У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Лабораторная работа 1

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-10

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 2.2.2025

  1.  Лабораторная работа № 1. Изучение возможностей технологии виртуальных машин.

Цель лабораторной работы - Изучить среду Virtual PC и порядок установки виртуальных машин для разных ОС. Главная ОС – Windows.

  1.  Общая характеристика технологии виртуальных машин.

Используемые для практической подготовки по ряду дисциплин (Операционные системы, Информационные сети и т.п.) традиционные методы и средства (учебно-методические материалы по выполнению лабораторных практикумов, курсовых и дипломных проектов) имеют серьезные недостатки, связанные с тем, что режимы работы компьютерных классов в целях информационной безопасности вводят существенные ограничения на действия обучаемых. Эти ограничения позволяют обучать основам информатики, основам разработки программного обеспечения общего назначения, а также разработке локальных БД и локальных информационных систем и не способствуют развитию творческой активности обучаемых (замечено: «творческая» активность обучаемых в этих условиях проявляется обычно в попытках взлома введенных ограничений).

Использование в учебном процессе технологии виртуальных машин (ТВМ), интенсивно развивающейся в настоящее время, позволяет существенно повысить эффективность практического освоения материала. Система виртуальных машин (СВМ) позволяет запускать на компьютере ОДНОВРЕМЕННО несколько разных ОС и переключаться из одной ОС в другую путем перехода из одного окна в другое, без перезапуска компьютера. Суть СВМ в том, что на компьютере, работающем под управлением основной (базовой) ОС, создаются один или несколько виртуальных компьютеров (виртуальных машин - ВМ), и на каждом из них можно установить и запустить собственную (гостевую) ОС или установить несколько ОС с возможностью выбора требуемой ОС при загрузке. Это позволяет получить ряд преимуществ, как в учебном процессе, так и при проектировании ОС и ПО к ним.

Организация работы ВМ имеет некоторые особенности, за счет которых и достигаются существенные преимущества при изучении ОС.

Разделение. Множество приложений и ОС могут одновременно работать на одной физической системе. Серверы могут перемещаться с физических серверов в ВМ и обратно. Все ресурсы физической машины рассматриваются как общий пул, откуда они выдаются тем ВМ, которые в них нуждаются.

Изоляция. ВМ полностью изолированы от ОС хоста и от других ВМ на этом хосте. Если внутри ВМ произойдет программный сбой, на работоспособности всех прочих ВМ это не отразится. Данные не могут неподконтрольно перемещаться между ВМ, приложения могут общаться только по сконфигурированным сетевым соединениям, что, несомненно, дает большой выигрыш в безопасности.

Инкапсуляция. ВМ представляет собой набор файлов - это файлы дисков ВМ, в которых хранится информация, и файл настроек этой ВМ относительно ПО виртуализации. Следовательно, операции, применяемые к файлам, можно применять к ВМ. Поэтому легко перемещать, копировать ВМ и т.п.. Если потребуется, систему целиком (сконфигурированная ОС, приложения, BIOS и аппаратные настройки) можно быстро переместить с одной физической машины на другую без каких-либо дополнительных действий. Следовательно, при реализации ТВМ на одном компьютере могут одновременно и независимо друг от друга функционировать несколько совершенно различных ОС со своим инструментальным окружением, которые при необходимости могут быть оперативно заменены на другие, удалить или добавить другие ОС и объединить их в компьютерную сеть.

СВМ самым естественным образом решает проблему обучения как  пользователей ОС Windows, так и ОС Linux, популярность которой постоянно растет, а также других ОС.

В настоящее время ряд фирм предлагают свои СВМ, имеющие различные возможности, часто существенные. Следует отметить, что СВМ фирмы VMWARE в настоящее время лидирует в этом направлении, но ее СВМ лицензионная и требует существенных затрат на приобретение. Однако имеются бесплатные СВМ, возможности которых достаточны для освоения курса ОС. К ним относится СВМ Microsoft Virtual PC, используемая в изучаемом лабораторном практикуме.

