仮想マシンを使用すると、安全な環境でオペレーティング システムを試したり、操作したりできます。これは、実際のシステムでは動作しないアプリを試すために使用できる、サンドボックス化されたコンピューターのようなものです。また、仮想であるため、何かを台無しにした場合でも、オペレーティング システムを再インストールする必要はありません。あなたが行うことはすべて、実際のシステムから分離されています。
仮想マシンは便利なツールです。この記事では、仮想マシンが機能する理由と、仮想マシンをセットアップするために必要なものを見ていきます。
仮想マシンの説明
仮想マシン(Machine)(略して VM) は、システム内の独立したコンピューター システムのようなものですが、物理的な形では存在しません。仮想マシンは仮想環境に存在し、独自の仮想デバイス、リソース、およびストレージを使用します。
仮想マシンが何であるかを理解する最善の方法は、仮想マシンを、別の実際のコンピューターとして機能する、コンピューター上のファイルとして想像することです。VM は仮想環境ですが、さまざまなファイルを保存できる独自のストレージがあり、インターネットに接続できます。
仮想マシンを実行するソフトウェアは、ハイパーバイザーと呼ばれます。その目的は、仮想マシンをデフォルトのオペレーティング システムから切り離して隔離することです。つまり、VM で何をしても、メインの OS とデバイスには影響しません。ただし、ハイパーバイザーは、 CPU(CPU)、メモリ、ストレージなどの物理リソースを仮想マシンに割り当てることによって、VM も管理します。ただし、仮想マシンのすべてのプロセスを実行するのはデバイスの物理ハードウェアです。
仮想マシン(Virtual Machines)の主な利点は、 Linux、Windows、macOSなどの複数のオペレーティング システムを 1 つのデバイスで実行できることです。デバイスはホスト コンピューターであり、その上のすべての仮想マシン(Virtual Machines)はゲストです。VM 用に選択するオペレーティング システムは、ゲスト OS と呼ばれます。
仮想マシン上の仮想 OS は、物理デバイス上で実行されるホスト OS とも呼ばれるプライマリと同じ方法で実行されます。つまり、VM でのエクスペリエンスは、コンピューターで実行されるプライマリ リアルタイム OS のエクスペリエンスとほぼ同じです。
仮想マシンはどのように機能しますか?
仮想化(Virtualization)テクノロジにより、1 台のマシンで複数のオペレーティング システムを使用できるようになります。仮想マシンを作成するために、ハイパーバイザーは、ゲスト VM をホストする物理コンピューターからCPU、メモリ、およびストレージを借ります。これらのリソースの割り当ては、常に VM のニーズを考慮して行われます。
仮想マシンを実行していて、それに割り当てられたハイパーバイザーよりも多くのリソースを要求すると、ハイパーバイザーは物理デバイスへのリクエストをスケジュールして、より多くのリソースを再割り当てします。これは、ハイパーバイザーがCPU、メモリ、およびストレージを、仮想マシンの実行に必要なものを取得できるリソースの共有プールとして扱うためです。
ハイパーバイザーには 2 つのタイプがあります。
タイプ1
ベアメタル ハイパーバイザー、または単にタイプ 1(Type 1)と呼ばれるハイパーバイザーは、物理デバイス上で直接実行され、すべてのリソースにすぐにアクセスできます。このため、タイプ 1(Type 1)のハイパーバイザーはタイプ 2 よりも効率的であり、仮想サーバー、デスクトップ、およびアプリの作成に便利であると考えられています。
タイプ2
ホストされたハイパーバイザーまたはタイプ 2 は、プライマリ OS が既にあるホスト マシンにインストールされます。プライマリ OS は、リソース割り当ての呼び出しを管理します。このため、タイプ 2 ハイパーバイザーは、単一の目的を持つ特定の環境を作成するために使用されます。たとえば、アプリ開発者は、さまざまなアプリケーションの構築とテストに最適な環境を作成します。
仮想マシンとハイパーバイザーは専用のハードウェアを必要としませんが、コンピューターでそれらを実行できる必要があります。プライマリ OS を実行しながら、ハイパーバイザーを実行し、仮想環境を構築し、その中で作業できるようにするには、十分なハードウェア リソースが必要です。仮想マシンの要求がどれほど小さくても、強力なコンピューターが必要になります。
仮想マシンは何に使用されますか?
