Первое, чем отличаются виртуальные сетевые контроллеры, – это принадлежность. Принадлежать они могут Service Console (для ESX, у ESXi нет Service Console), VMkernel (самому гипервизору) и виртуальным машинам.

Если виртуальный контроллер принадлежит ВМ, то он может быть разных типов – Flexible, vmxnet2, vmxnet3, E1000. Но про них поговорим в разделе, посвященном свойствам и оборудованию виртуальных машин, а здесь сконцентрируем внимание на виртуальных сетевых контроллерах для Service Console и VMkernel.

Управляющий интерфейс ESX, виртуальный контроллер для Service Console (vswif)

Виртуальный сетевой контроллер для Service Console используется для управления сервером ESX. Один такой контроллер создается установщиком сервера ESX, именно ему принадлежит тот IP-адрес, который вы указывали при установке. Именно на IP-адрес Service Console вы подключаетесь клиентом vSphere, через него с сервером работает vCenter, на этот IP подключаются утилиты для работы с ESX. Также через интерфейс Service Console идут сигналы пульса (heartbeat) при работе кластера VMware HA. Наконец, некоторые варианты резервного копирования виртуальных машин осуществляются через интерфейсы Service Console.

Вам следует резервировать управляющий интерфейс, сделать это можно двумя путями, см. рис. 2.6.

В левой части рисунка вы видите дублированную конфигурацию единственного интерфейса Service Console. Она задублирована за счет того, что к вКоммута-

Рис. 2.6. Два варианта дублирования управляющего интерфейса ESX

тору подключены два сетевых контроллера. Таким образом, выход из строя одной физической сетевой карточки (а если они подключены к разным физическим коммутаторам – то и одного из них) не приведет к недоступности управления сервером ESX по сети.

В правой части рисунка вы тоже видите дублированную конфигурацию, но дублированную по-другому – созданы два интерфейса Service Console, на разных вКоммутаторах, следовательно, на разных vmnic. Если выйдет из строя один из каналов во внешнюю сеть (сам vmnic или порт в физическом коммутаторе, к которому он подключен, или сам физический коммутатор), то один из интерфейсов SC станет недоступен, но останется другой.

Первый вариант удобнее в использовании, но если мы не можем себе позволить выделить два vmnic на вКоммутатор с Service Console, то он будет невозможен. Выделить может не получиться, если количество сетевых контроллеров в сервере недостаточно под все наши задачи. Тогда имеет смысл пойти по второму пути. Само собой, на вКоммутаторах интерфейсы Service Console могут соседствовать с любыми другими виртуальными интерфейсами в любых количествах – на рис. 2.6 их нет для простоты.

Однако первый вариант резервирования не защитит от двух дополнительных типов проблем:

Q ошибки настроек интерфейса SC;

Создать еще один интерфейс очень просто: Configuration ? Networking ?

Аdd Networking (для создания нового вКоммутатора – то есть резервирование

по правому варианту с рис. 2.6). Нас спросят, группу портов для чего мы хотим создать на этом вКоммутаторе. Несложно догадаться, что сейчас нас интересует Service Console. Выбираем, жмем Next . Выберем, какие vmnic привязать к создаваемому сейчас вКоммутатору. Next . Указываем имя (Network Label) – это название группы портов.

«Service_Console_2» вполне подойдет.

Однако при чем здесь группа портов, мы ведь создаем виртуальный сетевой интерфейс Service Console? Дело в том, что любой виртуальный сетевой контрол лер числится подключенным именно к группе портов, поэтому при создании интерфейса SC из GUI мы создаем и интерфейс Service Console, и группу портов для него.

На стандартном виртуальном коммутаторе интерфейс Service Console всегда занимает свою группу портов целиком (или, что то же самое, группа портов для Service Console всегда состоит из одного порта). Этот факт не является ограничением – на одном вКоммутаторе могут сосуществовать любые виртуальные интерфейсы в любых комбинациях, просто под каждый интерфейс Serice Console (и, забегая вперед, VMkernel) создается отдельная группа портов.

Затем для виртуального контроллера указываем настройки IP. В принципе,

Единственный, наверное, нюанс – если хотим создать интерфейс SC не на но-

вом, а на уже существующем вКоммутаторе. Тогда делаем так: Configuration ?

Networking ? для нужного вКоммутатора нажимаем Properties ? и на вкладке

Наконец, в случае распределенных виртуальных коммутаторов пройдите Configuration ? Networking ? кнопка Distributed Virtual Switch ? ссылка Manage Virtual Adapters ? Add .

Будьте аккуратны в случае изменения настроек интерфейса SC, когда он один, – в случае ошибки (например, опечатки в IP-адресе) доступ к управлению ESX по сети станет невозможен. Решается такая проблема из командной строки для ESX или из BIOS-подобного локального интерфейса ESXi. В любом случае понадобится доступ к локальной консоли сервера – физически или по iLO и аналогам.

Обратите внимание. Виртуальный сетевой контроллер для Service Console называется vswif – при создании их из GUI им даются имена вида vswif#, в командной строке мы управляем этими объектами с помощью esxcfg-vswif.

Управляющий интерфейс ESXi

Для ESX управление идет через интерфейс Service Console. Но в составе ESXi нет Service Console. Поэтому для ESXi в качестве интерфейсов управления используются виртуальные сетевые контроллеры VMkernel, те из них, в свойствах которых установлен флажок «Management traffic» (рис. 2.7).

Таким образом, организационные соображения здесь те же самые, что и для интерфейсов Service Console в ESX, но в качестве самих интерфейсов выступают интерфейсы VMkernel с соответствующим флажком в свойствах.

Виртуальный сетевой контроллер для VMkernel (vmk)

И в ESX, и в ESXi мы можем создать виртуальные сетевые адаптеры для VMkernel, для гипервизора. Нужны они для:

Q vMotion – по этим интерфейсам будет передаваться содержимое оператив-

ной памяти переносимой ВМ;

Q подключения дисковых ресурсов по iSCSI в случае использования программного инициатора iSCSI;

Q подключения дисковых ресурсов по NFS;

Q Fault Tolerance – по этим интерфейсам будут передаваться процессорные инструкции на резервную ВМ в Fault Tolerance-паре;

Q (только на ESXi) управления сервером (на ESX для этого используется

сеть Service Console).

Рис. 2.7. Управляющий интерфейс ESXi

См. подробности и требования к сети для соответствующих функций в разделах, им посвященных.

Таким образом, работа гипервизора с сетью немного двойственна, потому что происходит на двух уровнях. С одной стороны, гипервизор имеет доступ и управляет физическими контроллерами; с другой – сам для себя, для своего доступа в сеть создает контроллеры виртуальные. Тем не менее такая схема весьма удобна для понимания: физические контроллеры – это всегда «ресурс», всегда только канал во внешнюю сеть. А как источник трафика, как активные объекты сети всегда выступают контроллеры виртуальные, в том числе для трафика гипервизора.

Виртуальные сетевые контроллеры для гипервизора создаются точно так же, как для Service Console (на ESX): Configuration ? Networking ? и затем:

Q либо Аdd Networking для создания нового вКоммутатора и интерфейса VMkernel на нем;

Q либо для существующего вКоммутатора Properties ? Add на закладке

Ports;

Q в случае распределенных виртуальных коммутаторов пройдите Configuration ? Networking ? кнопка Distributed Virtual Switch ? ссылка Manage Virtual Adapters ? Add .

В любом случае как тип добавляемого интерфейса выбираем VMkernel . Укажем имя группы портов и настройки IP для создаваемого интерфейса.

Обратите внимание на то, что для интерфейса VMkernel у нас есть возможность установить три флажка (рис. 2.8).

Каждый из флажков разрешает передачу соответствующего трафика через данный интерфейс. Технически допускается любая комбинация флажков на од-

Рис. 2.8. Настройки интерфейса VMkernel на ESXi

ном виртуальном интерфейсе. Однако рекомендуется трафик разных типов разносить по разным физическим сетевым контроллерам, из чего следует создание отдельного интерфейса VMkernel под разные типы трафика гипервизора. Устанавливать флажки следует только по необходимости.

К тому же в случае использования ESXi через интерфейс с флажком «Management traffic» по умолчанию не пересылается трафик iSCSI и NFS. Если вы планируете использовать один интерфейс для управления и обращения к IP-СХД, то лучше всего создать несколько интерфейсов, пусть даже из одной подсети и на одном и том же виртуальном коммутаторе.

Обратите внимание. Виртуальные сетевые контроллеры этого типа называются vmk – при создании их из GUI им даются имена вида vmk#, в командной строке мы управляем этими объектами с помощью команды esxcfg-vmknic.

Виртуальный контроллер GestureWorks Gameplay - второе рождение любимых игр

Вторую жизнь получают игры под Windows, созданные в до-сенсорную эпоху – в них теперь тоже можно играть на портативных устройствах. Просто подумайте, сколько великолепных игр пылится на полке просто из-за того, что они не поддерживают современный пальцевый интерфейс. А ведь никаких изменений в код игры вносить не требуется – достаточно просто разработать «надстройку» в виде виртуального контроллера.

Контроллер GestureWorks Gameplay представляет собой дополнительный слой, размещенный поверх основного игрового экрана. На этом слое размещаются настраиваемые виртуальные элементы управления нескольких типов: кнопки, переключатели, джойстики. В распоряжении пользователя имеется более 200 видов жестов – навряд ли игроку потребуется большее количество виртуальных «горячих клавиш». Для игры может быть создано несколько виртуальных контроллеров (например, один для режима исследования, другой – для боевого режима).

В настоящее время в каталоге GestureWorks Gameplay имеется свыше сотни виртуальных контроллеров для различных популярных игр; все они могут быть отредактированы на ваше усмотрение. Существует возможность создавать свои собственные контроллеры с помощью визуального, простого в использовании редактора, освоить который по силам даже человеку, не имеющему отношения к программированию и разработке игр.
В последней версии GestureWorks Gameplay появилось принципиальное нововведение. Теперь программу можно поставить на смартфон, таким образом, он превращается в виртуальный беспроводной игровой контроллер. Имеются и другие прогрессивные наработки, например, уже сейчас в тестовом виде внедрена поддержка акселерометра. Виртуальный контроллер также способен определять, в каком состоянии находится устройство, умеющее быть и планшетом, и ультрабуком.