СВМ Microsoft Virtual PC обладает следующими возможностями:

  •  Позволяет создавать и запускать одновременно несколько ВМ с различными гостевыми ОС на одном персональном компьютере;
  •  Позволяет запускать ВМ в окнах рабочего стола или в полноэкранном режиме; другие ВМ в это время будут продолжать рабoтать в фоновом режиме; для переключения между ВМ используются "горячие" клавиши.
  •  Устанавливать ВМ без переразбиения дисков;
  •  Создавать и тестировать приложения одновременно для разных систем;
  •  Запускать новые и непротестированные ОС и/или ПО в режиме безопасного тестирования (in a secure sandbox), без риска нарушить устойчивую работу системы или потерять критичные данные;
  •  Обеспечивает совместное использование файлов и приложений разными ВМ за счет использования виртуальной сети;
  •  Позволяет запускать клиент-серверные или Web-приложения на одном ПК, запуская серверную часть на одной ВМ, а клиентскую - на другой.
  •  Позволяет объединять на одном ПК несколько ВМ в виртуальную компьютерную сеть и подсоединять ее к реальной.

ОС, под управлением которой работает программа Microsoft Virtual PC, называется основной.

В качестве основной ОС можно использовать Windows.

Системы, запущенные внутри контейнера виртуальной машины Microsoft Virtual PC, называются гостевыми. Список гостевых ОС (он постоянно расширяется с появлением новых версий программы), которые поддерживает программа Microsoft Virtual PC, можно увидеть при создании новой ВМ. В основном это различные дистрибутивы Windows и некоторые  Linux.

По утверждениям разработчиков для сносной работы Microsoft Virtual PC требуется компьютер со следующими характеристиками. Скорость процессора минимум 400 MHz. Количество необходимой оперативной памяти (ОП) рассчитываем так - память, необходимая для запуска основной ОС, плюс память, требуемая для каждой гостевой ОС. Минимумом принято считать 128 Мб, но лучше 256 Мб. Видеоадаптер основной ОС должен поддерживать режимы с количеством цветов более 256. Пространство жесткого диска, необходимое для инсталляции, рассчитывается так же, как и размер ОП. Гостевым ОС следует выделять столько же места, сколько нужно для установки каждой из них и всего сопутствующего ПО на обычный компьютер.

  1.  Особенности функционирования Microsoft Virtual PC

Рассмотрим процесс функционирования Microsoft Virtual PC. Внутри реальной машины на основе процессора X86 работает основная ОС. Под ее управлением выполняются приложения, родные для этой системы. Несмотря на тот факт, что Microsoft Virtual PC также является родным для основной системы приложением, между ним и системой находится тонкая прослойка, называемая "слоем виртуализации" и позволяющая виртуализировать работу с оборудованием, установленным на реальной машине. Это нужно для того, чтобы позволить единообразно и прозрачно работать с подобным оборудованием из каждой гостевой системы. Следующая задача, которая решается введением такого промежуточного слоя, - это предоставление всем системам одновременного доступа к оборудованию реальной системы.

Внутри приложения Microsoft Virtual PC находятся контейнеры виртуальных машин (рис. 1). Каждая из них получает в свое распоряжение следующий набор виртуальных устройств:

  •  Процессор - такой же частоты, как установленный в настоящей машине. На многопроцессорном компьютере каждая машина получает доступ только к одному из доступных процессоров.
  •  Упрощенный вариант BIOS, позволяющий выбрать первичный источник загрузки – или с дискеты, или с компакт – диска, или с жесткого диска, или с образа дистрибутива.
  •  Материнская плата на основе чипсета Intel.
  •  Оперативная память - в зависимости от доступной на реальной машине. Не может превышать 1 Гб.
  •  Система, позволяющая подключать устройства основного ПК и создавать виртуальные диски. Простой интерфейс работы с устройствами позволяет легко подключать DVD-ROM, CD-ROM и прочие устройства.
  •  

Floppi диск 3.5 дюйма 1.44 Мб.

  •  Ethernet-карта для подключения ВМ к виртуальной и реальной сетям.

рис. 1

  •  Два последовательных (COM) порта.
  •  Один параллельный (LPT) порт.
  •  Клавиатура с расширенной поддержкой 104 клавиш.
  •  Ввод и вывод звука через Creative Labs Sound Blaster Audio PCI.