仮想マシンには、専門家および非専門家向けの幅広い用途があります。技術に精通していてマニアなら、仮想マシンで遊ぶのが特に楽しいかもしれません。これらの用途の多くは、マシンを壊す可能性があります。VS は、デバイスとプライマリ OS がまったく影響を受けないようにします。VS の最も一般的な用途をいくつか紹介します。
1. 新しいオペレーティング システムを試す
仮想マシンを使用すると、これまで使用したことのないオペレーティング システムを試し、テストし、理解して、それらをプライマリ OS にするのに十分かどうかを判断できます。Windowsを長年使用している場合は、最初にWindowsをコンピューターから削除しなくても、 (Windows)Linuxやその他のあまり知られていない OS を試すことができます。
さらに、重要なファイルが失われることを心配することなく、既定の OS の新しい不安定なバージョンを試すことができます。VM は安全な仮想環境であるため、新しい OS を壊れるまでテストすることもでき、物理マシンに影響を与えることはありません。
2. 古いソフトウェアを実行する
一部の古いソフトウェアは、使用されなくなった古いシステムを必要とします。予備の古いマシンを持っていない可能性がありますが、Windows XPなどとのみ互換性のある古いアプリを試してみたいと考えています。
仮想化により、仮想マシンにWindows XPをインストールし、それを使用してその特定の古いソフトウェアを試すことができます。これは、ゲーマーにとって特に便利です。一部の古いが、まだ関連性のあるゲームは、最新のデバイスやオペレーティング システムと互換性がないためです。
3.異なるOS(Different OS)向けに開発されたソフトウェアを実行する(Run Software Developed)
あなたはLinuxユーザーですが、 (Linux)Windows 用(Windows)に開発されたアプリやゲームを実際に実行する必要があるとします。仮想化(Virtualization)により、Windows OSを仮想環境で使用できるようになり、そのために開発されたすべてのアプリを楽しむことができます。一部のアプリは、異なるオペレーティング システム間で両方に存在しますが、ほとんどのアプリは存在しません。確か(True)に、対応するシステムが別のシステムで開発されている可能性がありますが、まったく同じになることはありません。
4.異なるプラットフォーム(Different Platforms)用のテスト ソフトウェア(Test Software)
あなたがアプリ開発者であれば、仮想化(Virtualization)により、さまざまなデバイス用にソフトウェア ビルドをテストできます。PC と電話の両方で動作するゲームを開発しているとしましょう。仮想マシンを使用すると、インストーラー ファイルをデバイス間で移動する必要がなくなります。電話や他のデバイスをエミュレートし、コンピューターで一度にすべてをテストできます。
5.潜在的なマルウェアに安全(Potential Malware Safely)に対処する
前述のように、仮想マシンはコンピューターの他の部分から分離されています。これにより、潜在的なマルウェアのテストが非常に安全になり、通常は回避するリスクを負うことができます. これは、信頼できないソースから提供されたソフトウェアを試してみたい場合に非常に役立ちます。感染している場合、仮想 OS ではそのように表示されますが、プライマリ OS に害はありません。また、VS を使用して、コンピューターに感染する危険を冒さずにウイルス対策プログラムをどこまでプッシュできるかをテストすることもできます。
あなたはまだ非常に注意する必要があることに注意してください。現代のマルウェアは、仮想環境を認識して侵入を試みることができます。リスクは低いですが、完全にゼロというわけではありません。
6. 1 台の PC で
複数のサーバーをコンパイルする(Compile Multiple Servers)
多くの企業は複数のサーバーを運用しています。このようなビジネスに携わっている場合、仮想化(Virtualization)により、1 つのデバイスでさまざまなサービスをコンパイルすることが可能になります。複数のハードウェア システムに投資することなく、複数の仮想マシンを作成し、それらにサーバーを格納できます。1 つのオペレーティング システムで異なるサーバーを実行することは、不要なセキュリティ リスクです。
VM(VMs)を使用する利点(Benefits)は何ですか?