Немного о технической стороне продукта. Поскольку виртуальный контроллер должен непосредственным образом вмешиваться в обмен данными между пользователем и игрой, для его работы применяется метод dll-инъекции, при котором код исполняется в адресном пространстве другого процесса (в данном случае – игры) с помощью динамически прилинкованной библиотеки. В ходе разработки пришлось решать множество проблем, связанных как с нюансами инъекции, так и с особенностями сенсорного управления игрой. Так, например, тестирование показало, что взаимодействие между игрой и контроллером значительно лучше в том случае, когда первая вызывается вторым как дочерний процесс. Но для этого необходимо, чтобы контроллер запустился первым. Решение было найдено в виде небольшой системной службы, постоянно работающей и ждущей своего часа. Или вот другой пример, касающийся геймплея. Оказалось, что очень трудно реализовать сенсорное управление в играх, где движение мышью меняет направление взгляда (т.н. «мышиное» зрение). Пришлось отфильтровывать данные, получаемые от мыши, а затем долго подбирать параметры виртуального джойстика, реализующего «мышиное» зрение.

Ну и в заключение ответим на незаданный вопрос, почему рассказ о GestureWorks Gameplay появился в блоге Intel. Нетрудно догадаться, что к такому программному продукту, как виртуальный игровой контроллер, предъявляются строгие требования по быстродействию: говоря коротко, кнопка должна сработать ровно в тот момент, когда она нажата. Вот почему здесь открываются широкие перспективы для оптимизации – необходимо сделать максимум возможного. Консультации специалистов Intel и оптимизирующие программные средства компании помогли довести продукт до ума, обеспечили приемлемую скорость его работы. Надеемся, плоды совместных усилий будут оценены по достоинству.

Так как виртуальным машинам обычно требуется жесткий диск, то VirtualBox должен предоставлять "реальное хранилище" данных гостю в качестве виртуального жесткого диска. Существует три способа достичь этого:

Чаще всего VirtualBox использует большие файлы на реальном диске и предоставляет его гостю как виртуальный жесткий диск. Они описаны в разделе “Disk image files (VDI, VMDK, VHD, HDD)” .

Если у вас есть сервер iSCSI storage, вы можете подключить VirtualBox к нему, который описывается в разделе “iSCSI servers” .

Наконец, в качестве экспериментальной функции, вы можете разрешить виртуальным машинам непосредственно использовать жесткие диски хоста; эта расширенная функция описывается в разделе “Using a raw host hard disk from a guest” .

Каждое виртуальное устройство хранения (файл образа, iSCSI target или физический жесткий диск) необходимо подключить к виртуальному контроллеру жестких дисков виртуальной машины. Механизм подключения раскрывается в следующем разделе.

Контроллеры жестких дисков: IDE, SATA (AHCI), SCSI, SAS

В настоящем компьютере, жесткие диски и CD/DVD устройства подключаются к устройству, которое называют контроллером жесткого диска и которое управляет дисковыми операциями и передачей данных. VirtualBox может эмулировать четыре наиболее используемых типа контроллеров жестких дисков, которые встечаются в современных ПК: IDE, SATA (AHCI), SCSI и SAS.

IDE (ATA) используются с 1980 года. Вначале, этот тип интерфейса работал только с жесткими дисками, но позднее был расширен также для использования устройств CD-ROM и других типов внешних носителей. В компьютерах данный стандарт используется плоский 40 или 80 жильный кабель (шлейф). С помощью этого кабеля возможно подключить два устройства к контроллеру, которые называют "master" и "slave". К типичному контроллеру жестких дисков подключаются два таких кабеля; то есть, большинство компьютеров поддерживают до 4 устройств.

В VirtualBox по умолчанию, к каждой виртуальной машине подключается один IDE контроллер, который позволяет вам подключить до четырех виртуальных устройств хранения данных. (По умолчанию, один из этих четырех -- secondary master -- настроен на подключение виртуального привода CD/DVD, но эту настройку можно изменить. )

Даже если ваша гостевая ОС не поддерживает SCSI или SATA устройства, она всегда обнаружит IDE контроллер, который по умолчанию всегда подключен.

Вы также можете точно указать тип IDE контроллера, который должен быть предоставлен виртуальной машине (PIIX3, PIIX4 или ICH6). Тип не влияет на производительность, но в случае если вы импортирует виртуальную машину от других виртуальных сред, операционная система в этой машине может не заработать, если ей не предоставить нужный тип контроллера.

После создания новой ВМ в графическом интерфейсе, с помощью визарда "Созать новую виртуальную машину" , вы обнаружите один IDE контроллер к которому будет подключин виртуальный привод CD/DVD.

Serial ATA (SATA) это новый стандарт, появившийся в 2003. По сравнению с IDE, он поддерживает более высокую скорость обмена и позволяет подключить большее количество жестких дисков к контроллеру. Так же как на реальном компьютере, устройства могут быть добавлены и удалены во время работы системы. Стандарт интерфейса для SATA контролеров называется Advanced Host Controller Interface ( AHCI ).

По соображениям совместимости, AHCI контроллеры по умолчанию работают с дисками в режиме называемом IDE совместимом, пока явно не указать использование SATA. Этот режим ("IDE compatibility mode") означает, что устройства будут определяться и управляться через BIOS компюютера. Still, disks assigned to those slots will operate in full-speed AHCI mode once the guest operating system has loaded its AHCI device driver.

Как и реальный SATA, виртуальный SATA контроллер работает быстрее и также меньше нагружает процессор, чем IDE контроллер. Кроме того, возможно подключение до 30 виртуальных жестких дисков к одной ВМ, а не трех как в IDE (плюс уже подключенный DVD привод). Первые четыре слота (с номерами 0-3 в окне настроек) по умолчанию работают в режиме IDE совместимости.

Поэтому, начиная с версии 3.2, в зависимости от вида гостевой операционной системы, VirtualBox использует SATA их по умолчанию для новых создаваемых вириуальных машин. По умолчанию, создается один виртуальный SATA контроллер и новый создаваемый виртуальный жесткий диск подключается к нему.

Предупреждение

SATA контроллер и виртуальные диски подключенные к нему (включая диски в режиме IDE совместимости) будут видны только операционным системам с поддержкой AHCI. Например, AHCI не поддерживается в системах Windows до Windows Vista, т.е. в Windows XP (даже с SP3) вы не увидите диски пока не установите дополнительные драйвера. Возможно сменить IDE на SATA после установки ОС, установив SATA драйвера и изменив тип контроллерв в диалоге настроек ВМ.

Для добавления SATA контроллера к виртуальной машине у которой его нет (возможно по причине создания ее в ранних версиях VirtualBox или потому, что SATA не поддерживается гостевой ОС), перейдите на закладку "Носители" диалога настроек и кликните на кнопке "Добавить контроллер" под списком "Носители информации", выбрав далее "Добавить SATA котроллер". После этого, дополнительный контроллер появится в виртуальной машине как PCI устройство и вы сможете подключать виртуальные диски к нему

Чтобы изменить режим совместимости IDE для SATA контроллера, обратитесь к Разделу, “VBoxManage modifyvm” .

SCSI это другой промышленный стандарт, расшифровывается как "Small Computer System Interface". Он был создан еще в 1986, в качестве универсального интерфейса для передачи данных между различными видами устройств, включая устройства хранения данных. В настоящее время SCSI по прежнему используют для подключения жестких дисков и ленточных устройств. Он до сих пор используется в высокопроизводительных компьютерах и серверах.

Для совместимости с другими программами виртуализации, VirtualBox поддерживает LsiLogic и BusLogic SCSI контроллеры, которые позволяют подключать до 15 виртуальных жестких дисков.

Для добавления SСSI контроллера к виртуальной машине перейдите на закладку "Носители" диалога настроек и кликните на кнопке "Добавить контроллер" под списком "Носители информации", выбрав далее "Добавить SCSI котроллер". После этого, дополнительный контроллер появится в виртуальной машине как PCI устройство.

Предупреждение

Как и в случае с другими типами контроллеров, SCSI контроллер будет видны только операционным системам, которые могут работать с ними. Windows 2003 и позднии версии поставляется с драйвервми для LSI Logic контроллера, а Windows NT 4.0 и Windows 2000 поставляются с драйверами BusLogic контроллера. Windows XP не имет драйверов ни для одного из них.

Serial Attached SCSI (SAS) это другой стандарт, который использует систему комманд SCSI. As opposed to SCSI, however, with physical devices, serial cables are used instead of parallel ones, which simplifies physical device connections. In some ways, therefore, SAS is to SCSI what SATA is to IDE: it allows for more reliable and faster connections.

Для гостевых систем требующих SAS контроллеров, VirtualBox эмулирует LSI Logic SAS контроллер, который может быть подключен тем же путем, что и SCSI контроллер. В настоящее время, можно подключить до 8 устройств к SAS контроллеру.

Предупреждение

Как и SATA, SAS контроллер будет доступен только в ОС которые могут с ним работать. Например, SAS не поддерживается в системах Windows до Windows Vista, т.е. в Windows XP (даже с SP3) вы не увидите диски пока не установите дополнительные драйвера.

Суммируя вышесказанное, VirtualBox предоставляет вам следующие виртуальные устройства хранения:

четыре слота для подключения к стандарным IDE контроллерам, которые всегда представлены (один из них как виртуальный привод CD/DVD);

30 слотов для подключения к SATA котроллеру, при условии что, что ваша гостевая ОС может работать с ними

в режиме IDE совместимости (по умолчанию слоты 0-3) или

15 слотов для подключения к SCSI контроллеру, если гостевая ОС их поддерживает;

8 слодов для подключения к SAS контроллеру, если гостевая ОС их поддерживает;

Учитывая большой выбор контроллеров, перед вами может возникнуть вопрос выбора нужного. Вы должны избегать использование IDE, конечно если он не является единственно поддерживаемым контроллером в вашем госте. Реальной разницы между SATA, SCSI и SAS не существует. Такое разнообразие контроллеров нужно только для совместимости VirtualBox с другими гипервизорами и аппаратными требованиями гостей.

Файлы образа диска (VDI, VMDK, VHD, HDD)

Файлы дисковых образов располагаются на хост системе и определяются гостевыми системами как жесткие диски определенного размера. При чтении или записи данных с диска гостевой ОС, VirtualBox перенаправляет дисковые запросы к файлу образа.

Как и у физического диска, у виртуального диска есть размер (емкость), который должен быть указан при его создании. Но в отличии от физических дисков, VirtualBox позволяет вам увеличивать образ файла после его создания, даже в случае когда он содержит данные; см. подробности в.

