Виртуальные диски CD/DVD и дисководы
Виртуальные диски CD/DVD и дисководы. Программы чтения образов дисков
Создадим с помощью программы VirtualBox виртуальную машину на базе операционной системы Windows XP. На этапе создания virtual machine для XP будет предложено создать или присоединить виртуальный жесткий disk, который будет использоваться для установки Windows XP на него.
На этом этапе мы можем присоединить VHD disk, который мы создадим с помощью Windows 10. Поэтому мы попробуем присоединить наш VHD контейнер на 30 Гб, который мы сделали в десятке. После создания виртуалки, в ее настройках можно просмотреть присоединенный VHD disk.
Если в virtual machine на XP будет мало места, то вы всегда сможете присоединить новый VHD виртуальный жесткий диск. Кроме этого, можно подключать к virtual machine для XP контейнеры с различными файловыми данными. Таким же образом можно использовать virtual machine от других программных продуктов. Например, контейнеры VHD можно установить в продукты VMware Workstation.
Что это такое
BD-ROM – это приводы, которые изначально определяли Blu-Ray диски. Однако на сегодняшний день эти диски уже не востребованы. Их место заняли виртуальные приводы — они симулируют наличие диска в системе Windows. Так удается обходить много лицензионных блокировок.
Дисковод BD ROM интегрируется в ОС по желанию пользователя или с утилитами. Многие жалуются, что у них виртуальный привод инсталлировался сам. На самом деле была установлена программа, которая и создала БД-РОМ. Это нельзя считать вирусом, ведь все происходит с согласия человека. Для избегания подобных случаев, нужно читать пользовательское соглашение, при установке софта из интернета.
Виртуальный BD-ROM, необходимый для запуска игры
Создание виртуального CD-ROM
Для чтения виртуальных образов (файлов iso; mdf, bwi, mds и прочих), необходимо создать виртуальный CD-ROM, который, подобно оптическому приводу, воспроизводит (эмулирует) данные с накопителя. Сделать виртуальный диск можно с помощью специального софта, такого как Daemon Tools, Virtual Drive, Alcohol 120%. Их принцип работы идентичен, а функционал во многом схож. Для примера мы взяли последний из перечисленных, так как с его возможностями и инструментарием очень легко справиться даже далекому от подобных процессов пользователю.
- Вначале скачиваем установщик программы Alcohol 120% по ссылке с Яндекс диска, или на официальном сайте разработчика. Устанавливаем на свой компьютер.
- Запускаем программу. В первую очередь нам необходимо создать виртуальный CD-привод. Для этого в секции «Настройки» выбираем опцию «Виртуальный диск».
- В открывшемся меню, вручную выбираем к-во создаваемых виртуальных дисков. Подтверждаем результат нажатием на кнопку ОК.
Привод успешно создан, что мы можем наблюдать в панели «Устройство» или в папке «Мой компьютер».
- Теперь откроем готовый образ. Для этого выбираем вкладку «Файл», а в открывшемся меню нажимаем на «Открыть…» (или просто воспользуемся комбинацией клавиш Ctrl + O).
- Находим необходимый нам файл-образ, выделяем его ЛКМ и кликаем на кнопку «Открыть».
Как создать образ CD или DVD диска
Образ добавлен в библиотеку для обработки.
- Теперь необходимо считать добавленный ранее файл. Для этого выделяем образ ПКМ, и в выпавшем меню выбираем опцию «Смонтировать на устройство».
Как записать диск из образа
Работа выполнена. Результат можем наблюдать в папке «Компьютер», где среди устройств считывания будет значиться установщик, размещенный в виртуальном приводе.
После проведенных операций с образом, необходимо его извлечь из виртуального привода. Для этого, используя программу Alcohol 120%, в меню имеющихся приводов выделяем наш BD-ROM правой кнопкой мыши и выбираем в списке функцию «Демонтировать образ». Диск вновь опустеет.
Если же вы хотите убрать виртуальный привод вовсе, необходимо повторить схожие действия, как при его создании:
- В доступных устройства кликаем на DVD/CD накопитель ПКМ. В появившемся списке нажимаем «Свойства».
- Обратно ставим значение «0», в секции выбора к-ва виртуальных дисков и нажимаем «ОК».