仮想マシンのさまざまな用途がわかったので、仮想マシンがどれほど有益であるかを理解できるでしょう。ここでは、 VM(VMs)が職業生活にもたらし、余暇をより楽しくする
いくつかの利点を見てみましょう。
1. 費用対効果が高い
仮想化は複数のハードウェアを必要としないため、さまざまなデバイスに投資する必要はありません。必要なすべてのことを、1 台のマシンで実行できるようになりました。複数のサーバーを運用している場合でも、それらはすべて同じ物理サーバーに格納されるため、メンテナンス コストが削減されます。
2. 動かしやすい
仮想マシンはファイルとしてデバイスに保存されるため、仮想マシンをコピーしてUSBデバイスに持ち運ぶことができます。後で別のハードウェアにインストールしたり、別のホスト サーバーに再割り当てしたりできます。
3. セキュリティを提供する
VM(VMs)は分離された仮想環境であるため、VMで行うすべての操作がプライマリ システムに影響を与えることはありません。これにより、非常に安全に使用できます。仮想マシンは、セキュリティにも関心がある人の間で非常に人気があります。VM を使用して、信頼できない Web サイトにアクセスしたり、疑わしいソフトウェアをダウンロードしたりできます。
4.テスト(Testing)や実験(Perfect)に最適(Experimenting)
VM を使用してアプリを限界点までテストしたとします。テスト中にVM OS(VM OS)が破損する可能性があります。心配する必要はありません。スナップショットやバックアップなどの機能を使用して、OS が壊れる前のバージョンに戻すことができます。これは、侵害または破損した仮想 OS を取り除くのにも役立ちます。
クラウド コンピューティングにおける仮想マシン
仮想マシンがクラウドベースになることをご存知ですか(Did)? これらは物理マシンを置き換えるように設計されており、パーソナル コンピューターに VM をインストールした場合に VM が実行できることは何でも実行できます。クラウド コンピューティングには、 ProcessVM(ProcessVM)とSystem VMの 2 種類の仮想マシンがあります。
プロセス VM(Process VM)は、アプリケーションの形式で、ホスト マシン上で単一のプロセスを実行するように設計されています。たとえば、Java 仮想マシン(Java Virtual Machine)を使用すると、どのシステムでもすべてのJavaアプリケーションを実行できます。Process Virtual Machineの典型的な例です。システム VM(System VM)は、物理マシンを仮想マシンに完全に置き換えるように設計されています
。
クラウドベースの仮想マシンの利点は、物理コンピューターがそれにアクセスできず、VM を調整しようとしないことです。つまり、クラウド コンピューティング環境は、悪意のあるソフトウェアのテストや新しい不安定なオペレーティング システムのテストなど、仮想マシンとその中で行うすべての作業に最適です。
最高の仮想マシン ソフトウェア
コンピュータに VM 環境をセットアップするには、特別な仮想マシン ソフトウェアが必要です。以下に、最も人気のあるオプションを示します。
VMWareは、仮想化製品の包括的なパッケージです。Apple Mac用のFusionとPC 用のWorkstationPlayerを提供します。これらは異なるホスト オペレーティング システム用に調整されていますが、本質的に同じソリューションを提供します。DirectX 10をサポートする数少ない仮想化ソフトウェアの 1 つであるため、 GPU仮想化に関心のあるユーザーにとっては堅実な選択肢です。VMwareは個人使用は無料ですが、ビジネス ユーザーはProおよびFusion Proバージョンに投資する必要があります。
VirtualBoxは、さまざまなホストおよびゲスト オペレーティング システムをサポートしているため、実験したい人にとっては優れた選択肢となります。Windows XP、Windows NT、Linux 2.4、OpenSolaris、Server 2003、さらにはIBM OS/2VM(VMs)を作成できます。AppleユーザーはMac VMセッションを実行できます。しかし、最も重要なことは、VirtualBoxはオープンソースであり、ビジネス向けに開発された(VirtualBox)Enterpriseバージョン
であっても完全に無料です。
2008 年にMicrosoftによって開発されたHyper-Vは、 (Hyper-V)Windows 10および 11 Pro、Enterprise、Educationのすべてのユーザーが無料で利用できるようになりました。しかし、この無料版は非常に制限されており、長期的にはあまり効果がありません. GPUサポートはありませんが、 Windows XP以降の仮想環境、および少なくとも 3.4 Kernelを(Kernel)搭載した(GPU)LinuxとFreeBSDを作成するために使用できます。Microsoft Hyper-Vは奇跡を起こすわけではありませんが、仮想化を試してみたい初心者にとっては良い出発点です。
カジュアルな PC ユーザーでもプロのユーザーでも、仮想マシンはまったく新しい可能性の世界を開きます。それらを使用して、疑問に思っている新しい OS をテストします。Windowsシステムでは動作しないLinuxアプリを試してください。コンピューターを危険にさらすことなく、やりたいことをすべて実行できます。
以下のコメントで、仮想マシンを使用している理由と方法をお知らせください。
What Is a Virtual Machine and What Can It Be Used For?