VirtualBox поддерживает 4 типа файлов образов диска:

Независимо от формата виртуальных дисков, как упоминается в Разделе, “Создание виртуальных машин” , существует два типа создаваемых образов: фиксированного размера и динамически расширяемые.

Если вы создаете образ фиксированного размера , то файл образа будет создан на хосте с примерно таким же размером как и у виртуального диска. Т.е, для 10G диска, вы получите 10G файл. Заметьте что создание фиксированных образов может занять довольно значительное время, в зависимости от размера образа и производительности дисковых операций вашей системы.

Для более гибкого управления виртуальными носителями, используются динамически расширяемые образы . При создании данный образ будет иметь небольшой размер, за счет неиспользуемого пространства виртуального диска, но по мере использования, файл образа будет увеличиваться. Данный вид файла занимает меньше места на начальном этапе, однако VirtualBox необходимо увеличивать размер образа (пока образ не достигнет максимального размера), что ведет к замедлению дисковых операций по сравнению с дисками фиксированного размера. Однако, после достижения предела расширения динамического диска, потери производительности операций чтения и записи уже не так значительны.

Менеджер виртуальных носителей

VirtualBox хранит данные обо всех жестких дисках, CD/DVD-ROM и образах гибких дисков которые используются в виртуальных машинах. Обычно они упоминаются как "известные носители" и которые могут быть получены из 2 источников:

Список известных носителей можно просмотреть и изменить в Менеджер виртуальных носителей , который можно открыть через меню "Файл" в главном окне VirtualBox:

Носители сгруппированы на трех вкладках по их форматам. Форматы дисков:

Образы жестких дисков, в виде собственного VirtualBox Virtual Disk Image (VDI) или формата стороннего поставщика, которые перечисленны в предыдущем разделе;

CD/DVD образы в ISO стандарте;

образы дискет в стандартном формате RAW (полная копия носителя).

Как вы видите на скриншоте выше, для каждого образа, менеджер виртуальных носителей показывает полный путь к файлу образа и другую информацию: например,подключен ли образ к ВМ, если таковые имеются.

Менеджер виртуальных носителей позволяет вам

удалить образ из хранилища (и при необходимости также удалить образ файла);

"освободить" образ, то есть, отключить его от виртуальной машины, если он подключен к одной из машин.

Начиная с версии 4.0, для создания новых образов дисков, используйте закладку "Носители" в диалоговом окне настроек виртуальной машины (т.к. образы дисков по умолчанию сохраняются в папку виртуальной машины).

Файлы образов жестких дисков можно скопировать на другой хост и импортировать в другие виртуальные машины.

Замечание

Не создавайте копии виртуальных дисков простым копированием. При импорте таких копий в виртуальную машину, VirtualBox будет выдавать ошибку, так как VirtualBox присваивает уникальный идентификатор (UUID) каждому образу, убедитесь что образы используются одновременно только в одной ВМ. Ознакомьтесь с разделом, “Клонирование образов дисков” для получения информации по вопросу клонирования образов. Если вы хотите скопировать виртуальную машину на другую систему, то VirtualBox предоставит вам механиз импорта/эксорта, который лучше всего подойдет для этой задачи; см. раздел “Importing and exporting virtual machines” .

Особые режимы записи образа

Для каждого образа виртуального диска поддерживаемого в VirtualBox, вы можете отдельно установить его поведение в случае выполнения операций записи в виртуальной машине и при работе со снимками состояний. Это относится ко всем форматам образов(VDI, VMDK, VHD or HDD) и не зависит от типа образа - фиксированого размера или динамически расширяемого.

По умолчанию, образ создается в режиме "normal" . Для преобразования режима существующего образа в другой, используйте VBoxManage modifyhd ; см. Раздел, “VBoxManage modifyhd” . Альтернативный метод - используя VBoxManage для подключения образа к ВМ используя аргумент --mtype ; см. .

Для normal образов (по умолчанию) не существует ограничений на операции чтения и записи на диск.

Когда вы делаете снимок состояния вашей виртуальной машины (см. Раздел, “Снимки состояний”), состояние диска в режиме "normal" будет всегда сохранено в снимке и при возврате к снимку, его состояние будет полностью сброшено к состоянию на момент создания снимка.

(Technically, strictly speaking, the image file itself is not "reset". При создании снимка, VirtualBox "замораживает" файл образа и не записывет данные в него. При операциях записи в ВМ, создается другой "разностный" файл образа, в который записываются все изменения.

Когда вы подключаете "normal" образ к более чем одной виртуальной машине, то только одна из этих виртуальных машин может работать с этим файлом образа в одно и то же время, иначе не возможно было бы разрешить конфликты одновременной записи данных в образ.

В отличии от него, на жесткие диски write-through не влияет механизм снимков состояния: их состояние не сохраняется и не восстанавливается при создании и восстановлении снимков.

Жесткие диски Shareable это вариант write-through жестких дисков. Для них также не сохраняется и не востанавливается состояние при работе со снимками. Их различие только в совместной работе с несколькими ВМ. Shareable диски могут быть подключены к нескольким ВМ, которые могут работать одновременно. Это особеность, позволяет использовать их в кластерных файловых системах. Только образы фиксированного размера могут использоваться в этом случае - использование динамических расширяемых дисков запрешено.

Предупреждение

This is an expert feature, and misuse can lead to data loss -- regular filesystems are not prepared to handle simultaneous changes by several parties.

Далее, immutable образы хранят записанные на них данные только при работе виртуальной машины; все изменения будут потерены, когда ВМ будет запущена в следующий раз. В отличие от "normal" образов, immutable образы могут использоваться в нескольких виртуальных машинах без ограничений.

Создание immutable образа не имеет смысла, поскольку изначально он не содержит данных и все данные на нем будут потерены при перезапуске машины (конечно если вы действительно хотите иметь такой диск, то создавайте). Обычно, вначале вы должны создаете "normal" образ и когда вы заполните его нужными данными можете сделать его immutable.

Если вы сделаете снимок виртуальной машины с immutable образом, то при каждом ее включенииэтот образ будет соответствовать последнему состоянию (текущему) снимка (а не состоянию оригинального immutable образа).

Замечание

As a special exception, immutable images are not reset if they are attached to a machine whose last snapshot was taken while the machine was running (a so-called "online" snapshot). As a result, if the machine"s current snapshot is such an "online" snapshot, its immutable images behave exactly like the "normal" images described previously. To re-enable the automatic resetting of such images, delete the current snapshot of the machine.

Фактически VirtualBox никогда не пишет напрямую never в immutable образ. Все операции записи в машине перенаправляются в разностный образ; при следующем включении ВМ, разностный образ очищается. Differencing образ очищается только при включении виртиуальной машины VirtualBox"ом, а не при перзапуске запрошеной внутри виртуальной машины. This is also why immutable images behave as described above when snapshots are also present, which use differencing images as well.

Образ в режиме multiattach может быть подключен одновременно к более чем одной виртуальной машине, даже если эти машины работают одновременно. Для каждой ВМ к которой этот образ подключен, создается разностный образ. В результате, данные которые пишутся на виртуальный диск одной машины не доступны на другой, для каждой машины создается своя собственная история записи данных multiattach образа.

В техническом плане, "multiattach" образ идентичен "immutable" образу за исключением того, что его содержимое не очищается при каждом запуске машины.

Наконец, read-only образ используется для CD/DVD образов, т.к. на CD/DVD нельзя записать.

Для иллюстрации отличий между разными типами образов рассмотрим работу со снимками состояний: предположим вы установили гостевую ОС в виртуальной машине и сделали ее снимок состояния. Представим что ваша ВМ была заражена вирусом и вы хотите вернуться к сохраненному ранее состоянию. Для normal образа диска, вы просто восстанавливаете состояние ВМ и предыдущее состояние вашего диска будет восстановлено (вирус будет удален). Для immutable диска, вне зависимости от снимка, все что нужно сделать так это перезапустить ВМ, изменения сделанные вирусом в файловой системы будут удалены. Для write-through образа однако, вы не можете просто удалить последствия действий вируса средствами виртуализации, вам необходимо будет "вылечить" вашу виртуальную машину как реальный компьютер.

Использование write-though образов удобно, когда вы захотите сохранять важные данные вне зависимости от снимков состояний и вам необходимо использовать образ в нескольких ВМ: вы можете использовать один immutable диск для ОС, а другой write-through диск для файлов с данными.

Differencing образы

В предыдущем разделе упоминались разностные образы, как они мспользуятся в снимках состояний ВМ, immutable образы и диски для множественного подключения. Для любознательных пользователей VirtualBox в этом разделе более подробно описываются детали их работы.

Разностный образ это специальный образ диска, который содержит только изменения/отличия данных из другого образа. Отделное использование его бесполезно, он должен быть всегда ссылаться на другой образ. Разностный образ обычно рассматривается как "дочерний", который хранит изменения для его "родителя".

В активный разностный образ записываются все данные по операциям записи от виртуальной машины. Разностный образ состоит только из секторов виртуального жесткого диска, которые были изменены с момента его создания. Когда машина читает сектор с этого виртуального жеского диска, она вначале ищет его в разностном образе. Если такой сектор найден, то но считывается из него; если нет, то VirtualBox ищет его в образе родителя. Другими словами, родитель это образ "только для чтения"; он никогда не используется для записи, но если сектор на не был изменен то он используется для чтения данных.

Разностыне образы могут образовывать цепочки. Если создается другой разностный образ для виртуального диска, который уже имеет разностный образ, то он становится "внуком" для родительского образа. Первый разностный образ также становится доступным только для чтения, а операции записи выполняются только на разностном образе второго уровня. При чтении с виртуального диска, VirtualBox необходимо сначала обработать второй разностный образ, затем первый и если сектор не будет найден то оригинальный образ.

Возможно создание неограниченого количества разностных образов и любой образ может иметь более одного дочерьнего элемента. В результате, может быть создана сложная древовидная структура с родительскими, "одноуровневыми" и дочерними элементами. Операции записи всегда выполняются на один "активный" разностный образ, а для операций чтения, VirtualBox может потребоваться просмотреть все сектра в цепочке образов, вплоть до родительского. Вы можете посмотреть на такое дерево в менеджере виртуальных ностелей:

In all of these situations, from the point of view of the virtual machine, the virtual hard disk behaves like any other disk. While the virtual machine is running, there is a slight run-time I/O overhead because VirtualBox might need to look up sectors several times. This is not noticeable however since the tables with sector information are always kept in memory and can be looked up quickly.