Программа Alcohol 120%
Если говорить об удалении виртуального дисковода с применением сторонних программ, по большому счету, для этого годятся абсолютно все приложения, созданные для работы с файлами образов и способные эмулировать обычные дисковые приводы.
Так, например, в приложении Alcohol 120% необходимо использовать раздел общих настроек и выбрать в меню слева пункт виртуальных дисков.
В основном окне сразу же будет указано установленное в системе количество приводов. Останется только задать нужное значение и сохранить изменения (по большому счету, можете отключить их все, установив в качестве текущего количества значение «0»).
Особенности работы с виртуальными дискaми VirtualBox
Статья рассматривает особенности использования виртуальных дисков в VirtualBox, применение разных режимов чтения-записи, принцип и организацию работы snapshot-ов, кэширование ввода/вывода данных, а также некоторые аспекты использования виртуальных дисков с точки зрения информационной безопасности. Для тех, кому интересен пример с безопасностью, можете сразу переходить по якорю к разделу об особых режимах записи.
Начнем с некоторых общих понятий. У VirtualBox существуют 3 основных метода предоставления гостевой операционной системе (ОС) доступа к данным. Сей текст концентрируется на использовании виртуальных дисков.
Виртуальные диски подключаются к виртуальной — гостевой ОС, методом эмуляции подключения через соответствующий контроллер, IDE, SATA (AHCI), SCSI, SAS.
Поведение контроллеров запрограммировано таким образом, чтобы имитировать физические прототипы, следовательно IDE контроллер будет работать медленнее SATA и потреблять больше ресурсов процессора, ОС без соответствующих драйверов и аппаратной поддержки не будут взаимодействовать с виртуальными дисками и т.д. Например, в семействе Windows до Windows Vista нет поддержки Advanced Host Controller Interface (AHCI), к которому относится SATA, поэтому в частности, виртуальная машина с ОС Windows XP с SATA работать не будет.
Файлы виртуальных дисков
VirtualBox позволяет работать с разными форматами файлов виртуальных дисков. Помимо собственного VDI, поддерживаются VMDK (VMware), VHD (Microsoft), Parallels version 2 HDD format (Parallels).
Каждому виртуальному диску присваивается уникальный идентификатор UUID, это помогает VirtualBox удостовериться, что каждый диск используется только один раз и не позволяет импортировать в гостевую ОС обычные копии дисков (для этого существует отдельная процедура клонирования).
Виртуальные диски могут быть, как фиксированного размера, так и динамически выделяемого, причем VirtualBox позволяет увеличить размер дискового пространства, независимо от объёма и формата диска и даже в том случае, если диск содержит данные. Ниже пример, как это сделать с помощью утилиты vboxmanage.
При выборе динамически выделяемого образа, файл контейнера будет «разрастаться» постепенно, по мере заполнения секторов данными, до тех пор, пока размер контейнера не достигнет указанного при создании виртуальной машины лимита.
Учитывая то, что в процессе регулярного увеличения размера контейнера задействуются дополнительные вычислительные ресурсы, скорость записи при использовании опции с фиксированным размером, как правило выше, в с равнении с динамическим диском. Тем не менее, если размер динамического диска в долгосрочной перспективе значительно не увеличивается, то разница в скорости записи практически нивелируется.
Управление виртуальными медиа (Virtual Media Manager)
VirtualBox ведет реестр всех виртуальных медиа носителей, которые используются всеми гостевыми ОС. Это так называемые ”known media”, доступ к списку (реестру) которых можно получить используя утилиту Virtual Media Manager (доступно из меню File). Эта утилита показывает детальную информацию о каждом виртуальном диске, включая полный путь к файлу, а также к какой именно виртуальной машине файл прикреплен. Информацию из реестра можно удалить используя встроенную функцию удаления “Remove”
Каждый отдельно взятый образ можно «открепить» от виртуальной машины за которой он закреплен, используя функцию ”Release”
Открепив образ, прикрепить его обратно нажатием одной кнопки не удастся, для этого необходимо будет добавить образ, как жесткий диск. Аналогичным способом «прикрепляются» и снэпшоты (снимки диска).
В очередной раз отмечу, что из-за наличия UUID, о которых говорилось выше, нельзя просто скопировать и прикрепить образ диска.
