Virtuellt nätverk

Med virtualisering skapas en simulerad, eller virtuell, datormiljö till skillnad från en fysisk miljö. Virtualisering innefattar ofta datorgenererade versioner av maskinvara, operativsystem, lagringsenheter och annat. Det gör att organisationer kan dela upp en enskild fysisk dator eller server i flera virtuella datorer. Varje virtuell dator kan sedan interagera var för sig och köra olika operativsystem eller program samtidigt som de delar resurserna på en enskild värddator.

Eftersom flera resurser skapas på en enskild dator eller server ger virtualisering bättre skalbarhet och arbetsbelastningar med färre servrar, lägre energiförbrukning, lägre infrastrukturkostnader och mindre underhåll.

Virtualisering kan delas in i fyra huvudkategorier:

  • Dator-virtualisering – En central server levererar och hanterar enskilda anpassade datorer. Här inkluderas datorklienter och servrar. Flera virtuella servrar kan köras på en fysisk server och de kan samlas i ett serverkluster vilket förbättrar den totala effektiviteten och minskar kostnaderna.
  • Nätverk-virtualisering – En uppdelning av nätverksbandbredden i oberoende kanaler som sedan tilldelas till specifika servrar eller enheter. Nätverksvirtualisering är den fullständiga programvarubaserade reproduktionen av ett fysiskt nätverk. Applikationer som körs på det virtuella nätverket är exakt samma som om de är på ett fysiskt nätverk. Nätverksvirtualisering presenterar logiska nätverksenheter och tjänster – logiska portar, switchar, routrar, brandväggar, lastbalansering, VPN mm.
  • Program-virtualisering – En separering av program från maskinvara och operativsystem.
  • Lagring-virtualisering – En kombination av flera nätverkslagringsresurser i en enda lagringsenhet som flera användare kan ha åtkomst till.

Virtualiseringsplattform

Det finns flera alternativa plattformar att välja men de fyra största inom område är Citrix, VMware, Oracle och Microsoft. Valet av plattformen är väldigt komplex, mest på grund av vad befintliga egna servrar klarar av. Dessa plattformen stödjer virtualisering av klientdatorer delvis kostnadsfritt, men för virtualisering av servrar ska man ha betald licens.

VMware ger en introduktion till virtualisering så här:

VirtualBox

Ett välkänt program för virtualisering av klientdatorer är Oracles VirtualBox. Det låter dig på ett enkelt och överskådligt sätt hålla reda på flera olika virtuella datorer som du kan starta inuti ditt nuvarande operativsystem utan att påverka det system du använder.
VirtualBox är helt gratis att använda och lätt att installera. Du kan ladda ner programmet från www.virtualbox.org

Tekniska begrepp

För en bättre förståelse av kommande val under installationen tas upp här några nya begrepp:

  • Host operating system (host OS) eller värdoperativsystem som är egentligen operativsystemet som är installerad på den fysiska datorn (värddator).
  • Guest operating system (gest OS) eller gästoperativsystem som installeras och körs på virtuella maskiner.
  • Guest Additions eller gästtillägg som är speciella mjukvarupaket som levereras tillsammans med virtualBox men som installeras inne i virtuella maskiner.
vmachines
Bild 1: Virtualisering

Inställningar

När VirtualBox har installerats kan du börja med att skapa virtuella maskiner. Din dator betraktas vara värddator och alla virtuella maskiner i din dator betraktas vara gäst. Det är inget krav men bra att installera alla virtuella maskiner på en separat partition eller åtminstone i en specifik katalogstruktur exempelvis VMachines. Alla virtuella maskiner kommer att lagras i denna mapp. Det rekommenderas också att använda en mapp för alla typer av filer som kan delas ut till alla virtuella maskiner i ett system. Till exempel VMshares och där inne undermappen ISOfiles.

Som default kommer VirtualBox att lagra alla virtuella maskiner på användarens hemkatalog vilket tvingar dig att hantera långa och krångliga sökvägar. Istället ska vi specificera sökvägen till mappen VMachines.

Så här kan vi konfigurera Inställningar (Preferences) i VirtualBox:

  1. Klicka på [File/Arkiv] och välj [Preferences/Inställningar]
  2. I [General/Allmänt] klicka på pilen till höger av fältet [Standardmapp för maskiner] . Välj [Other/Annan]
  3. Ange mappen som ska innehålla dina virtuella maskiner.
Bild 1: Inställningar

Nätverkstyper

VirtualBox stödjer olika typer av nätverk:

Bild 2: VirtualBox nätverkstyper

Var och en av nätverksadaptrarna kan konfigureras separat för att fungera i ett av följande lägen:

  • Nej anslutet – I det här läget rapporterar Oracle VM VirtualBox till gästen att ett nätverkskort är närvarande, men att det inte finns någon anslutning. Det här är som om ingen Ethernet-kabel var ansluten till kortet.
  • NAT – VirtualBox tillhandahåller en virtuell isolerad NAT-router för varje virtuellmaskin. Virtuella maskiner kan inte komma åt varandra. Däremot kan virtuella maskiner i NAT-läge komma åt värddatorn och externa nätverk samt Internet.
  • NAT-nätverk – VirtualBox tillhandahåller en virtuell NAT-router i ett nätverkskort som fungerar som default gateway för alla gäster som använder NAT-nätverket. Gästerna kan komma åt varandra. NAT-nätverket måste skapas först.
  • Bryggat nätverk – VirtualBox kopplar det virtuella nätverksadapter till ett av dators installerade nätverkskort och utbyter nätverkspaket direkt med andra datorer i det lokala nätverket. Virtuella maskiner får en IP adress från den lokala DHCP-servern. Kommunikation mellan värd- och gäst kräver ett så kallat promiskuöst läge som ska användas av adaptern. Promiscuous-läge betyder att adaptern kan ha flera MAC-adresser. De flesta trådlösa adaptrar stöder inte detta.
    • Gäster kan inte separeras i olika nätverk
    • Det är inte säker att kommunikationen fungerar beroende på andra externa datorer
  • Internt nätverk. – Ett nätverkstyp som kan köras endast inne i en dator. Virtuella maskiner i ett internt nätverk är synliga endast i det nätverket. Externa nätverk kan inte komma åt virtuella maskiner i ett internt nätverk, inte heller program som körs på värddatorn.
    • Värddator kan inte komma åt gäster
    • Gäster kan kommunicera med varandra men inte ned värddatorn
    • Gäster kan inte komma åt Internet
    • DHCP konfiguration i VirtualBox är möjligt endast via CLI
  • Host-Only – VirtualBox skapar ett virtuellt nätverkskort (en virtuell enhet som är synlig på värddatorn). Detta nätverkskort kan delas bland gästerna.
    • Gästerna kan komma åt varandra.
    • Du kan skapa fler till och separera Host-Only nätverk.
    • DHCP-servern kan konfigureras med VirtualBox GUI
    • Värddator kan komma åt gäster
    • Gäster kan inte komma åt värddatorn

Sammanfattning

Nätverkstyp gäst -> andra gäst gäst -> värd värd -> gäst gäst -> externa nät
Nej anslutet
NAT Port Forwarding
NAT nätverk Port Forwarding
Bryggat nätverk
Internt nätverk
Host-Only nätverk