На основе такого выбора можно создавать большинство комбинаций из вышеперечисленного оборудования.

  •  Следующей в списке фигурирует гостевая ОС, которая работает с созданным набором виртуальных устройств. На ее основе запускаются все приложения, предназначенные для работы с этой конкретной ОС.
    1.  Инсталляция Virtual PC и создание контейнеров для ВМ.
      1.  Установка Microsoft Virtual PC.
  1.  Запускаем инсталляцию программы – файл Microsoft Virtual PC 2007.exe. Процесс инсталляции сопровождается понятными подсказками и не вызывает затруднений.

Примечание. СВМ Microsoft Virtual PC уже установлена на сервере ЛС, т.е. для дальнейшей работы требуется запустить Microsoft Virtual PC из меню Пуск основной ОС.

  1.  Создание контейнеров для ВМ.

Контейнер ВМ представляет собой виртуальный аналог реального компьютера, в котором отсутствует ОС.

  1.  Перед установкой ОС в ВМ для нее следует создать контейнер, в который может быть установлена одна или несколько гостевых ОС. Запуск процесса создания новой ВМ осуществляется из меню File или кнопкой New из главной консоли Virtual PC (Рис. 2).

Рис. 2. Запуск процесса создания новой ВМ.

  1.  После вывода приглашения мастера установки новой ВМ и нажатия Next система выводит диалоговое окно выбора опции начальной установки – выбираем опцию «Создание новой виртуальной машины», позволяющую определить основные параметры по выбору пользователя (рис. 3). Остальные две опции предполагают создание новой ВМ с настройками по умолчанию или добавить существующую ВМ.

рис. 3. Выбор опции установки ВМ.

  1.  Нажимаем Next - появляется окно определения имени и места размещения новой ВМ. Система предлагает параметры по умолчанию, но с помощью кнопки Browse выбираем предварительно созданную для этого папку (для всех ВМ создайте отдельную папку, в которой разместите папки конкретных ВМ – это упростит работу, когда будет создано несколько ВМ и их копий), в меню сохранения вводим имя ВМ, нажимаем “Сохранить” (рис. 4).

рис. 4. Определение имени и места размещения новой ВМ.

  1.  Нажимаем Next - появляется окно определения типа и версии ОС – выбираем Windows XP. Здесь же показаны настройки, которые система установит по умолчанию (рис. 5). Система предлагает 128 Мбайт ОП и более 16 Гбайт для виртуального диска (ВД).

рис. 5. Определение типа и версии ОС.

  1.  Нажимаем Next - появляется окно определения размера ОП – выбираем опцию “Коррекция ОП”, - появляется дополнительный инструмент со шкалой и окошком количества выбранной ОП. Если компьютер располагает большими ресурсами ОП, то предложенное количество следует увеличить хотя бы до 256 Мбайт (рис. 6).

рис. 6

  1.  Нажимаем Next - появляется окно определения опций создаваемого виртуального диска. Здесь можно выбрать или ранее созданный ВД – это можно сделать из меню File консоли -  или создать новый ВД. Выбираем последний вариант (рис. 7).

рис. 7

  1.  Нажимаем Next - появляется окно определения имени, параметров и места размещения ВД. Размещаем его в той же папке, предварительно уменьшив минимальный размер до заданного по своему варианту задания (рис. 8). Создайте и подключите дополнительный виртуальный диск по своему варианту задания.

рис. 8

  1.  Нажимаем Next - появляется окно завершения установки с указанием основных параметров созданной ВМ (рис. 9). Нажимаем Finishпроцесс создания ВМ завершен.

рис. 9

  1.  После завершения создания контейнера ВМ он готов к запуску на загрузку (рис. 10) и может быть запущен кнопкой Start консоли. Проверьте наличие файлов контейнера – их должно быть два: один с расширением .vmc, другой с расширением .vhd. Запустите его – появится диалоговое окно контейнера с отображением хода процесса загрузки. Начнется процесс загрузки, при котором загрузчик контейнера переберет все возможные сценарии загрузки ОС и в последнюю очередь попытается загрузить ОС с сервера, т.к. локальная ОС отсутствует, и выдаст сообщение об ошибке загрузки (рис. 11).

