Wirtualizacja na komputerach z Windows. Czym jest i do czego służy?

Co to jest wirtualizacja?

Najkrócej mówiąc, wirtualizacja to technologia, która umożliwia uruchomienie jednego lub więcej systemów operacyjnych (gości) na jednym fizycznym komputerze (hoście). Oznacza to, że na jednym komputerze możemy stworzyć wirtualne maszyny, które działają niezależnie od siebie, jakby były oddzielnymi komputerami.

Wirtualizacja to od dawna w wielu firmach kluczowe narzędzie, które umożliwia optymalne wykorzystanie zasobów sprzętowych oraz zapewnia bezpieczeństwo i izolację poszczególnych środowisk oprogramowania. W zastosowaniach biznesowych, ale też i prywatnych funkcja ta skutecznie oddziela zasoby sprzętowe od oprogramowania, co prowadzi do lepszego zarządzania komputerem, a tym samym zwiększenia efektywności pracy na nim. Coraz częściej jednak wirtualizacja trafia pod strzechy.

Na czym polega wirtualizacja?

Wirtualizacja to proces, który polega na stworzeniu wirtualnej maszyny, będącej programową emulacją fizycznego komputera. Coś jak wirtualny, dodatkowy komputer na prawdziwym komputerze, który można włączyć i wyłączyć z poziomu Windows. Wirtualna maszyna ma zatem własny system operacyjny, pamięć RAM, procesor i inne zasoby. Urządzenia te są dzielone z systemem operacyjnym hosta (czyli fizycznego komputera), ale wirtualna maszyna działa niezależnie od niego.

W praktyce wygląda to tak, że za pomocą odpowiedniej aplikacji możemy stworzyć na swoim komputerze drugi, wirtualny komputer, któremu przypiszemy w tym oprogramowaniu własne zasoby – pamięć RAM, przestrzeń dyskową, pamięć wideo, dostęp do peryferiów (np. myszy). W efekcie mając PC z Windows, dzięki wirtualnej maszynie będziemy mogli doinstalować na nim inny system operacyjny, chociażby Linuxa, a na komputerze Apple system Windows.

Czy każdy komputer obsługuje wirtualizację?

Niestety nie każdy komputer poprawnie obsługuje wirtualizację. Aby korzystać z wirtualizacji z najlepszymi efektami i wydajnością, nasz PC powinien mieć procesor z technologią taką jak Intel VT-x lub AMD SVM. Na szczęście większość modeli z ostatnich kilku lat ma tę funkcję wbudowaną na stałe, tym samym posiadacze nowszych urządzeń mogą spokojnie spróbować z niej korzystać. Może się okazać jednak tak, że włączenie VT-x lub SVM będzie konieczne w BIOS-ie komputera.

Do czego służy wirtualizacja?

Wirtualizacja może być wykorzystywana do różnych celów, najczęściej sprawdza się przy okazji:

• Testowania oprogramowania. Możemy zainstalować oprogramowanie (np. takie, któremu nie do końca ufamy) na wirtualnej maszynie bez obawy o uszkodzenie głównego systemu operacyjnego.
• Uruchamiania różnych systemów operacyjnych. Na jednym komputerze możemy uruchomić np. Windows, Linux i macOS.
• Tworzenia kopii zapasowych i przywracania danych. Możemy utworzyć wirtualną kopię zapasową naszego systemu operacyjnego, a następnie przywrócić ją w razie potrzeby.
• Używania starszych aplikacji. Komputer wirtualny możemy skonfigurować tak, by był odpowiedni do zainstalowania jednego ze starszych systemów operacyjnych, dzięki czemu jesteśmy w stanie uruchomić np. programy już nieobsługiwane w Windows 11, które nie są już kompatybilne z naszym sprzętem.
• Zwiększania bezpieczeństwa. Możemy testować potencjalnie niebezpieczne oprogramowanie w bezpiecznym środowisku wirtualnym. Komputera wirtualnego nie można „zepsuć”, w najgorszym wypadku (wraz z całą zawartością) łatwo go skasujemy, bez szkód dla reszty zasobów.

Dla kogo przydatna może się okazać wirtualizacja?