Snapshots (Снэпшоты)
Как известно snapshot в переводе с английского означает снимок. Принцип работы механизма прост. При создании снэпшота, VirtualBox переводит текущий образ (образы, если их несколько), прикрепленный к ВМ в режим только для чтения и создает отдельный виртуальный диск (диски) и все последующие процедуры записи производятся уже в новом виртуальном хранилище. Причем фиксируются только изменения в определенных секторах, проще говоря при создании снэпшота диска размером 10GB, новый снэпшот будет гораздо меньше, и будет увеличиваться в размере постепенно, как будут заполнятся сектора.
Логично предположить, что чем больше используется снэпшотов одной виртуальной машины, тем больше используется вычислительных ресурсов для выполнения операций чтения с диска. Действительно, если есть 2 снэпшота, то вначале VirtualBox смотрит есть ли нужный сектор в образе снэпшота2, если нет, то система обращается к снэпшоту1, если и там ничего не обнаружено, то тогда идет обращение к основному диску. Нагрузка все-же будет незначительной и мало заметной для конечного пользователя, т, к. вся таблица секторов постоянно присутствует в памяти.
Стоить помнить, что при удалении снэпшота, все изменения произведенные после его создания «сливаются» с ранее «замороженным» образом.
Кэширование ввода/вывода
Затронув тему производительности уместно будет упомянуть и о кэшировании. Изначально VirtualBox работает с файлами образов, как с обычными файлами, которые само-собой кэшируются хостовой ОС. Это сделано, как нистранно с целью увеличение скорости. Когда гостевая ОС производит операцию записи, то операция кэшируется хостовой ОС и сообщение об успешном завершении операции отправляется в гостевую ОС сразу-же, в то время как сама операция обрабатывается гостевой ОС асинхронно. Такой подход не всегда себя оправдывает, т.к. файлы образов диска имеют тенденцию увеличиваться в объеме и вся процедура начинает давать обратный эффект — происходит двойное кэширование на стороне гостевой и хостовой операционных систем и снижается скорость производимых операций.
Помимо расходa ресурсов еще одним недостатком кэширования является недостаточная надежность. Например, если внезапно случился перебой с электропитанием в момент, когда хоставая ОС уже сообщила гостевой об успешном выполнении записи, а сам процесс асинхронной записи еще не завершился. Такой сценарий безусловно приводит к потере данных.
Отключение кэширования выполняется следующим образом:
Bandwidth
VirtualBox позволяет ограничивать ширину пропускного канала для одного или нескольких виртуальных дисков.
Создаем группу “Limit” и устанавливаем лимит в 20 Mb/s
Добавляем нужные диски в группу.
Суммарный для обоих дисков bandwidth не будет превышать 20 MB/s. Этот лимит можно изменить в любой момент, не выключая виртуальной машины.
Особые режимы записи образов
Для каждого образа виртуального диска, поддерживаемого VirtualBox, не зависимо от формата, можно определить режим поведения при записи данных, будь это следствие операций внутри виртуальной машины или снимка дика (snapshot). Такие режимы называются «нестандартными», в то время, как по умолчанию все образы дисков функционируют в «нормальном» режиме. Для того, что бы перевести режим из «нормального» в «нестандартный» можно воспользоваться вышеупомянутым Virtual Media Manager или консольной утилитой vboxmanage
В «нормальном» режиме записи, гостевая ОС может осуществлять чтение и запись с физического диска без всяких ограничений a при создании снимков диска (snapshot), VirtualBox создает oтдельный файл в котором фиксируются все изменения.
В режиме «write through» функция снэпшотов работать не бует.
Режим работы «shareable» своего рода разновидность предыдущего. Тут тоже нет возможности работы со «снэпшотами», зато есть возможность использования несколькими одновременно работающими виртуальными машинами одного образа диска, сценарий кластеризации.
Схожий по названию, но отличающийся по принципам работы режим «multiattach», также позволяет использовать один образ диска для нескольких виртуальных машин, но в этом режиме каждая отдельная виртуальная машина использует свой независимый «снэпшот» и изменения произведенные в одной ВМ не доступны для других.
Режим «read only» используется в основном для работы с образами CD/DVD, т.к. предполагает только чтение.
Режим на который стоит обратить внимание называется «Immutable». Как следует из названия immutable образы не меняются с течением времени. Любые изменения в immutable диске актуальны ровно до тех пор, пока виртуальная машина работает. После отключения виртуальной машины все изменения пропадают. Прежде чем перевести диск в режим immutable стоит сначало создатъ «нормальный» диск, установить и настроить систему в оптимальное состояние, желательно не подключаясь к интеренету, и только после того, как гостевая система готова — «откреплять» диск и переводить его в режим immutable.