A virtual machine can let you experiment and play around with an operating system inside a safe envіrоnment. It’s like a sandboxed computer that you can use to try apps that don’t work on your actυal system. Also, sinсe it’s virtual, if yoυ mess something up you won’t have to reіnstall your operating system. Everything you do iѕ isolаted from yоur real system.
Virtual machines are useful tools, so in this article, we’ll take a look at what makes them tick and what you need to set one up.
Virtual Machines Explained
A Virtual Machine, or VM for short, is like a separate computer system inside your system but it doesn’t exist in physical form. A virtual machine exists in a virtual environment and it uses its own virtual devices, resources, and storage.
The best way to understand what a virtual machine is is to imagine it as a file on your computer, that acts as a separate actual computer. Even though the VM is a virtual environment, it has its own storage where you can save different files, and it can connect to the internet.
The software that runs the Virtual Machine is called a hypervisor. Its purpose is to separate and isolate the Virtual Machine from your default operating system. That means anything you do in the VM won’t influence your main OS and your device. But the hypervisor also manages the VM by allocating physical resources such as CPU, memory, and storage to the virtual machine. But it is the physical hardware of your device that will execute all processes of a virtual machine.
The main benefit of Virtual Machines is that you can run multiple operating systems like Linux, Windows, and macOS on one device. Your device is a host computer, and all Virtual Machines on it are guests. The operating system you choose for your VM is known as a guest OS.
The virtual OS on a virtual machine runs in the same way as the primary, also known as the host OS runs on your physical device. That means that your experience with a VM is nearly identical to the experience of your primary real-time OS run by your computer.
How Does a Virtual Machine Work?
Virtualization technology makes it possible to have several operating systems on one machine. To create a virtual machine, the hypervisor will borrow CPU, memory, and storage from the physical computer that will host the guest VMs. The allocation of these resources is always done with the VM’s needs in mind.
When you’re running a Virtual Machine and it demands more resources than the hypervisor allocated to it, the hypervisor will schedule the request to the physical device to reallocate more resources. This is because the hypervisor treats the CPU, memory, and storage as a shared pool of resources from which it can take what is needed to run the virtual machine.
There are two types of hypervisors.
Type 1
A bare-metal hypervisor, or simply called Type 1, runs directly on your physical device and has immediate access to all resources. Because of this, Type 1 hypervisors are considered to be more efficient than Type 2, and convenient for creating a virtual server, desktop, and apps.
Type 2
A hosted hypervisor or Type 2, is installed on a host machine that already has a primary OS. The primary OS manages the calls to resource allocation. Because of this, Type 2 hypervisors are used to create specific environments with a single purpose. For example, an app developer will create an environment perfect for building and testing various applications.
Although virtual machines and hypervisors don’t demand dedicated hardware, your computer needs to be able to run them. It needs to have enough hardware resources to be able to run a hypervisor, build a virtual environment, and work in it, all while running the primary OS as well. No matter how small demands a virtual machine might have, you will need a strong computer.
What are Virtual Machines Used For?
Virtual machines have a wide array of uses for professionals and non-professionals. You may find virtual machines especially fun to play with if you are tech-savvy and geeky. Lots of these uses consist of potentially breaking the machine. VS makes sure your device and the primary OS won’t be influenced at all. Here are some of the most popular uses for the VS.
1. Try Out New Operating Systems
With a virtual machine, you can try out operating systems that you have never used before, test them, understand them and decide if you like them enough to make them your primary OS. If you are a long-term Windows user, you can try out Linux, or some other lesser-known OS, without having to first remove Windows from your computer.
Moreover, you can try new and unstable versions of your default OS without having to worry that you might lose important files. Because VM is a safe and virtual environment, you can even test the new OS to the point where you break them, and it will not have any effect on your physical machine.
2. Run Old Software
Some old software requires outdated systems that are no longer in use. It is likely you don’t have a spare old machine, but you still want to try out an old app that is compatible only with, for example, Windows XP.
Virtualization allows you to install Windows XP on a virtual machine, and use it to try out that particular old software. This is particularly useful for gamers as some old, but still relevant, games are not compatible with modern devices and operating systems.
3. Run Software Developed for Different OS
Let’s say you are a Linux user, but you really need to run an app or a game developed for Windows. Virtualization will allow you to have a Windows OS in a virtual environment, and enjoy all the apps developed for it. Note that some apps exist for both across different operating systems, but most don’t. True, they might have their counterparts developed on a different system, but they will never be exactly the same.