Разностные образы могут использоваться в следующих ситуациях:

Снимки состояний. Когда вы создаете снимок, как описывалось в предыдущей секции, VirtualBox "замораживает" образы подключенные к виртуальной машине и создает разностный образ для каждого из них (если быть точным: один для каждого образа, который не находится в режиме "write-through"). С точки зрения виртуальной машины, виртуальные диски продолжают работу, но все операции записи передаются в разностные образы. В любое время вы можете создать другой снимок, для каждого подключенного жесткого диска, будет создан и подключен другой разностный образ, формируя цепочку или дерево.

На рисунке выше, вы можете увидеть, что к исходному образу диска теперь подключен снимок состояния, который представляет состояние диска в момент создания снимка.

Если вы теперь восстановите снимок -- т.е. если вы хотите вернуть машину к состоянию сохраненному в снимке, то произойдет следующее:

VirtualBox восстановит настройки виртуальной машины, которые были сохранены в снимке состояния. В результате, если вы изменяли настройки машины, то они будут отменены.
If the snapshot was taken while the machine was running, it contains a saved machine state, and that state is restored as well; after restoring the snapshot, the machine will then be in "Saved" state and resume execution from there when it is next started. Otherwise the machine will be in "Powered Off" state and do a full boot.
Для каждого образа диска подключенного к машине, с видом differencing, будут отменены все действия выполненные операциями записи на него и его состояние будет восстановлено из оригинального родительского образа. (If you restored the "root" snapshot, then this will be the root disk image for each attachment; otherwise, some other differencing image descended from it.) This effectively restores the old machine state.

Если вы позже удаляете снимок для освобождения места на диске хоста, у каждого подключенного диска один из differencing образов становится не нужным. В данном случае, подключенный differencing образ не может быть просто удален. VirtualBox нужно просмотреть каждый сектор в разностном образе и скопировать нужные в родительский; это называется "объединение" образов и эта операция может быть длительным процессом, что зависит от размера разностного образа. Также для этой операции временно может потребоваться большое количество свободного дискового пространства.

Immutable образы. Если образ находится в режиме "immutable", то разностные образы также создаются. Как и в случае снимков, родительский образ переходит в режим только для чтения, а запись производится в разностный образ. Каждый раз при запуске виртуальной машины, все immutable образы отбрасывают свои собственные разностные образы.

Клонирование образов дисков

Вы можете сделать копии образов жестких дисков для того чтобы быстро создать другую виртуальную машину с такой же ОС. Однако, вам необходимо обязательно делать копию виртуального образа диска используя утилиту поставляемую с VirtualBox; см. the section called “VBoxManage clonehd” . Ее необходимо использовать, так как VirtualBox присваивает уникальный идентификационный номер (UUID) каждому образу диска, который хранится внутри файла образа и VirtualBox не будет работать с двумя образами с одинаковыми идентификаторами. В случае если вам нужно повторно импортировать дисковый образ, который вы скопировали обычным методом, вы можете использовать другую утилиту VirtualBox: импортируйте его вместо копирования.

Заметьте что новые дистрибутивы Linux идентифицируют загрузочные диски по ID устройств. ID который VirtualBox предоставляет устройствам получает из UUID образа виртуального диска. Поэтому если вы получили копию диска и попытаетесь загрузиться с него, но так как UID изменился, то гостевая система может не определить свой загрузочный диск и не загрузиться. В данном случае вы должны будете изменить ID диска в настройке загрузчика (например /boot/grub/menu.lst). The disk ID looks like this:

Scsi-SATA_VBOX_HARDDISK_VB5cfdb1e2-c251e503

ID для копии образа можно определить командой

Hdparm -i /dev/sda

Host I/O caching

Начиная с версии 3.2, в VirtualBox можно по желанию отключать кэширование I/O (буферизация ввода/вывода), которое по умолчанию выполняется ОС хоста для файлов виртуальных дисков.

Обычно, VirtualBox открывает файл образа диска как обычный файл, для которого выполняется кэширование операционной системой хоста, как и для всех других файлов системы. Основное преимущество этой операции - скорость: когда гостевая ОС пишет данные на диск хостовая ос использует кэш, приостанавливая физическую запись, а гостевой ОС может быть отослано сообщение об успешном выполнении операции записи. Также, когда вы запускаете ВМ в другой раз и имеется достаточно свободной памяти у ОС для кэширования, то значительные части виртуальных жестких дисков могут быть расположены в системной памяти и поэтому ВМ может получить доступ к данным значительно быстрее.

Заметьте, что это относится только к файловым образам; буферизация вывода никогда не применялась к виртуальным дискам расположенным на удаленных iSCSI хранилищах (см. раздел “iSCSI servers”).

Для виртуализации нескольких на одном хосте - буферизация это полезная настройка, но имеется несколько недостатков в этой технологии:

Отложенная запись, через кэш ОС, менее безопасна. Когда гостевая ОС записывает данные, то считается что данные сохранены, даже если не было физической записи на диск. Если по каким то причинам запись не происходит (сбой питания или ОС хоста), то увеличивается вероятность потери данных.

Образы дисков обычно имеют очень большие размеры. Поэтому, их кэширование может быстро занять весь кэш ОС хоста. Это может привести к замедлению работы хоста, особенно, если одновременно запущено несколько ВМ. Например, на Linux, возможна задержка всех операций записи процессе ожидания заполнения всего кеша и последующей его одновременной записи на диск, что может приводить к приостановке работы ВМ до нескольких минут. Это может привести к ошибкам I/O в гостевой ОС по таймауту.

Физическая память часто тратится впустую, т.к. у гостевых систем есть собственный кэш ввода/вывода, что приводит к дублированию операций буферизации (в кеше гостя и хоста).

Если вы решите отключить кэширование I/O хоста, то VirtualBox будет использовать свой собственный, маленький кеш только для буферизации записи, а для операций нет, т.к. чтение обычно буферизируется в гостевой ОС. Дополнительно, VirtualBox полностью поддерживает асинхронный ввод/вывод для SATA, SCSI и SAS контроллеров, посредством многопоточного ввода/вывода.

Асинхронный I/O не поддерживается для IDE контроллеров, поэтому вы возможно захотите включить кеширование в ваших ВМ с виртуальными IDE контроллерами.

Поэтому, VirtualBox позволяет вам настраивать кеширование операций вводв/вывода для каждого контроллера отдельно. Снимите галку с "кеширование операций ввода/вывода" на вкладке "Носители" или используйте следующую команду VBoxManage, для отключения кеширования виртуального контроллера:

VBoxManage storagectl --name --hostiocache off

По упомянутым выше причинам, VirtualBox теперь использует по умолчанию SATA контроллер для новых виртуальных машин.

Ограничение пропускной способности для дисковых образов

Начиная с версии 4.0, VirtualBox позволяет ограничить максимальную полосу пропускания для асинхронного ввода/вывода. Возможно задание ограничений для нескольких образов, посредством групповых лимитов. Возможно задать более, чем один такой лимит.

Ограничения настраиваются через VBoxManage . В примере ниже создается групповая полоса пропускания названная "Limit" с лимит в 20 MB/s и она привязывается к подключенным дискам ВМ:

VBoxManage bandwidthctl "VM name" --name Limit --add disk --limit 20 VBoxManage storageattach "VM name" --controller "SATA" --port 0 --device 0 --type hdd --medium disk1.vdi --bandwidthgroup Limit VBoxManage storageattach "VM name" --controller "SATA" --port 1 --device 0 --type hdd --medium disk2.vdi --bandwidthgroup Limit

Для всех дисков в группе задан общий лимит, для примера выше это значит, что пропускная общая способность обоих дисков никогда не превысит 20 MB/s. Однако, если одному диску не требуется канал ввода/вывода, то оставшиеся диски в группе используют пропускную способность канала всей группы.

Ограничения для каждой группы может быть изменено при работающей ВМ и эти изменения сразу же вступают в силу. В следующем примере, для группы созданной в примере выше, задается лимит в 10 MB/s:

VBoxManage bandwidthctl "VM name" --name Limit --limit 10

Поддержка CD/DVD

Виртуальные приводы CD/DVD по умолчанию работают только в режиме чтения. Настройки носителей можно изменять во время работы ВМ. Вы можете выбирать тремя настройками:

Host Drive определяет, что гостем будет использоваться носитель в приводе хоста.

Image file (обычно ISO файл) гость будет иметь доступ только для чтения к данным файла образа.

Empty задает состояние отсутствия носителя в приводе.

Переключения описанных выше настройек, изменения носителя в приводе хоста или файла образа сразу передаются гостевой операционной системе, которая может реагировать на эти изменения (например запускать установщик программы).

Смена носителя может быть запрещено гостем и VirtualBox блокирует смену диска в этом случае. Вы можете принудительно удалить носитель в данной ситуации через графическую среду VirtualBox GUI или с помощью командной строки VBoxManage. Фактически это похоже на аварийное извлечение диска, которое обеспечивают многие приводы CD/DVD , но с этим действием связаны побочные эффекты: гостевая ОС может выдать сообщение об ошибке, и как в случае с реальным оборудованием, гостевые приложения могут вызывать сбои в работе. Используйте это метод с осторожностью.

Замечание

Наименование устройства предоставляемого гостю (которое в гостевой системе будет отображаться в утилитах настроек таких как Windows Device Manager) будет всегда "VBOX CD-ROM", независимо от текущей настройки виртуального привода. Это сделано для того, чтобы исключить срабатывания механизма поиска новых устройств в госте при изменении настроек ВМ.

Эмуляция стандартных CD/DVD приводов позволяет читать данные только со стандартных форматов CD и DVD. Гостю можно дать право на запись CD/DVD, посредством прямого доступа к приводу хоста, но данная функция имеет статус экспериментальной: В зависимости от аппаратной части хоста, это позволяет:

Записывать CD/DVD из гостевой системы, если привод CD/DVD хоста пишущий;

В диалоге настроек контроллера для подключенного носителя есть флажок "Разрешить прямой доступ" или вы можете использовать опцию --passthrough в команде VBoxManage storageattach ; см. раздел “VBoxManage storageattach” .

Даже в случае включенного режима прямого доступа, небезопасные команды, такие как прошивка привода. будут заблокированы. Формат Video CD не поддерживается даже в режиме прямого доступа, и поэтому не может быть просмотрен в виртуальной машине.