Одним из сценариев работы может быть схема при которой используются два диска – один в режиме immutable, на котором находится сама система, второй в нормальном или write-through режиме. На первый взгляд вполне безопасный и понятный сценарий работы — каждый раз загружается «свежая» система. Но не все так прозрачно и есть некоторые нюансы.
Во первых, для immutable дисков есть одно важное исключение. Они не “обнуляются” в случае, когда прикреплены к виртуальной машине, снимок диска которой был сделан пока та была запущенна — так называемый online-snapshot. Это означает, что если например, пользователь создал immutable disk, а потом в процессе работы, создал «снэпшот», не завершив работу виртуальной машины, то начиная с упомянутого «снэпшота» все последующие операции и действия внутри системы будут носить необратимый эффект, т.к. все действия будут де-факто происходить в «снэпшоте».
В случае если основной целью является «свежая система» при каждом запуске, то от использования снэпшотов, лучше воздержаться.
Во-вторых, вышеописанное «обнуление» отдельного образа происходит только в случае, когда команда включения/отключения виртуальной машины посылается самой средой VirtualBox, а не происходит внутри гостевой ОС. Проще говоря, если например перезагрузить гостевую ОС Windows стандартным методом (Меню пуск, перезагрзить систему), то обнуление immutable диска не произойдет.
Наконец последнее и самое важное — все изменения происходившие внутри виртуальной машины сохраняются на физическом диске и остаются там до тех пор, пока виртуальная машина не будет запущена заново.
После того, как текущий контейнер установлен в режим immutable, VirtualBox перестает использовать этот контейнер и фактически диск переходит в режим «read only». Все операции записи перенаправляются в отдельный образ и каждый раз, когда виртуальная машина начинает работу этот новый «отдельный» образ «обнуляется». В реальности на жестком диске создается временный «снэпшот», который находится в папке Snapshots, соответствующей виртуальной машины, внутри которого и происходит вся работа. После завершения работы виртуальной машины вышеупомянутый временный скриншот остается нетронутым.
Рассмотрим простой пример
Боб создал виртуальную машину, настроил ОС и перевел диск в режим immutable. Боб регулярно использует свою виртуальную машину для тайного общения с Алисой. При каждом запуске, загружается «свежая» система, не содержащая никаких логов предыдущего общения, текстов, видео или фото. В очередной раз закончив переписку, Боб спокойно выключает виртуальную машину и идет спать.
Предположим также, что перед каждым запуском ОС Боб проверяет, что режим диска установлен как “immutable”.
Ева имеет доступ к компьютеру на котором установлена виртуальная машина. Ей достаточно зайти в папку Snapshots внутри директории соответствующей виртуальной машины и там будет требуемый «снэпшот».
Все что остается сделать Еве, что бы увидеть всю переписку, равно как и результат всех действий производимых Бобом внутри ОС, это перевести диск в «нормальный» режим и перед тем, как запустить виртуальную машину прикрепить к ней снэпшот. Более того, Ева может каждый день делать резервные копии таких «снэпшотов», главное, что бы это было сделано до того, как Боб снова запустит виртуальную машину.
Решением для Боба в данной ситуации будет после завершения работы, вручную удалять все содержимое папки Snapshots. Не говоря уже о том, что надо постоянно проверять в каком режиме работает диск и желательно, либо вообще заблокировать некоторые элементы GUI, что достаточно просто реализуется
Справедливости ради стоит сказать, что у тех-же Parallels, с самых ранних версий для того, что бы перевести диски из одного режима в другой необходим пароль суперпользователя, а временные «снэпшоты» удаляются моментально, после завершения работы.
Отключение в эмуляторах
Использованные и ненужные файлы-образы и диски отключаются в меню программы:
- В строке с приводами выделить тот, что нужно удалить.
- Нажать «Извлечь» или «Демонтировать образ» в зависимости от утилиты.
В Alcohol 120% нужно снова выставить количество виртуальных дисков «0», и лишние дисководы удалятся. При извлечении файла-образа во время работы на компьютере он не удаляется, а просто отсоединяется, поэтому при необходимости его снова открыть, надо перейти в командную строку и завершить подключение.
