Fachbeitrag «Virtuelle Maschinen»

Eine virtuelle Maschine ist ein effizientes, identisches und isoliertes Duplikat eines echten Prozessors

INHALT:

1. Einführung «Virtuelle Maschine»
2. Ein WIN7-PC mit vmWare erstellen
3. vmWare-Schnittstellenprobleme


1. Einführung «Virtuelle Maschine»

Ein virtueller PC, kurz VPC oder VM (Virtual Machine), ist eine virtuelle Maschine, die auf einem Gastsystem läuft. Das Gastsystem kann dabei ein Windows- Mac- oder Linux-Rechner sein. (Virtuell gemäss Duden: nicht echt, nicht in Wirklichkeit vorhanden, aber echt erscheinend)

Warum virtuelle PC's?
Diese erleichtern das Experimentieren mit SW, da verschiedene virtuelle Maschinen gleichzeitig auf dem Gastsystem laufen können und auch immer wieder zu einem früheren Betriebssystemzustand zurückgekehrt werden kann, sofern dieser vorher gespeichert wurde. Die virtuellen PC's werden als Image-Dateien abgelegt und können damit auch unter Benutzern ausgetauscht werden. Dabei aber unbedingt die SW-Lizenzbestimmungen beachten bzw. einhalten!

Es wird eine Virtualisierungs-SW benötigt. Dabei stehen folgende Produkte zur Auswahl:

  • vmWare (Der Gratis-vmWare Workstation Player wird im Kurs bevorzugt eingesetzt)
  • Windows Virtual PC (Gratis-VPC)
  • Oracle VirtualBox (Gratis)
  • Parallels (Kostenpflichtig und nur für MACs's)
  • weitere...

Der virtuelle PC besitzt unter anderem:

  • eine virtuelle Netzwerkkarte
  • eine virtuelle Harddisk
  • ein virtueller Bildschirm (Fenster auf dem Gastsystem)
  • RAM (Geht auf Kosten des verfügbaren RAM's des Gastsystems)
  • eigenes BIOS
  • eigenes Betriebssystem (WIN / LIN)

Vorsicht beim Abspeichern der VPC-Imagedatei: Da diese schnell mal mehrere Gigabyte gross werden kann, sind FAT-formatierte Memorysticks wegen der filesystembedingten Grösseneinschränkung ungeeignet. NTFS-formatierte Sticks können wiederum von MAC-OS System nicht vorbehaltslos beschrieben werden.

Das Startbild des VMPlayers. Beim Aufsetzen einer neuen virtuellen Maschine empfiehlt es sich, eine ISO-Betriebssystem-Datei zu benutzen. Tipp: Windows darf ohne Eingabe eines Keys bzw. Aktivierung 30 Tage genutzt werden. Anschliessend kann mit dem Kommando «slmgr.vbs -rearm» diese Frist dreimal verlängert werden. Die somit maximale Nutzungsdauer von 120 Tage ist für diesen Kurs mehr als ausreichend.

Die Einstellungen der virtuellen Maschine. Wie beim realen PC können gewissen Einstellungen bei laufendem Betriebssytem ausgeführt werden, für andere muss das System zuerst heruntergefahren werden.

Virtuelle Maschine die am booten ist

Allenfalls die Einstellungen des Netzwerkadapters wie folgt anpassen:


2. Ein WIN7-PC mit vmWare erstellen

Voraussetzung: Sie haben den vmWare Workstation Player auf ihrem Notebook installiert. Sie finden die vmWare Workstation Player-Software auf der Webseite www.vmWare.com unter Downloads bzw. Free Product Downloads. Beachten sie, dass eine andere, bereits auf ihrem Notebook installierte Virtualisierungs-SW, ihre vmWare-Installation behindern kann.

Schritt1: Besorgen sie sich bei z.B. Dreamspark eine ISO-Datei des Windows7-Pro 32b Betriebssystems. Alternativ kann auch auf dem Internet nach einer «Windows 7 Pro Testversion» gegoogelt werden. Eine Seriennummer ist nicht nötig, wenn man das Betriebssystem nicht länger als 120 Tage nichtkommerziell nutzen möchte. Die Trial-Version lässt sich nämlich ohne Eingabe eines Keys bzw. Aktivierung 30 Tage verwenden und diese Dauer kann mit dem Kommando «slmgr.vbs -rearm» dreimal verlängert werden. Eine ISO-Datei ist übrigens das Speicherabbild einer CD oder DVD.

Schritt2: Nachdem sie den vmPlayer gestartet haben, kreieren sie eine neue virtuelle Maschine:

Schritt3: Sie werden das Betriebssystem nicht ab DVD-Laufwerk installieren, sondern von ihrer ISO-Datei aus. Geben sie dazu den Pfad zu ihrer lokal gespeicherten ISO-Datei an:

Schritt4: Wählen sie nun Windows 7 Professional, geben sie den Admin-Accountname und Passwort an. Das Feld mit dem Product Key lassen sie frei:

Schritt5: Geben sie den Namen und Speicherort der neuen virtuellen Maschine an:

Schritt6: Virtual Machine Settings «Disk Size»:

Schritt7: Virtual Machine Settings «Network Adapter» (Kann später noch geändert werden):

Schritt8: Nun beginnt die Installation des Betriebssystems. Zuerst wird der virtuelle Harddisk erstellt:

Schritt9: Danach werden die Betriebssystemkomponenten installiert.