On Solaris hosts, pass-through requires running VirtualBox with real root permissions due to security measures enforced by the host.

Сервера iSCSI

iSCSI это стандарт для "Internet SCSI", который позволяет использовать протокол SCSI через Internet (TCP/IP) соединения. Подключение устройства iSCSI к компьютерным сетям (лучше с гигабитным Ethernet) позволяет их использовать как удаленный жесткий диск. В терминах iSCSI сервер предоставляющий ресурсы хранилища называется "iSCSI target", а клиент подключенный к серверу и использующий эти ресурсы "iSCSI initiator".

VirtualBox позволяет подключать удаленные хранилища iSCSI к виртуальной машине как виртуальный жесткий диск. Гостевая ОС не "видит" различий между образом виртуального диска (файлом VDI) и iSCSI target. Для этой цели в VirtualBox интегрирован iSCSI initiator.

Поддержка в VirtualBox iSCSI была разработана с соответствии со стандартом iSCSI, что позволяет работать со стандартными устройствами iSCSI targets. Для использования iSCSI с VirtualBox, вы должны использовать командную строку; см. раздел “VBoxManage storageattach” ended ; now they are discarded every time the machine is powered on.

Когда вы в окне Менеджера выберете виртуальную машину из списка, вы увидите сводку настроек этого виртуального компьютера.

Нажав кнопку «Настройки » на панели инструментов вверху, вы увидите подробное окно, в котором вы можете настроить многие свойства выбранной виртуальной машины. Но будьте осторожны: несмотря на то, что после установки гостевой операционной системы можно изменить все настройки виртуальной машины, некоторые изменения могут помешать правильной работе гостевой операционной системы, если это будет сделано после установки.

Примечание : Кнопка «Настройки » отключена, когда виртуальная машина находится в «запущенном » или «сохраненном » состоянии. Это просто потому, что в диалоговом окне настроек вы можете изменить основные характеристики виртуального компьютера, созданного для вашей гостевой операционной системы, и эта операционная система может не очень хорошо справиться, когда, например, половина ее памяти уйдёт у неё из под ног. В результате, если кнопка «Настройки » отключена, сначала выключите текущую виртуальную машину, а затем вы сможете выполнить желаемые настройки.

VirtualBox предоставляет множество параметров, которые можно изменить для виртуальной машины. Еще больше параметров доступно с интерфейсом командной строки VirtualBox.

Общие настройки

В окне «Настройки » в разделе «Общие » вы можете настроить наиболее фундаментальные аспекты виртуальной машины, такие как память и необходимое аппаратное обеспечение. Есть четыре вкладки: «Основные », «Дополнительно », «Описание » и «Шифрование ».

Вкладка «Основные»

На вкладке «Основные » категории «Общие » вы можете найти следующие настройки:

Это то имя, с которым виртуальная машина отображается в списке виртуальных машин в главном окне. Под этим именем VirtualBox также сохраняет файлы конфигурации виртуальной машины. Изменяя имя, VirtualBox также переименовывает эти файлы. В результате вы можете использовать только те символы, которые разрешены в именах файлов вашей операционной системы хоста.

Обратите внимание, что внутри VirtualBox использует уникальные идентификаторы (UUID) для идентификации виртуальных машин. Вы можете отобразить их с помощью VBoxManage.

Операционная система / версия

Тип гостевой операционной системы, которая установлена (или будет) в виртуальной машине. Это тот же параметр, который был указан в мастере «Новая виртуальная машина», как описано в разделе « ».

В то время как в мастере создания новой виртуальной машины настройки по умолчанию для вновь созданной виртуальной машины зависят от выбранного типа операционной системы, дальнейшее изменение типа не влияет на настройки виртуальной машины; это значение что настройки в данной панели является чисто информационными и декоративными.

Вкладка «Дополнительно»

Папка для снимков

По умолчанию VirtualBox сохраняет данные моментального снимка вместе с другими данными конфигурации VirtualBox. С помощью этого параметра вы можете указать любую другую папку для каждой виртуальной машины.

Общий буфер обмена

Здесь вы можете выбрать, должен ли совместно с вашим хостом использоваться общий доступ к буферу гостевой операционной системы. Если вы выберете «Двунаправленный », то VirtualBox всегда будет следить за тем, чтобы оба буфера обмена содержали одни и те же данные. Если вы выберете «Из основной в гостевую ОС » или «Из гостевой в основную ОС », то VirtualBox будет копировать данные буфера обмена только в одном направлении.

Для совместного использования буфера обмена необходимо установить гостевые дополнения VirtualBox. В противном случае эта настройка не имеет никакого эффекта.

Общий буфер обмена по умолчанию отключен. Этот параметр можно изменить в любое время, используя пункт меню «Общий буфер обмена » в меню «Устройства » виртуальной машины.

Функция Drag and Drop (Перетаскивание)

Этот параметр позволяет включить поддержку перетаскивания: выберите объект (например, файл) с хоста или гостя и непосредственно скопируйте или откройте его на гостевой или хост-машине. Несколько режимов перетаскивания по каждой виртуальной машине позволяют ограничить доступ в любом направлении.

Для работы перетаскивания на гостевом компьютере должны быть установлены гостевые дополнения.

Примечание : По умолчанию перетаскивание отключено. Этот параметр можно изменить в любое время, используя пункт меню «Drag and Drop » в меню «Устройства » виртуальной машины.

Вкладка «Описание»

Здесь вы можете, если хотите, ввести любое описание своей виртуальной машины. Это не влияет на функциональность компьютера, но вы можете найти это пространство полезным, чтобы отметить такие вещи как конфигурация виртуальной машины и программного обеспечения, которое было установлено в неё.

Чтобы вставить разрыв строки в текстовое поле описания, нажмите Shift+Enter .

Вкладка «Шифрование»

Если стоит галочка, эта виртуальная машина будет зашифрована. Вам нужно выбрать алгоритм, которым будут зашифрованы диски виртуальной машины, а также ввести, а затем подтвердить пароль шифрования.

Системные настройки

Группа «Система » объединяет различные параметры, связанные с основным оборудованием, которое представлено виртуальной машине.

Примечание : Поскольку механизм активации Microsoft Windows чувствителен к изменениям в аппаратном обеспечении, если вы меняете настройки оборудования для гостя Windows, некоторые из этих изменений могут инициировать запрос на активацию в Microsoft.

Вкладка «Материнская плата»

На вкладке «Материнская плата » вы можете влиять на виртуальное оборудование, которое обычно находится на материнской плате реального компьютера.

Основная память

Эта опция устанавливает объем ОЗУ, который выделяется и передается виртуальной машине при ее запуске. Указанный объем памяти на время работы виртуальной машины будет забираться у физического компьютера и передаваться виртуальному. Следовательно, в момент работы виртуальной машины у вашего основного компьютера количество оперативной памяти уменьшиться на эту величину. Это тот же параметр, который был указан в мастере «Новая виртуальная машина», как описано выше в разделе « ».

Изменение памяти не должно вызвать проблем в гостевой машины, конечно, если вы не установите слишком маленькое значение, при котором она не будет загружаться.

Порядок загрузки

Этот параметр определяет порядок, в котором гостевая операционная система будет пытаться загружаться с различных виртуальных загрузочных устройств. Аналогично настройке BIOS реального ПК, VirtualBox может сообщить гостевой ОС, что она запускается с виртуальной дискеты, виртуального CD/DVD-привода, виртуального жесткого диска (каждый из них определяется другими настройками VM), сети или ни с кого из них.

Если вы выберете «Сеть », виртуальная машина попытается загрузить из сети через механизм PXE, который должен быть настроен.

Чипсет

Здесь вы можете выбрать, какой набор микросхем будет представлен виртуальной машине. До VirtualBox 4.0 PIIX3 был единственным доступным вариантом. Для современных гостевых операционных систем, таких как Mac OS X, этот старый набор микросхем больше не поддерживается. В результате VirtualBox 4.0 представил эмуляцию более современного набора микросхем ICH9, который поддерживает PCI Express, три шины PCI, мосты PCI-to-PCI и сообщения с сигналами прерывания (MSI). Это позволяет современным операционным системам адресовать больше устройств PCI и больше не требует обмена IRQ. Используя чипсет ICH9, также можно настроить до 36 сетевых карт (до 8 сетевых адаптеров с PIIX3). Обратите внимание, что поддержка ICH9 является экспериментальной и не рекомендуется для гостевых операционных систем, которые ее не требуют.

Манипулятор курсора

По умолчанию виртуальные указательные устройства для древних гостей - это традиционная мышь PS/2 . Если этот параметр установлен на планшет USB , VirtualBox сообщает виртуальной машине, что устройство планшета USB присутствует, и передает события мыши на виртуальную машину с помощью этого устройства. Третья настройка - USB Multi-Touch планшет , которая подходит для последних гостей Windows.

Использование виртуального USB-планшета имеет то преимущество, что движения сообщаются в абсолютных координатах (вместо относительных изменений положения), что позволяет VirtualBox транслировать события мыши над окном VM в события планшета без необходимости «захвата» мыши в гостевой системе как описанный в разделе « ». Это делает использование VM менее утомительным, даже если гостевые дополнения не установлены.

Включить APIC I/O APIC

Расширенные программируемые контроллеры прерываний (APIC) - это новейшая аппаратная функция x86, которая в последние годы заменила программируемые контроллеры прерываний старого типа (ПОС). С APIC ввода-вывода операционные системы могут использовать более 16 запросов прерываний (IRQ) и, следовательно, избегать обмена IRQ для повышения надежности.

Примечание : Включение I/O APIC требуется для 64-разрядных гостевых операционных систем, особенно Windows Vista; это также необходимо, если вы хотите использовать более одного виртуального процессора на виртуальной машине.

Однако поддержка программного обеспечения для APIC I/O была ненадежной с некоторыми операционными системами, отличными от Windows. Кроме того, использование APIC ввода-вывода немного увеличивает накладные расходы на виртуализацию и, следовательно, немного замедляет гостевую ОС.

Предупреждение : Все операционные системы Windows, начиная с Windows 2000, устанавливают разные ядра в зависимости от того, доступен ли APIC I/O. Как и в случае с ACPI, APIC I/O APEC не следует отключать после установки гостевой ОС Windows. Включение его после установки не будет иметь никакого эффекта.

Включить EFI

Это позволяет использовать Extensible Firmware Interface (EFI), который заменяет устаревший BIOS и может быть полезен для некоторых расширенных вариантов использования.