Wirtualizacja może być przydatna dla wielu osób, m.in.:

• Programistów. Do testowania oprogramowania i tworzenia środowisk deweloperskich.
• Administratorów systemów. Do zarządzania serwerami i tworzenia środowisk testowych.
• Użytkowników domowych. Do uruchamiania różnych systemów operacyjnych, testowania oprogramowania i tworzenia kopii zapasowych danych.

Zalety i wady wirtualizacji

Wirtualizacja ma wiele zalet, m.in.:

Oszczędność kosztów. Wirtualizacja pozwala na uruchomienie wielu systemów operacyjnych na jednym komputerze, co może obniżyć koszty zakupu i utrzymania sprzętu. Zamiast zakupu kilku maszyn wystarczy jedna z kilkoma komputerami wirtualnymi na pokładzie.

Elastyczność. Wirtualizacja pozwala na łatwe tworzenie i usuwanie wirtualnych maszyn, co zapewnia dużą elastyczność. „Postawienie” komputera wirtualnego dzięki dedykowanym aplikacjom może, wraz z konfiguracją, zająć kilka, góra kilkanaście minut.

Skalowalność. Wirtualizacja pozwala na łatwe skalowanie infrastruktury IT w miarę potrzeb.

Bezpieczeństwo. Wirtualizacja pozwala na izolowanie systemów operacyjnych od siebie, co zwiększa bezpieczeństwo.

Jakie są wady wirtualizacji?

Oczywiście – jak każde oprogramowanie, także i wirtualizacja ma pewne wady, m.in.:

Niższa wydajność. W niektórych konfiguracjach wirtualne maszyny mogą być mniej wydajne niż fizyczne komputery. Jest to najważniejsza wada tej technologii, przy czym na współczesnych bardzo szybkich komputerach ten spadek wydajności może być w ogóle – przy codziennym użytkowaniu – niezauważalny.

Złożoność. Konfiguracja i zarządzanie wirtualnymi maszynami może być skomplikowane. Na szczęście większość aplikacji do wirtualizacji pomaga przebrnąć przez ten proces nawet osobom początkującym.

Kompatybilność. Nie wszystkie urządzenia i oprogramowanie są kompatybilne z wirtualizacją.

Programy do wirtualizacji

VMware Workstation Pro

Zalety:

• Szeroka kompatybilność z systemami operacyjnymi
• Wysoka wydajność
• Zaawansowane funkcje, takie jak vMotion i DRS
• Łatwość użycia

Wady:

• Płatny
• Może być zbyt skomplikowany dla początkujących

Microsoft Hyper-V

Zalety:

• Bezpłatny
• Wbudowany w systemy Windows 10 i Windows 11 Pro/Enterprise
• Łatwy w konfiguracji i zarządzaniu
• Dobre wsparcie ze strony Microsoftu

Wady:

• Mniejsza kompatybilność z systemami operacyjnymi niż VMware Workstation Pro
• Brakuje niektórych zaawansowanych funkcji

Oracle VirtualBox

Zalety:

• Bezpłatny i open-source
• Dostępny dla systemów Windows, macOS, Linux i Solaris
• Łatwy w użyciu
• Szeroka społeczność użytkowników

Wady:

• Mniejsza wydajność niż VMware Workstation Pro
• Brakuje niektórych zaawansowanych funkcji

Dodatkowe programy warte rozważenia:

• Parallels Desktop. Płatny program do wirtualizacji dla systemów macOS, zoptymalizowany pod kątem wydajności i integracji z macOS.
• KVM. Bezpłatne i open-source rozwiązanie do wirtualizacji dla systemów Linux

Podsumowanie

Wirtualizacja to potężna technologia, która może być wykorzystywana do różnych celów. Jej najważniejszym atutem jest możliwość stworzenia wirtualnego, niezależnie działającego komputera na już istniejącym, fizycznym sprzęcie. Chociażby w celu przetestowania oprogramowania, zanim zainstalujemy je na docelowym komputerze. Np. ktoś, kto nigdy nie korzystał z Linuksa, zanim podejmie decyzję o jego instalacji jako swojego głównego systemu operacyjnego, może go najpierw przetestować w maszynie wirtualnej.

Tomasz Sławiński