4. Test Software for Different Platforms
If you are an app developer Virtualization will allow you to test your software builds for different devices. Let’s say you are developing a game that will work on both PC and phones. With a virtual machine, you won’t need to move the installer files back and forth from device to device. You can emulate a phone as well as other devices and test all at once on your computer.
5. Deal with Potential Malware Safely
As mentioned before, the virtual machine is isolated from the rest of your computer. This makes it extremely safe for testing potential malware and you can take risks you would typically avoid. This is very helpful when you want to try out software that comes from an unreliable source. If it is infected, it will show as such in the virtual OS, but it will not harm your primary OS. You can also use VS to test how far you can push your antivirus program without risking infecting your computer.
Note that you still need to be very careful. Modern-day malware can recognize virtual environments and can try to break out. The risk is low, but not completely nonexistent.
6. Compile Multiple Servers on One PC
Lots of businesses run multiple servers. If you are involved in such a business, Virtualization makes it possible to compile different services on one device. You can create multiple virtual machines and store servers in them, without having to invest in multiple hardware systems. Running different servers on one operating system is an unnecessary security risk.
What Are the Benefits of Using VMs?
Now that you know many different uses for virtual machines, you can probably fathom how beneficial they are. But let’s take a look at some advantages that VMs can bring to your professional life and make your leisure time more enjoyable.
1. They Are Cost-effective
Since virtualization doesn’t demand multiple hardware, you won’t need to invest money in different devices. Everything you need to do, you can now do on one machine. Even if you are running multiple servers, the maintenance costs will be cut down as they are all stored on the same physical server.
2. They Are Easily Moved
Because virtual machines are stored as files on your device, you can copy them and take them with you on a USB device. You can later install them on different hardware or reassign them to a different host server.
3. They Provide Security
Because VMs are isolated virtual environments, everything you do in them will not influence your primary system. This makes them extremely safe to use. Virtual machines are very popular among those who are concerned about their security too. You can use a VM to access unreliable websites or download suspicious software.
4. They Are Perfect for Testing and Experimenting
Let’s say you used a VM to test an app to a breaking point. Your VM OS might be damaged during the test. Don’t worry, you can use such features as a snapshot or backup to return to the previous version of the OS before it was broken. This is also useful for getting rid of compromised or corrupted virtual OS.
Virtual Machine in Cloud Computing
Did you know virtual machines can be cloud-based? They were designed to replace the physical machines and still let you do anything VM would do if installed on your personal computer. There are two types of virtual machines in cloud computing: ProcessVM and System VM.
A Process VM is designed to run a single process on a host machine, in the form of an application. For example, Java Virtual Machine will allow any system to run all Java applications. It is a typical example of a Process Virtual Machine. A System VM is designed to completely replace a physical machine with a virtual one.
The advantage of cloud-based virtual machines is that your physical computer will have no access to it, and won’t try to temper with the VM. This means that the cloud computing environment is perfect for virtual machines and all the work you would do in it, be it testing malicious software, or a new unstable operating system.
The Best Virtual Machine Software
To set up a VM environment on your computer, you need special virtual machine software. Below you’ll find the most popular options.
VMWare is a comprehensive package of virtualization products. It offers Fusion for Apple Mac and WorkstationPlayer for PC. They were tailored for different host operating systems but essentially offer the same solutions. Being one of the rare virtualizing software that supports DirectX 10, it is a solid choice for those interested in GPU virtualization. VMware is free for personal use, but business users will need to invest in Pro and Fusion Pro versions.
VirtualBox supports a wide range of host and guest operating systems which makes it an excellent choice for those who want to experiment. You can create VMs with Windows XP, Windows NT, Linux 2.4, OpenSolaris, Server 2003, and even IBM OS/2. Apple users can run Mac VM sessions. But most importantly, VirtualBox is open-source and completely free of charge, even the Enterprise version developed for businesses.
Developed by Microsoft back in 2008, Hyper-V is now available for free for all Windows 10 and 11 Pro, Enterprise, and Education users. But this free version is extremely limited and doesn’t really pay off in the long run. It lacks GPU support, but you can use it to create Windows XP or later virtual environments, as well as Linux with at least 3.4 Kernel, and FreeBSD. Microsoft Hyper-V won’t perform miracles, but it is a good starting choice for beginners who want to experiment with virtualization.
Whether you’re a casual PC user or a professional, virtual machines will open a whole new world of possibilities. Use them to test a new OS you’re wondering about. Try out Linux apps that don’t work on your Windows system. Do everything you want without putting your computer at risk.
Let us know in the comments below why and how you’re using virtual machines!