Часы в системе UTC

Если галочка стоит, часы вашего хоста отобразят время по шкале всемирного координирования времени (UTC), иначе будет отображено локальное время хоста. Unix-подобные системы обычно придерживаются системы UTC.

Если флажок установлен, VirtualBox сообщит гостю системное временя в формате UTC вместо локального (хоста) времени. Это влияет на работу виртуальных часов реального времени (RTC) и может быть полезно для Unix-подобных гостевых операционных систем, которые обычно ожидают, что аппаратные часы будут установлены на UTC.

Кроме того, вы можете отключить интерфейс расширенной конфигурации и мощности (ACPI), который VirtualBox представляет гостевой операционной системе по умолчанию. ACPI - это текущий отраслевой стандарт, позволяющий операционным системам распознавать оборудование, настраивать материнские платы и другие устройства и управлять ими. Поскольку все современные ПК содержат эту функцию, а Windows и Linux уже много лет поддерживают ее, она также включена по умолчанию в VirtualBox. Её можно отключить только в командной строке.

Предупреждение : Все операционные системы Windows, начиная с Windows 2000, устанавливают разные ядра в зависимости от того, доступен ли ACPI, поэтому ACPI нельзя отключать после установки гостевой ОС Windows. Включение его после установки не будет иметь никакого эффекта.

Вкладка «Процессор»

На вкладке «Процессор » вы можете указать, сколько виртуальных ядер процессора должны видеть гостевые операционные системы. Начиная с версии 3.0, VirtualBox поддерживает симметричную многопроцессорность (SMP) и может представлять до 32 виртуальных ядер процессора для каждой виртуальной машины.

Однако вам не следует настраивать виртуальные машины для использования большего количества ядер процессора, чем у вас есть физически (реальные ядра, без гиперпотоков).

На этой вкладке вы также можете установить «Предел загрузки ЦПУ ». Этот параметр ограничивает время, затрачиваемое процессором хоста для эмуляции виртуального процессора. Значение по умолчанию 100% означает, что ограничений нет. Параметр 50% подразумевает, что один виртуальный процессор может использовать до 50% одного центрального процессора. Обратите внимание, что ограничение времени выполнения виртуальных процессоров может вызвать проблемы с гостями.

Кроме того, параметр «Включить PAE/NX » определяет, будут ли возможности PAE и NX центрального процессора находиться на виртуальной машине. PAE означает «расширение физического адреса». Обычно, если он включен и поддерживается операционной системой, тогда даже 32-разрядный процессор x86 может получить доступ к более 4 ГБ ОЗУ. Это стало возможным благодаря добавлению ещё 4 бит в адреса памяти, так что с 36 битами можно использовать до 64 ГБ. Некоторые операционные системы (например, Ubuntu Server) требуют поддержки PAE от CPU и не могут без неё работать в виртуальной машине.

Если вы используете 32-битный образ Kali Linux, включите PAE/NX или образ Kali не загрузится, поскольку дефолтный вариант ядра, используемый Kali для i386 (“686-pae”), скомпилирован таким образом, который требует поддержки «расширения физического адреса» (PAE) в CPU.

С виртуальными машинами, работающими на современных серверных операционных системах, VirtualBox также поддерживает горячее подключение CPU.

Вкладка «Ускорение»

На этой странице вы можете определить, должен ли VirtualBox использовать аппаратные расширения виртуализации, которые может поддерживать ваш хост-процессор. Это относится к большинству процессоров, построенных после 2006 года.

Вы можете выбрать для каждой виртуальной машины индивидуально, нужно ли VirtualBox использовать виртуализацию программного обеспечения или оборудования.

В большинстве случаев настройки по умолчанию будут прекрасными; VirtualBox будет выбирать разумные значения по умолчанию в зависимости от операционной системы, которую вы выбрали при создании виртуальной машины. Однако в некоторых ситуациях вы можете изменить эти предварительно настроенные значения по умолчанию.

Если процессор вашего хоста поддерживает функции вложенного пейджинга (AMD-V) или EPT (Intel VT-x), вы можете ожидать значительного увеличения производительности за счет включения вложенного пейджинга в дополнение к аппаратной виртуализации.

Начиная с версии 5.0, VirtualBox предоставляет интерфейсы паравиртуализации, чтобы улучшить точность и производительность гостевых операционных систем.

Дисплей (Настройки отображения)

Вкладка «Экран»

Размер видеопамяти

Это задает размер памяти, предоставляемой виртуальной видеокартой, доступной гостю, в МБ. Как и в основной памяти, указанная сумма будет выделена из резидентной памяти хоста. На основе количества видеопамяти могут быть доступны более высокие разрешения и глубина цвета.

GUI покажет предупреждение, если объем видеопамяти слишком мал чтобы переключить виртуальную машину в полноэкранный режим. Минимальное значение зависит от количества виртуальных мониторов, разрешения экрана и глубины цвета дисплея хоста, а также от активации 3D-ускорения и ускорения 2D-видео. Грубая оценка: (глубина цвета / 8) x вертикальные пиксели x горизонтальные пиксели x количество экранов = количество байтов . Как указано выше, может потребоваться дополнительная память для любой активированной настройки ускорения дисплея.

Количество мониторов

С помощью этого параметра VirtualBox может предоставить более одного виртуального монитора виртуальной машине. Если гостевая операционная система (например, Windows) поддерживает несколько подключенных мониторов, VirtualBox может притворяться, что присутствуют несколько виртуальных мониторов. Поддерживается до 8 таких виртуальных мониторов.

Вывод нескольких мониторов будет отображаться на хосте в нескольких окнах VM, которые работают бок о бок.

Однако в полноэкранном и режиме интеграции экрана будут использоваться доступные физические мониторы, подключенные к хосту. В результате для работы в полноэкранном режиме и режиме интеграции экрана с несколькими мониторами вам понадобится как минимум столько же физических мониторов, сколько у вас настроенных виртуальных мониторов, или VirtualBox сообщит об ошибке. Вы можете настроить связь между гостевыми и хост-мониторами с помощью меню просмотра, нажав сочетание «Хост» + «HOME» , когда вы находитесь в полноэкранном или режиме интеграции экрана.

Включить 3D-ускорение

Если на виртуальной машине установлены гостевые дополнения, вы можете выбрать здесь, должен ли гость поддерживать ускоренную 3D-графику.

Включить 2D-видео ускорение

Если на виртуальной машине с Microsoft Windows установлены гостевые дополнения, вы можете выбрать здесь, должен ли гость поддерживать ускоренную 2D-графику.

Вкладка «Удалённый доступ»

Удаленный дисплей

На вкладке «Дистанционный доступ », если установлено расширение виртуального дисплея VirtualBox (VRDE), вы можете включить сервер VRDP, встроенный в VirtualBox. Это позволяет удаленно подключаться к консоли виртуальной машины с помощью любого стандартного средства просмотра RDP, такого как mstsc.exe , который поставляется с Microsoft Windows. В системах Linux и Solaris вы можете использовать стандартную программу rdesktop с открытым исходным кодом.

Вкладка «Захват видео»

На вкладке «Захват видео » вы можете включить видеозахват для этой виртуальной машины. Обратите внимание, что эта функция также может быть включена/отключена во время выполнения виртуальной машины.

Настройки Носителей

На реальном ПК так называемые «контроллеры хранения» подключают физические диски к остальной части компьютера. Аналогично, VirtualBox предоставляет виртуальные контроллеры виртуальной машины на виртуальную машину. Под каждым контроллером отображаются виртуальные устройства (жесткие диски, CD/DVD или флоппи-дисководы), подключенные к контроллеру.

Примечание : Если вы использовали мастер «Создать виртуальную машину » для создания машины, вы обычно увидите что-то вроде следующего:

В зависимости от типа гостевой операционной системы, который вы выбрали при создании виртуальной машины, типичная компоновка устройств хранения в новой виртуальной машине выглядит следующим образом:

Вы увидите контроллер IDE , к которому подключен виртуальный CD/DVD-привод (к порту «вторичный мастер » контроллера IDE).
Вы также увидите контроллер SATA , который является более современным типом контроллера хранения для увеличения пропускной способности жесткого диска, к которому прикреплены виртуальные жесткие диски. Первоначально у вас обычно будет один такой виртуальный диск, но, может быть более одного, каждый из которых представлен файлом образа диска (в этом случае файл VDI).

Если вы создали свою виртуальную машину с более старой версией VirtualBox, макет хранилища по умолчанию может отличаться. Тогда у вас может быть только IDE-контроллер, к которому подключены CD/DVD-привод и жесткие диски. Это может также применяться, если вы выбрали более старый тип операционной системы при создании виртуальной машины. Поскольку более старые операционные системы не поддерживают SATA без дополнительных драйверов, VirtualBox будет следить за тем, чтобы такие устройства не присутствовали первоначально.

VirtualBox также предоставляет гибкий контроллер, который является особенным: вы не можете добавлять к нему устройства, отличные от флоппи-дисководов. Виртуальные флоппи-дисководы, такие как виртуальные CD/DVD-приводы, могут быть подключены либо к дисководным дискам (если они есть), либо к образу диска, который в этом случае должен быть в формате RAW.

Вы можете свободно изменять эти прикрепления. Например, если вы хотите скопировать некоторые файлы с другого созданного виртуального диска, вы можете подключить этот диск в качестве второго жесткого диска. Вы также можете добавить второй виртуальный CD/DVD-привод или изменить куда эти элементы прикреплены. Доступны следующие параметры:

Чтобы добавить другой виртуальный жесткий диск или CD/DVD-диск или флоппи-дисковод , выберите контроллер хранения, к которому он должен быть добавлен (IDE, SATA, SCSI, SAS, контроллер флоппи-дисков), а затем нажмите кнопку «добавить диск » ниже по дереву. Затем вы можете выбрать «Добавить устройство CD/DVD » или «Добавить жесткий диск ». (Если вы щелкнули на контроллере гибких дисков, вы можете добавить дисковод гибких дисков.) Альтернативно, щелкните правой кнопкой мыши контроллер хранения и выберите там пункт меню.

В правой части окна вы можете установить следующее:

Затем вы можете выбрать, к какому слоту устройства контроллера подключен виртуальный диск. Контроллеры IDE имеют четыре слота, которые традиционно называются «главный мастер », «первичный подчиненный », «вторичный мастер » и «вторичный подчиненный ». Напротив, контроллеры SATA и SCSI предлагают до 30 слотов, к которым могут быть подключены виртуальные устройства.
Вы можете выбрать, какой файл образа использовать.

