«А можно на Mac запустить программу для Windows?» — с этого вопроса начинается знакомство большинства новичков с виртуальными машинами. Но виртуалки умеют гораздо больше, чем просто эмулировать «не родную» операционную систему. Их используют разработчики, тестировщики, специалисты по информационной безопасности и даже обычные пользователи, которые хотят поэкспериментировать с софтом, не рискуя основной системой. Роман Русланович, преподаватель кафедры ИТ IThub SPb, простыми словами и хорошими аналогиями объясняет, как устроены виртуальные машины, зачем они нужны и почему без них уже не обходится современная IT-инфраструктура.
Что такое виртуальная машина?
Представьте: у вас компьютер на MacOS, а вам кровь из носа нужно запустить .exe-приложение, которому ещё и доступ к USB-портам требуется (ну, например, софт для настройки клавиатуры). Классический Wine тут не поможет. Что делать?
Ответ: виртуальная машина (в простонародье «виртуалка»).
Виртуальная машина — это программная и/или аппаратная система, которая эмулирует аппаратное обеспечение определённой платформы и запускает программы для гостевой системы на хост-платформе. Если совсем по-человечески: вы работаете в своей привычной системе (MacOS, Linux или старенькая Windows), а внутри неё запускаете приложение-эмулятор, которое создаёт ещё один, «виртуальный» компьютер. На этом виртуальном компьютере может стоять любая другая операционная система, и вы будете работать в ней прямо в окне, как в обычной программе.
Да, производительность частично уходит на эмуляцию. Да, компьютер греется чуть сильнее. Но зато вы получаете полноценную «чужую» систему, не выходя из своей.
Эмуляция, эмулятор... А это не одно и то же?
Почти, но есть нюанс.
Эмулятор — штука более широкая. Представьте переходник с одного разъёма на другой. Технически эмулятор — это программа, которая создаёт для другой программы или даже для целого «железа» иллюзию, будто та работает в родной среде. Эмулятор получает команды, переводит их на «понятный язык» и отправляет обратно. Всё как в хорошем переводе: смысл сохранили, слова заменили.
Пример с картриджем. Допустим, у вас есть старая игра от приставки, которую вы скопировали на компьютер. Сам по себе файл бесполезен, т.к. компьютер не знает, как с ним работать. Но если взять эмулятор приставки, он создаст внутри компьютера виртуальную «мини-приставку» со своими драйверами. Этой виртуальной приставке можно скормить файл, она его «поймёт» и запустит.
Виртуальная машина — частный случай эмуляции, только более сложный и системный. Она эмулирует не отдельную программу, а целый компьютер со своим процессором, памятью, диском и периферией.
Зачем вообще нужны виртуальные машины?
Тут сценариев вагон и маленькая тележка.
1. Работа с «чужими» операционками. Это самый частый кейс: у вас Mac или Linux, а софт написан только под Windows. Ставите виртуалку и проблема решена.
2. Тестирование. Разработчикам и тестировщикам виртуалки нужны как воздух. Представьте, вы пишете приложение, которое должно работать и под Windows 10, и под Windows 11, и под «семёркой», и под разными версиями Linux. Покупать три отдельных ноутбука? Нет, просто ставите три виртуалки на одном компе и тестируете.
3. Безопасность. Виртуальная машина изолирована от основной системы. Это значит, что даже если вы подхватите вирус внутри виртуалки, хост-система (ваш реальный компьютер) останется чистой. Поэтому виртуалки часто используют, чтобы открывать подозрительные файлы или изучать поведение вредоносного ПО.
4. Обучение и эксперименты. Хотите научиться администрировать сервера на Linux, но боитесь сломать систему? Ставите виртуалку и экспериментируете сколько влезет. Сломали? Удаляете и ставите новую за пять минут.
5. Серверная виртуализация. Это уже уровень крупных компаний и дата-центров. Представьте: у вас есть мощный физический сервер. Вместо того чтобы гонять на нём одну задачу, вы ставите гипервизор и запускаете десяток виртуальных серверов. Каждый делает своё дело, ресурсы распределяются гибко, железо используется на 100%. Без этого не работали бы ни облачные хранилища, ни стриминговые сервисы, ни «умные» голосовые помощники.
Плюсы и минусы виртуальных машин: честный разбор
Преимущества виртуалок:
1) Удобно администрировать, широкий доступ
2) На одном компьютере можно работать с несколькими ОС
3) Предоставляют средства инициализации и аварийного восстановления приложений
Недостатки виртуалок:
1) Менее эффективна, чем физический компьютер (на эмуляцию уходит часть производительности)
2) Выполнение нескольких виртуальных машин на одном хосте могут стать причиной нестабильной работы хоста.
Итог: виртуалки — это маст-хэв?
Для профессиональной разработки и администрирования — однозначно да. Без виртуализации сейчас не живёт ни один крупный IT-проект. Для обычного пользователя это скорее полезный инструмент, который нужен ситуативно. Но ситуаций этих, как вы уже поняли, немало.
Главное, что стоит запомнить:
- Виртуальная машина — это компьютер внутри компьютера.
- Она изолирована от основной системы, поэтому экспериментировать безопасно.
- Она гибкая: можно поставить любую ОС, можно откатить состояние, можно перенести на другой «физик».
- Она жертвует производительностью ради универсальности.
Теперь вы знаете, что делать, если вдруг окажется, что на вашем Mac кровь из носу нужно запустить ту самую программу под Windows.