows XP) keinen Schaden anrichten.
  2. Wiederherstellung: Mit VirtualBox kann ich so genannte Snapshots anlegen. In Windows würde man sowas einen Wiederherstellungspunkt nennen. Habe ich also einen komplizierten Eingriff ins Testsystem vor, lege ich vorher einen Snapshot mit dem aktuellen Stand an und bastle dann herum. Sollte etwas schief gehen, kann ich den Snapshot wieder aufrufen und das Testsystem auf diesen Zustand zurücksetzen.
  3. Simulation eines realen PCs (Servers): Ich kann ein Betriebssystem installieren, das sich in meinem lokalen Netzwerk wie ein echter PC verhält, den ich z.B. über eine IP im lokalen Intranet, oder sogar über das Internet erreichen kann. Hier als Screenshot ein Beispiel, wo in meinem Windows XP Home (als Host) die Linux Distribution CentOS läuft (als Gast).

CentOS Linux in Windows XP

Ein konkretes Beispiel?

Ok. Nehmen wir ein Beispiel aus meinem Arbeitsleben an der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg. Für ein umfangreiches Projekt einer Professorin werde ich einen eigenen (ebenfalls virtuellen) Server vom URZ (Universitätsrechenzentrum) bekommen. Als Betriebssystem wird eine Linuxdistribution (CentOS) verwendet. Der Zugriff für die Administration erfolgt über SSH. Da ich bisher nur Grundkenntnisse vorweisen konnte, wollte ich gern vorher sehen wie alles funktioniert und es mir schon soweit aufbauen, wie es später auch real funktionieren soll. Deshalb habe ich mir auf meinem heimischen PC ebenfalls einen virtuellen Server mit CentOS angelegt. Damit war es mir möglich, mich in den Linuxbefehlen per SSH zu üben und mit der Einrichtung eines Web- & FTP-Servers, sowie einer MySQL Datenbank einzuarbeiten.

Natürlich benötigt das Gastsystem eigene Ressourcen. Diese kann man aber im Vorfeld festlegen (z.B. Größe des zu verwendenden RAM, Grafikkartenspeicher und Festplattenplatz). Deshalb sollte man über genügend RAM verfügen. Mindestens 1 GB sollten es sein, damit ihr dem Gastsystem davon mindestens 512 MB zur Verfügung stellen könnt. Der CPU sollte natürlich auch genügend Power haben. Jetzt besitze ich einen AMD Athlon 64  X2 6000+ und es ist nicht spürbar beeinträchtigend, aber es lief auch bereits auf meinem alten AMD Athlon XP 2100+ Prozessor relativ gut. Darüber hinaus benötigt man natürlich auch entprechend freien Platz auf der Festplatte. Das Programm VirtualBox direkt benötigt lediglich nur 30 MB. Dazu kommt aber noch der Platz für die virtuelle Festplatte (Container). Deren Größe sollte den Mindestanforderungen des jeweiligen Gastbetriebssystems entsprechen, so als würde man es auf einem echten PC installieren. So wird man für eine Windows XP Installation als Gastsystem schon einige Gigabyte einplanen müssen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man z.B. CD-ROM / DVD Laufwerke, USB-Anschlüsse, Audiogeräte usw. auch im Gastsystem benutzen kann. ISO Images können direkt wie ein Laufwerk eingebunden werden. Die 3D Funktionen für Grafikkarten sind jedoch nicht in vollem Umfang kompatibel.

Virtuelle Machine (Gast) mit echter IP versehen

Das Netzwerk (Internetverbindung) wird bei den meisten System automatisch per NAT eingerichtet. All jene die z.B. so wie ich einen Server ausprobieren möchten, benötigen eine eindeutige IP Adresse, über die sie das virtuelle System ansprechen können.

In den Vorgängerversionen von VirtualBox musste dazu umständlich für die jeweiligen virtuellen Maschine ein Hostinterface angelegt und z.B.  in Windows XP über eine Netzwerkbrücke  zugewiesen werden.

Diese Vorgehensweise wurde seit einigen Versionen jedoch stark vereinfacht. Dank der Option „Bridged-Adapter“, in den Netzwerkeinstellungen der virtuellen Maschine in VirtualBox, kann man jetzt direkt eine physische Netzwerkkarte zuweisen. Dazu muss einfach unter „Angeschlossen an:“ Bridged-Adapter ausgewählt sein und bei „Name:“ die physische Netzwerkkarte eingestellt werden.

bridgedadapter

Jetzt könnt ihr im Gastsystem eine feste IP vergeben. So kann ich z.B. auf mein Gastsystem per SSH, FTP, SAMBA usw. zugreifen. Natürlich geht das nur, wenn auch das Gastsystem dafür entsprechend eingerichtet ist.

Wer VirtualBox jetzt auch einmal ausprobieren möchte, der sollte nach der Einrichtung eines Gastsystems zusätzlich die „Guest Additions“ installieren. Dadurch wird das Gastsystem besser in seinen Funktionen unterstützt und es stehen erweiterte Treiber für verschiedene Aufgaben zur Verfügung. Wie man die „Guest Additions“ auf einem Windows, Linux usw. Gastsystem installiert, erfährt man direkt im Handbuch.

Weitere Informationen und eine (leider nur englische) Anleitung findet ihr auf der Webseite : http://www.virtualbox.org/

Eine deutsche Unterstützung könnt ihr aber im Forum in Anspruch nehmen: http://forums.virtualbox.org/

Artikel überarbeitet am: 18.09.2013

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