Для виртуальных жестких дисков справа появляется кнопка с выпадающим списком, предлагающая либо выбрать файл виртуального жесткого диска, используя стандартный диалог файла, либо создать новый жесткий диск (файл образа), который откроет Мастер «Создать новый диск », который был описан в разделе « ».
Для виртуальных CD/DVD-дисков файлы образов обычно будут в стандартном формате ISO. Чаще всего вы выберете эту опцию при установке операционной системы из файла ISO, который вы получили из Интернета. Например, большинство дистрибутивов Linux доступны таким образом.

Для виртуальных CD/DVD-приводов доступны следующие дополнительные опции:

Если в списке выбрать «Хост диск », физическое устройство хост-компьютера будет подключено к виртуальной машине, чтобы гостевая операционная система могла читать и записывать на ваше физическое устройство. Это, например, полезно, если вы хотите установить Windows с реального установочного компакт-диска. В этом случае выберите свой хост-диск из раскрывающегося списка.

Если вы хотите записать (прожечь) компакт-диски или DVD-диски с помощью главного диска, вам также необходимо включить опцию «Passthrough ».

Если вы выберете «Удалить диск с виртуального диска », VirtualBox представит пустой CD/DVD-диск гостю, в который не был вставлен носитель.
Чтобы удалить прикрепление , выберите его и нажмите на значок «удалить » внизу (или щелкните его правой кнопкой мыши и выберите пункт меню).

Съемные носители (CD/DVD и дискеты) могут быть изменены во время работы гостя. Поскольку в это время диалоговое окно «Настройки » недоступно, вы также можете получить доступ к этим настройкам из меню «Устройства » в окне вашей виртуальной машины.

Настройки звука

Раздел «Аудио » в окне «Настройки » виртуальной машины определяет, будет ли виртуальная машина видеть подключенную звуковую карту и должен ли звуковой вовод быть слышен в главной системе.

Если для гостя включен звук, вы можете выбрать эмуляцию контроллера Intel AC"97, контроллера Intel HD Audio или карты SoundBlaster 16. В любом случае вы можете выбрать, какой аудио-драйвер VirtualBox будет использоваться на хосте.

На хосте Linux в зависимости от конфигурации вашего хоста вы также можете выбрать между OSS, ALSA или подсистемой PulseAudio. В более новых дистрибутивах Linux предпочтительнее подсистема PulseAudio.

Поскольку на хостах Solaris в VirtualBox 5.0 поддерживается только OSS - аудиосистема «Solaris Audio» больше не поддерживается хостами Solaris.

Настройки сети

Раздел «Сеть » в окне «Настройки » виртуальной машины позволяет вам настроить, как VirtualBox представляет виртуальные сетевые карты для вашей виртуальной машины и как они работают.

Когда вы сначала создаете виртуальную машину, VirtualBox по умолчанию включает одну виртуальную сетевую карту и выбирает для нее режим «Трансляция сетевых адресов » (NAT). Таким образом, гость может подключаться к внешнему миру с использованием сети хоста, а внешний мир может подключаться к услугам на гостевом компьютере, который вы сделали видимыми за пределами виртуальной машины.

Эта настройка по умолчанию хороша для, вероятно, 95% пользователей VirtualBox. Тем не менее, VirtualBox чрезвычайно гибкий в том, как он может виртуализировать сеть. Он поддерживает множество виртуальных сетевых карт на виртуальную машину, первые четыре из которых могут быть подробно настроены в окне «Менеджера». Дополнительные сетевые карты можно настроить в командной строке с помощью VBoxManage.

Введение в сетевые режимы

Каждый из восьми сетевых адаптеров может быть сконфигурирован отдельно для работы в одном из следующих режимов:

Не подключён

В этом режиме VirtualBox сообщает гостю, что присутствует сетевая карта, но нет соединения - как будто в карту не вставлен кабель Ethernet. Таким образом, можно «вытащить» виртуальный кабель Ethernet и нарушить соединение, что может быть полезно для информирования гостевой операционной системы о невозможности подключения к сети и обеспечения реконфигурации.

Трансляция сетевых адресов (NAT)

Если вы хотите только просматривать веб-страницы, загружать файлы и просматривать электронную почту внутри гостя, тогда этого режима по умолчанию вам будет достаточно, и вы можете спокойно пропустить оставшуюся часть этого раздела. Обратите внимание, что при использовании совместного использования файлов Windows существуют определенные ограничения.

Сеть NAT

Сеть NAT - это новый вариант NAT, внедренный в VirtualBox 4.3. Служба трансляции сетевых адресов (NAT) работает аналогично домашнему маршрутизатору, группируя системы, использующие его в сети, и не позволяет системам за пределами этой сети напрямую обращаться к системам внутри нее, но позволяет системам внутри взаимодействовать друг с другом и с системами снаружи, используя TCP и UDP через IPv4 и IPv6.

Сетевой мост

Это для более сложных сетевых задач, таких как сетевое моделирование и запуск серверов в гостевой системе. Когда включено, VirtualBox подключается к одной из установленных сетевых карт и обменивается сетевыми пакетами напрямую, обходя сетевой стек вашей операционной системы.

Внутренняя сеть

Это можно использовать для создания другой сети на основе программного обеспечения, которая видна для выбранных виртуальных машин, но не для приложений, работающих на хосте или во внешнем мире.

Виртуальный адаптер хоста

Это можно использовать для создания сети, содержащей хост и набор виртуальных машин, без необходимости физического сетевого интерфейса хоста. Вместо этого на хосте создается виртуальный сетевой интерфейс (похожий на интерфейс loopback), обеспечивающий взаимодействие между виртуальными машинами и хостом.

Универсальный драйвер

Редко используемые режимы используют один и тот же общий сетевой интерфейс, позволяя пользователю выбирать драйвер, который может быть включен в VirtualBox или распространен в пакете расширения.

На данный момент есть потенциально два доступных под-режима:

UDP-туннель

Это можно использовать для непосредственного, простого и прозрачного взаимодействия виртуальных машин, работающих на разных компьютерах, с существующей сетевой инфраструктурой.

Сеть VDE (виртуальный распределенный Ethernet)

Этот параметр можно использовать для подключения к коммутатору Virtual Distributed Ethernet на Linux или хосте FreeBSD. На данный момент это требует компиляции VirtualBox из источников, поскольку пакеты Oracle не включают его.

В следующей таблице приведен краткий обзор наиболее важных сетевых режимов:

	VM ↔ Host	VM1 ↔ VM2	VM → Internet	VM ← Internet
Виртуальный адаптер хоста	+	+	-	-
Внутренняя сеть	-	+	-	-
Сетевой мост	+	+	+	+
Трансляция сетевых адресов (NAT)	-	-	+	Переадресация портов
Сеть NAT	-	+	+	Переадресация портов

COM-порты (серийный порты)

VirtualBox простым способом полностью поддерживает виртуальные последовательные порты на виртуальной машине.

Настройки USB

Поддержка USB

Раздел «USB » в окне «Настройки » виртуальной машины позволяет вам настроить сложную USB-поддержку VirtualBox.

VirtualBox позволяет виртуальным машинам напрямую обращаться к устройствам USB на вашем хосте. Для этого VirtualBox представляет гостевую операционную систему с виртуальным USB-контроллером. Как только гостевая система начнет использовать USB-устройство, оно будет недоступно на хосте.

Примечание :

Будьте осторожны с USB-устройствами, которые в настоящее время используются на хосте! Например, если вы разрешаете вашему гостю при его активации подключаться к жесткому диску USB, который в настоящее время установлен на хосте, то этот диск будет отсоединён от хоста без надлежащего отключения. Это может привести к потере данных.
У хостов Solaris есть несколько известных ограничений в отношении поддержки USB.

В дополнение к разрешению доступа гостя к вашим локальным USB-устройствам VirtualBox позволяет даже вашим абонентам подключаться к удаленным USB-устройствам с помощью VirtualBox Remote Desktop Extension (VRDE).

В диалоговом окне «Настройки » вы можете сначала настроить, доступен ли USB в гостевой системе, а затем выбрать уровень поддержки USB: OHCI для USB 1.1, EHCI (который также включит OHCI) для USB 2.0 или xHCI для всей USB скорости.

Примечание : Контроллеры xHCI и EHCI поставляются в виде пакета расширения VirtualBox, который должен устанавливаться отдельно. Дополнительную информацию см. в разделе « ».

Когда поддержка USB включена для виртуальной машины, вы можете подробно определить, какие устройства будут автоматически подключены к гостю. Для этого вы можете создать так называемые «фильтры», указав определенные свойства устройства USB. USB-устройства с соответствующим фильтром будут автоматически передаваться гостю после их присоединения к хосту. USB-устройства без соответствующего фильтра могут передаваться вручную гостю, например, с помощью меню Устройства/USB-устройства .

Щелчок по кнопке «+ » справа от окна «Фильтры устройств USB » создает новый фильтр. Вы можете дать фильтру имя (для ссылки на него позже) и указать критерии фильтра. Чем больше критериев вы укажете, тем точнее будут выбраны устройства. Например, если вы укажете только идентификатор поставщика 046d, все устройства, созданные Logitech, будут доступны гостю. С другой стороны, если вы заполните все поля, фильтр будет применяться только к определенной модели устройства от конкретного поставщика, а не к другим устройствам того же типа с другой версией и серийным номером.

В свойствах USB-фильтра доступны следующие критерии:

Идентификатор поставщика и продукта . Каждый поставщик продуктов USB имеет идентификационный номер, уникальный по всему миру, «идентификатор поставщика». Аналогично, каждой строке продуктов присваивается номер «идентификатор продукта». Оба числа обычно записываются в шестнадцатеричном виде (то есть, они состоят из чисел 0-9 и букв A-F), а двоеточие отделяет поставщика от идентификатора продукта. Например, 046d:c016 означает Logitech в качестве поставщика и «M-UV69a Optical Wheel Mouse».

Кроме того, вы также можете указать «Производитель » и «Продукт » по имени.

Чтобы перечислить все USB-устройства, подключенные к вашей машине с соответствующими идентификаторами поставщиков и продуктов, вы можете использовать следующую команду:

VBoxManage list usbhost

В Windows вы также можете увидеть все USB-устройства, подключенные к вашей системе в диспетчере устройств. В Linux вы можете использовать команду lsusb .