рис. 10

  1.   В верхней части диалогового окна контейнера ВМ (рис. 11) имеется система меню, содержащее разделы Action, CD, Floppi и др., в которых имеются кнопки управления режимами работы контейнера – Сброс, Пауза, Стоп, переход в полноэкранный режим и обратно, выбор источника начальной загрузки и др. Изучите практически возможности этого меню! Они понятны интуитивно! Только не забудьте предварительно сделать копии файлов контейнера, что спасет от лишней работы после ошибок, которые всегда бывают в процессе обучения.

рис. 11

  1.  Просмотреть и настроить все параметры ВМ можно, щелкнув по кнопке Settings консоли Virtual PC (рис. 12).

рис. 12

  1.  Настройте параметры системы BIOS вашего контейнера. Для этого после запуска контейнера на загрузку ОС щелкните по клавише Del – появится меню BIOS (рис. 13), на вкладке Boot которого можно выбрать источник начальной загрузки.

рис. 13

  1.  Аналогично создаются контейнеры для других ВМ с другими ОС.

Процесс инсталляции ОС и его инструментально – программного окружения будет рассмотрен в следующей лабораторной работе.

  1.  Варианты заданий

№ вар.

Размер виртуального диска1

Размер виртуального диска2

  1.  

2Гб

2Гб

  1.  

1,8Гб

1,5Гб

  1.  

2Гб

1Гб

  1.  

3Гб

1Гб

  1.  

1,9Гб

2Гб

  1.  

1,6Гб

1,8Гб

  1.  

1,8Гб

1,6Гб

  1.  

1,9Гб

1,2Гб

  1.  

1,9Гб

1,1Гб

  1.  

1,7Гб

1Гб

  1.  

2Гб

1Гб

  1.  

2Гб

1,5Гб

  1.  

1,8Гб

1,4Гб

  1.  

1,9Гб

1,4Гб

  1.  

2Гб

1.3Гб

  1.  

1,8Гб

1,2Гб

  1.  

1,7Гб

1,4Гб

  1.  

1,8Гб

1,8Гб

  1.  

1,9Гб

1,5Гб

  1.  

2Гб

1Гб

  1.  

1,7Гб

1,7Гб

  1.  

1,9Гб

1,4Гб

  1.  

1,8Гб

2Гб

  1.  

1,8Гб

1,2Гб

  1.  

1,7Гб

1,7Гб

  1.  

1,9Гб

0,4Гб

  1.  

1,8Гб

0,8Гб

  1.  

1,7Гб

0,6Гб

  1.  

2Гб

1,1Гб

  1.  

2,3Гб

0,7Гб

  1.  Порядок выполнения работы
    1.  Изучите основные возможности технологии ВМ.
    2.  Изучите основные возможности СВМ Virtual PC.
    3.  Установите программу Virtual PC.
    4.  Создайте контейнер ВМ по примеру, приведенному в данном пособии, с учетом своего варианта задания.
    5.  Изучите настройки ВМ.
    6.  Изучите настройки BIOS.
    7.  Создайте контейнеры других ВМ по заданию преподавателя.
    8.  Запустите контейнер ВМ на загрузку и изучите его поведение.
    9.  Изучите практически систему меню контейнера ВМ.
    10.  Создайте файл отчета с подробным описанием и иллюстрациями всех этапов работы. Распечатайте отчет.
    11.  Защитите и сдайте отчет преподавателю.




1. Вызывается несколькими разновидностями грибков
2. Тема 13 Управление конфликтами в трудовом коллективе 13
3. острая вирусная инфекция поражающая как верхние так и нижние дыхательные пути и протекающая с выраженными
4. Средняя общеобразовательная школа 12 с углубленным изучением отдельных предметов Центр образования в г
5. докладом о задачах революционного пролетариата
6. .-Міжреброві 2.-Пахвові 3.
7. Основи хімічної термодинаміки та біоенергетики
8. Магма Майнинг Корпорейшн Уильяму Уинстону священнику епископальной церкви Чаку Берриллу моему давнишне
9. 1 Сюжетноролевая игра как средство всестороннего развития ребёнка 1
10. Музыка на воде Музыка фейерверка симфонии и увертюры из его же опер и ораторий