Klonujemy komputer - maszyny wirtualne

Po dłuższym używaniu komputera wielu użytkowników  dochodzi do wniosku, że chciałoby mieć możliwość przetestowania czy używania jakichś programów "w odosobnieniu". Dzieje się tak niezależnie od tego czy pracują z Windows, jakąś dystrybucją Linuksa, czy innym systemem operacyjnym. Jak tego dokonać ?

W artykule przedstawione zostały wady i  zalety przykładowych darmowych rozwiązań. Została też podjęta próba oceny tego, jak bardzo spowalniają one aplikacje.

Podstawowe funkcje kontroli udostępniane są przez praktycznie każdy współczesny system operacyjny - mamy choćby możliwość ustawiania uprawnień w obecnych systemach plików. Najczęściej jest to niestety tylko kontrola na poziomie użytkowników.

Lukę tę wypełniają tzw. piaskownice. Działają między systemem operacyjnym oraz uruchomionym programem i  pozwalają dokładnie określić, co może zrobić ten ostatni. Ich charakterystyczną cechą jest możliwość "oszukiwania" programów tak, że przy próbie zapisywania pliki w jakiejś lokalizacji robią to fizycznie w  innej (np. zamiast katalogu z systemem używany jest wskazany w  konfiguacji).

Jedną z najpopularniejszych aplikacji tego typu jest SandBoxie (darmowa do zastosowań niekomercyjnych). Podobną  funkcjonalność mają coraz częściej pakiety zabezpieczające Internet Security (np. Safe Run w Kaspersky Internet Security). Rozwiązania tego typu przenikają nie tylko do jądra linuksowego, ale są również fabrycznie wbudowane w "okienka" Microsoftu. Można przyjąć, że pewną formą implementacji tej koncepcji jest np. Protected Mode w Internet Explorerze w systemach Vista/7.

Istnieją też maszyny wirtualne. Są uruchamiane w praktycznie niezmodyfikowanym systemie operacyjnym rzeczywistej maszyny (tzw. gospodarza czy hosta). Pozwalają stworzyć cały "oddzielny" komputer - nazywany często gościem - w  którym instaluje się system operacyjny, a w nim uruchamia programy.

Maszyny wirtualne często dają możliwość skorzystania np. z podłączonych do gospodarza urządzeń USB, oczywiście poprzez dodane sterowniki. Niektóre z  nich pozwalają stworzyć systemy zaliczane do innej platformy sprzętowej - dzieje się tak gdy naśladowane jest również działanie procesora - czasem mówi się wtedy o emulatorze. Wiele z opisywanych dalej rozwiązań pozwala również na działanie 64-bitowych systemów operacyjnych gościa w sytuacji, gdy system gospodarza jest 32-bitowy.

Można jeszcze spotkać rozwiązania parawirtualizacyjne, takie jak darmowy Xen albo komercyjny Hyper-V. Zawierają przede wszystkim tzw. hypervisor, który w wielkim uproszczeniu jest systemem operacyjnym uruchamianym na rzeczywistym sprzęcie, i który dostarcza pewnych narzędzi do tworzenia maszyn i  obsługi sprzętu. Pod jego kontrolą działa zawsze jeden system mający bezpośredni dostęp do zasobów (w Xen mówimy o  tzw. domenie 0, spotyka się też określenie partycji nadrzędnej) oraz inne systemy operacyjne bez takich uprawnień - najczęściej odpowiednio zmodyfikowane.

Dalsze opisy związane będą przede wszystkim z platformą x86 (PC) i  darmowymi maszynami wirtualnymi dostępnymi w Windows i Ubuntu - sprawdzone zostanie ich współdziałanie z Ubuntu 10.04 (uwagi te też praktycznie w całości będą odnosić się również do Mint 9). Będzie też kilka słów  o DOS, Windows XP i Windows 7. Artykuł można potraktować jako uzupełnienie wcześniejszego tekstu autora o  wspomnianych dystrybucjach linuksowych.