Серийный номер . Хотя идентификаторы поставщиков и продуктов уже достаточно специфичны для идентификации USB-устройств, если у вас есть два идентичных устройства одной марки и линейки продуктов, вам также понадобятся серийные номера для их правильной фильтрации.
Удалённый . Этот параметр указывает, будет ли устройство только локальным или удаленным (только через VRDP) или любым другим.

На хосте Windows вам необходимо отключить и снова подключить USB-устройство, чтобы использовать его после создания фильтра для него.

Например, вы можете создать новый USB-фильтр и указать идентификатор поставщика 046d (Logitech, Inc), индекс производителя 1 и «не удален». Затем любые гостевые системы USB-устройства, созданные Logitech, Inc с индексом производителя 1, будут видны гостевой системе.

Несколько фильтров могут выбирать одно устройство - например, фильтр, который выбирает все устройства Logitech, и тот, который выбирает конкретную веб-камеру.

Вы можете деактивировать фильтры, не удаляя их, щелкнув флажок рядом с именем фильтра.

Общие папки

Общие папки позволяют легко обмениваться данными между виртуальной машиной и вашим хостом. Эта функция требует, чтобы были установлены гостевые дополнения VirtualBox на виртуальной машине. Она будет более подробно описана в части, посвящённым гостевым дополнениям, в разделе « ».

Пользовательский интерфейс

Раздел «Пользовательский интерфейс » позволяет вам изменить некоторые аспекты пользовательского интерфейса этой виртуальной машины.

Строка меню

Этот виджет позволяет вам отключить определенные меню (щелкнуть по пункту меню, чтобы высвободить его), некоторые записи меню (снимите флажок в элементе для его отключения) и полностью панель меню (снимите флажок справа).

Мини-тулбар

В полноэкранном или режиме интеграции экрана VirtualBox может отображать небольшую панель инструментов, содержащую некоторые элементы, которые обычно доступны в строке меню виртуальной машины. Эта панель инструментов сводится к небольшой серой линии пока вы не нажмете на нее мышью. С помощью панели инструментов вы можете вернуться из полноэкранного или режима интеграции экрана, выполнить управление машиной или включить определенные устройства. Если вы не хотите видеть панель инструментов, отключите этот параметр.

Вторая настройка позволяет отображать панель инструментов в верхней части экрана, а не показывать ее внизу.

Статус бар

Этот виджет позволяет отключить определенные значки в строке состояния (снимите флажок со значка, чтобы отключить его), чтобы поменять местами значки (для этого перетащите значок) и полностью отключить строку состояния (снимите флажок слева).

В последнее время все больше приходится сталкиваться с задачами, касающимися взаимодействия в виртуальной реальности. Тема интересная и актуальная, так как самым прямым образом связана с функциональными возможностями в виртуальной среде и влияет на пользовательский опыт в целом наравне с технологиями самих ВР-шлемов, расширяя границы уровня погружения.

Как только появилась первая версия очков Oculus Rift DK1 на новой волне интереса к ВР сразу же поднялись и вопросы систем ввода - клавиатура и мышь оказались фактически бесполезными инструментами, а управление через наведение взглядом - недостаточным способом взаимодействия с элементами окружения и интерфейса.

В мобильном ВР отлично прижился тачпад, который можно увидеть в моделях гарнитур Samsung Gear VR , а также беспроводные джойстики. Но стационарный версии ВР-очков предоставляют гораздо большие возможности для систем ввода. Сейчас все три крупных игрока - Oculus VR , HTC/Valve и Sony - будут использовать вместе со своими очками контроллеры, чувствительные к движению. Положение самих очков и контроллеров при этом могут определяться в пространстве.

Oculus и Sony сконцентрировались на реализации трекинга шлема и контроллеров больше рассчитанную на пользователя, находящегося в сидячем или стоячем положении, а система трекинга Vive работает на площади до 4.5 на 4.5 метра, позволяя пользователю перемещаться в пределах обозначенного пространства.

Многие могли удивиться. Почему предлагается использовать контроллеры, чувствительные к движению, а не их альтернативы? Ведь есть системы захвата мелкой моторики пальцев, как, например, Leap Motion , а также различные прототипы перчаток (для примера - разработка Хimmerse).

Требования к системам трекинга и ввода

Для начала давайте поймем, что в первую очередь нужно от системы управления в ВР.
И если попробовать описать требование одним словом, то думаю это будет слово «естественность». Система управления в виртуальной реальности должна быть максимально приближена к естественному взаимодействию с окружающей нас объективной действительностью, с объектами которой мы взаимодействуем преимущественно с помощью рук.

ВР интересна тем, что мы можем не только воссоздавать реальность в виртуальности, но и расширить границы обычной действительности и это, конечно, может относиться и к UI, но в данном случае несколько выходит за обозначенную тему.

Естественность также подразумевает низкий порог входа за счет интуитивного понимания принципов работы.

Есть еще синхронизация - она связана с темой естественности и чрезвычайно важна. Речь о синхронизации действий пользователя в реале и в виртуале. Этот аспект касается не только UI, сколько в первую очередь UX, самовосприятия человека в виртуальной реальности.
И этому, наравне с качественной реализацией работы ВР-очков, способствуют системы трекинга. Чем большие возможности для трекинга доступны, тем больший эффект погружения можно получить и тем больше возможности для взаимодействия с окружением. Но синхронизация - это не только вопрос возможностей и точности трекинга, но также и его стабильной работы.

И простой ответ на вопрос почему крупные игроки предлагают использовать обозначенные ими системы трекинга и ввода звучит так - на текущий момент времени эти системы позволяют создавать наиболее универсальное, естественное, интуитивно понятное и стабильное взаимодействие в виртуальной среде, которое можно позиционировать как продуктовое решение для использования уже сейчас.

Основные сомнения

Взаимодействие

Если говорить об устройствах, которые предлагают сами владельцы платформ, то на первый взгляд может показаться, что два контроллера с кнопками, которые нужно обязательно держать в руках могут ухудшить процесс естественного взаимодействия с окружением.

Но контроллер в руке есть ничто иное, как инструмент, такой, как молоток, руль автомобиля или компьютерная мышь. На определенном уровне этот инструмент становится частью самого пользователя в процессе взаимодействия с ним. Например, когда человек уже некоторое время управляет автомобилем, он начинает фактически чувствовать его габариты, ощущение его тела расширяется до границ корпуса машины.

Последние исследования показывают, что во время использования инструментов в мозгу обезьяны происходят изменения в определенных нейронных сетях - инструмент интегрируется в схему ее собственного тела (постоянно обновляемая карта расположения конечностей и формы всего тела) - модель руки расширяется до наконечника инструмента.

Когда у нас в VRARlab появился HTC Vive и мы начали первые тестирования, то сразу заметили, что авторы во многих демонстрационных сценах часто отображают виртуальные модели реальных контроллеров, создавая полный синхрон между реальным и виртуальный инструментом взаимодействия. Держа контроллер реальный и видя в сцене его виртуальный аналог, достигается очень большой уровень погружения.

В одном из видео лекций чуть ниже рассказывается, как после окончания теста проекта игрок, находясь еще в очках, решил положить реальные контроллеры на виртуальный столик, совершенно забыв, что в реальности никакого стола нет - он просто выпустил контроллеры из рук и они благополучно разбились о вполне реальный пол.
Этот пример больше относится к тому, как люди воспринимают виртуальное пространство, но со мной случилась похожая история, когда я таким же образом чуть не выронил реальные контроллеры, решив положить их виртуальные аналоги на виртуальный стол. Ситуация разрешилась благополучно, благодаря шнуркам, которыми контроллеры крепились к каждой руке.

В других примерах проектов для HTC Vive и иных очков на месте контроллера отображаются те или иные объекты (кисть руки, пистолет, бутылка кетчупа и т.п.). И при этом субъективно разница между отображением виртуального контроллера, как полного аналога реального или какого-то другого объекта оказывается не такой сильной, как может показаться изначально. В определенные моменты ты забываешь, что держишь контроллер и просто оперируешь рукой виртуальными объектами сцены. Контроллер просто становится частью тебя, как нечто само собой разумеющееся.

Перемещение

Одна из важных проблем, которая есть в текущих ВР системах ввода - вопрос перемещения человека в виртуальном пространстве. В целом, кроме ограниченного пространства для перемещения у HTC Vive, все остальные системы не позволяют синхронизировать реальное перемещение тела человека и виртуальное. А именно отсутствие подобной синхронизации ведет к так называемому сенсорному диссонансу из-за которого и возникает эффект головокружения при перемещении в ВР.
Проблема настолько серьезная, что во многих проектах, специально разработанных под ВР, чуть ли не единственным вариантом оказалось полностью отказаться или сильно переработать возможность свободного перемещения в пространстве.

Это не относится к ситуациям, когда пользователь, например, находится в виртуальном салоне автомобиля или в гигантском роботе - речь идет о симуляции полностью свободного перемещения вне какой-либо оболочки (механика классического FPS).

Существуют различные способы редуцировать неприятные эффекты на уровне изменения механики передвижения (отказ от смещения камеры влево-вправо и движение в точку направления взгляда , перемещение через телепортацию из точки точку, визуализация траекторий движения и более экстравагантные способы и т.п.), но самым действенным является отказ от какого-либо свободного перемещения или размещение игрока внутри “кабины”.

Конечно, есть различные технические решения, позволяющие имитировать естественное перемещение. Например, Virtuix Omni , но такое устройство очень сложно представить, как часть потребительской версии ВР-очков, как и представить, что в текущем виде ее будет использовать широкий круг консьюмеров. Все же больше кажется, что такая платформа может заинтересовать лишь гиков и хардкорных геймеров.

Аватары

Еще один вопрос, связанный с текущими вариантами систем ввода, которые позиционируются как продуктовые - репрезентация аватаров игроков в виртуальной реальности. Существенная проблема заключается в ограниченных возможностях корректно визуализировать аватар.
Тут, опять же, как и в случае с системами перемещения, эффективнее адаптироваться под текущие ограничения, чем, например, усложнять и делать дороже систему трекинга.

Разработчики настоятельно рекомендуют не визуализировать части тела аватара, которые должны отражать движения реального тела (если оно происходит в реале), но не могут из-за ограничения системы трекинга, чтобы не разрушать эффект погружения.
Теряет ли от этого что-то конечный пользователь? Зависит от того, как это можно обыграть. Если речь идет об игре, где игрок является, например, призраком, то ограничение на визуализацию получает нарративное обоснование и проблемы исчезает.