Schritt10: Nachdem die VM neu gebootet wurde, loggen sie sich mit dem zuvor erstellten Benutzerkonto ein und überprüfen die Installation.

Schritt11: Falls das noch nicht geschehen ist, installieren sie die vmWare-Tools auf ihrer neuen WIN7-VM. Dazu gehen sie folgendermassen vor:
Da die vmWare-Tools bereits in der vmWare-SW enthalten sind, müssen sie keine SW vom Internet nachladen aber eventuell auf der aktuellen virtuellen Maschine nachinstallieren.
Dazu wählen sie auf ihrem in Betrieb gesetzten virtuellen WIN-PC in der Menueleiste die Auswahl vmWare/Player/Manage/Install_vmWare_Tools.
Installieren sie diese Tools und überprüfen Sie, ob sie ein z.B. Textfile vom virtuellen WIN-PC auf das Gastsystem kopieren können. Das wird später eine für uns unentbehrliche Funktion sein, die zuverlässig funktionieren muss.

Netzwerkeigenschaften prüfen:
Falls sie die VM im Bridged-Modus betreiben wollen, sollten sie überprüfen, ob auf der physikalischen Maschine (Gastsystem) in den Eigenschaften des physikalischen Netzwerkadapters das «VMware Bridge Protocol» installiert und aktiviert ist.

Alle diese Installationsarbeiten, ausschliesslich der SW-Downloads, sollten innerhalb ca. 25 Minuten erledigt sein. (Abhängig von der Leistung des Gastsystems/Notebook)


3. vmWare-Schnittstellenprobleme

Dieser Artikel behandelt ein mögliches Schnittstellen-Problem beim vmWare-Player unter Windows 10, nämlich den Network-Adapter im Bridged-Modus.

In den VirtualMachineSettings des Player lassen sich für die virtuelle Maschine verschiedene Einstellungen tätigen wie z.B. Angaben zum virtuellen Speicher, virtueller Harddisk und eben dem Network-Adapter.

Es stehen folgende Network-Adapter Einstellungen zur Verfügung:

  • Bridged (VMnet0): Die virtuelle Maschine ist direkt an das physikalische Netzwerk angeschlossen und erhält eine eigene, vom Host-PC unabhängige IP-Adresse. Zu beachten gilt, das die Netzwerkeinstellungen der virtuellen Maschine sinnvolle  Werte aufweisen (Richtiges und vor allem geroutetes Subnetz, bzw. korrekte Subnetzmaske, Defaultrouter, DNS-Server, allenfalls Netzwerkparameter sich vom DHCP-Server geben lassen).
  • NAT (VMnet8): Die virtuelle Maschine teilt sich im physikalischen LAN die IP-Adresse mit dem Host-PC. Lokal hat die VM aber eine andere, per vmWare's NAT transformierte IP-Adresse.
  • Host-Only (VMnet1): Es kann ein lokales virtuelles Netzwerk erstellt werden. Dies ist aber nicht an das physikalische Netzwerk angebunden und somit ist bei dieser Einstellung kein Internet verfügbar.

Üblicherweise bieten der NAT und Host-Only-Betrieb keine Schwierigkeiten. Anders kann das beim Bridged-Mode aussehen, nämlich dann, wenn alle Netzwerkeinstellungen der virtuellen Maschine zwar vernünftige Werte aufweisen, aber trotzdem keine Verbindung nach Aussen zustande kommt. Dann wird es höchste Zeit, sich mit den Netzwerkadapter-Einstellungen des Gastsystems (hier Windows10) zu befassen:

  • Dazu das Windows10-Icon links unten klicken und «Einstellungen» wählen.
  • Das Icon «Netzwerk und Internet» selektieren
  • Liste ganz nach unten scrollen und in «Verwandte Einstellungen» den Menüpunkt «Adapteroptionen ändern» wählen
  • Nun werden alle Netzwerkadapter angezeigt. Üblicherweise das physikalische Netzwerk und die beiden VMware-Netzwerkadapter (VMnet1 und VMnet8), allenfalls noch WiFi und Bluetooth.
  • Wir möchten ja VMnet0 bzw. den Bridged-Mode. Also wählen wir die physikalische Verbindung mittels Rechtsklick und «Eigenschaften»
  • Nachdem wir das Admin-Passwort eingegeben haben erscheint das Ethenet-Eigenschaftenfenster. Dort klicken wir «Installieren»
  • Unter «Dienste» sollte das «VMware Bridge Protocol» erscheinen, das wir nun auch selektieren und zur Installation vormerken.
  • Nachdem des Gast-PC gebooted worden ist, sollte der Bridged-Mode in vmWare nun korrekt zur Verfügung stehen.
  • Überprüfen sie das, indem sie auf der virtuellen Maschine mit «ifconfig/ipconfig» die aktuellen Netzwerkeinstellungen kontrollieren, danach ob sie per «ping» den GastPC erreichen und zu guter Letzt, ob Router und DNS erreichbar sind. Beachten sie, dass die Firewalleinstellungen des Zielrechners den «ping» allenfalls ignorieren können (Blockierung der ICMP-Kommandos).