Virtuelle Maschinen mit VirtualBox 7.x E-Book

Holger Reibold

• Herausgeber: Brain-Media.De
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 78

Veröffentlichungsjahr: 2025

Beschreibung

Desktop-Virtualisierung par excellence - das einfache Erstellen und Betreiben von virtuellen Maschinen Bestimmt wollten Sie schon immer einmal eine bestimmte Server-Umgebung auf ihre Praxistauglichkeit hin testen oder einmal mit wenig Aufwand ein Netzwerk simulieren. Mit VirtualBox ist all das - und noch viel mehr - mit minimalem Aufwand möglich. Sie können unterschiedliche Umgebungen emulieren, die sich wie reale Computer verhalten und dann wie vollwertige Rechner eingesetzt werden können. Einer der zentralen Vorteile von VirtualBox: Sie können die vorhandene Hardware optimal ausnutzen und somit die Kosten für Computer (und damit auch für den Stromverbrauch) erheblich senken. Das vorliegende Buch führt Sie in die Verwendung von VirtualBox 7.x ein. Sie lernen in diesem Einstieg die wichtigsten Begriffe und VirtualBox im Schnelldurchlauf kennen. Sie erfahren, wie Sie VirtualBox auf unterschiedlichen Plattformen in Betrieb nehmen, wie Sie die virtuellen Maschinen konfigurieren und Zusatzfunktionen für Gastsysteme einrichten. Weitere Themen sind die Verwendung von virtuellem Speicher und der Aufbau von virtuellen Netzwerken. Obendrein erfahren Sie, wie Sie VirtualBox in der Cloud einsetzen. Autor des Bestsellers ist der Informatiker Dr. Holger Reibold, der seit über 30 Jahren zu Internet- und Open-Source-Themen publiziert. Reibold gilt als Urgestein der deutschen IT-Szene. Er hat sich durch unzählige Beststeller in den vergangenen Jahren einen Namen in der Branche erarbeitet.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

1 Erste Schritte mit VirtualBox

1.1 VirtualBox kennenlernen

1.2 VirtualBox 7.x installieren

1.3 Mit VMs jonglieren

1.3.1 Virtuelle Maschine anlegen

1.3.2 VM ausführen

1.4 Besonderheiten

2 VMs konfigurieren

2.1 Gäste und emulierte Hardware

2.2 Allgemeine VM-Einstellungen

2.3 Systemeinstellungen

2.4 Konfiguration der Anzeige

2.5 Speichereinstellungen

2.6 Weitere Einstellungen

2.6.1 Audioeinstellungen

2.6.2 Netzwerkkonfiguration

2.6.3 Serielle Schnittstellen

2.6.4 USB-Anschlüsse

2.6.5 Gemeinsame Ordner

2.6.6 Anpassung der Benutzerschnittstelle

3 Gasterweiterungen

3.1 Gasterweiterungen installieren

3.2 Gemeinsame Ordner

3.3 Drag&Drop-Unterstützung

3.4 Grafikbeschleunigung

3.5 Nahtloser Modus

4 Virtueller Speicher

4.1 Image-Dateien

4.2 Medien-Manager

4.3 CD-/DVD-Unterstützung

5 Virtuelle Netzwerke

5.1 Netzwerkadapter

5.2 Verwendung von NAT

5.3 Netzwerkbrücke

5.4 Internes Netzwerk

5.5 Host-only Netzwerk

5.6 Netzwerkperformance

6 Die VirtualBox-Cloud

6.1 Vorbereitungen

6.2 VM in der Cloud verwenden

7 VirtualBox für Fortgeschrittene

7.1 VirtualBox anpassen

7.2 VirtualBox überwachen

7.3 Remote-Zugriff auf VMs

7.4 Best Practices für VirtualBox

Anhang – Tastenkombinationen

Stichwortverzeichnis

Bildnachweis

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Vorwort

Bestimmt ist Ihnen das schon mal passiert: Sie haben von einer interessanten Anwendung oder Umgebung gehört, die Sie gerne einmal ausprobieren möchten. Doch leider stellt sich bei näherer Betrachtung heraus, dass Sie nicht über eine Plattform verfügen, mit der Sie die Anwendung evaluieren könnten. Oder Sie wollten schon immer mal ohne Bauchschmerzen eine bestimmte Server-Komponente auf ihre Praxistauglichkeit hin testen. Oder Sie wollten sich einmal in Sicherheitswerkzeuge wie Nmap oder OpenVAS einarbeiten, aber es fehlte das geeignete Netzwerk, um die Möglichkeiten eines solchen Programms zu testen.

In solchen Fällen wäre es praktisch, wenn man einfach ein entsprechendes System aufsetzen oder ein Testnetzwerk einrichten könnte. Das Einzige, was Ihnen hierfür fehlt, ist ein Programm wie VirtualBox. Der Name ist dabei Programm, denn Sie können mit einer Virtualisierungsumgebung wie VirtualBox auf einem Standard-PC nicht nur andere Betriebssystemplattformen simulieren, sondern sogar ganze Netzwerke realisieren. Das Tolle an VirtualBox: Sie können damit eine andere Rechnerplattform simulieren. Ein 32-Bit PC kann mithilfe von VirtualBox in eine 64-Bit-Plattform verwandelt werden. Außerdem können Sie auf einem Rechner mehrere verschiedene Betriebssysteme ausführen. Sie können in unterschiedlichen virtuellen Maschinen beispielsweise Windows und Linux-Betriebssysteme ausführen. So verwandeln Sie einen Windows-Rechner in ein vollwertiges Mac-System oder führen auf einem Mac einen Windows-Server aus. Theoretisch können Sie beliebig viele virtuelle Systeme, man spricht üblicherweise von virtuellen Maschinen, kurz VM, ausführen. Einzig die Rechnerkapazität bestimmt die Anzahl der ausführbaren Maschinen. VirtualBox ist so leistungsfähig, dass Sie sogar vollständige Clouds auf einem einzigen Rechner anlegen können.

Nun stellt sich unmittelbar die Frage, welches die praktischen Einsatzszenarien für VirtualBox sind. Einer der wichtigsten Anwendungsbereiche ist bereits gefallen: die Ausführung von verschiedenen Betriebssystemen auf einem einzigen Rechner. Damit bieten sich die verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten. Sie können auf einem Windows-Rechner beispielsweise Anwendungen ausführen, die ansonsten eine andere Rechnerarchitektur verlangen würden. Das ist praktisch und kostensparend, weil Sie auch ohne einen zweiten Rechner direkt loslegen können.

Gerade im Enterprise-Umfeld gehen immer mehr Software-Entwickler dazu über, ihre Umgebungen als sogenannte Appliance anzubieten. Auf diesem Weg können Sie vorkonfigurierte Installationen mit wenigen Mausklicks einrichten – ein Segen für Entwickler und Anwender gleichermaßen. Besonders einfach können Sie auf diesem Weg vollständige Betriebssysteminstallationen sichern und wiederherstellen. VirtualBox erlaubt es, von Ihren Installationen sogenannte Schnappschüsse zu erzeugen, in denen ein bestimmter Zustand festgehalten und dann eingefroren wird. Sie können diesen Zustand jederzeit wieder auflösen. Einer der zentralen Vorteile von VirtualBox: Sie können die vorhandene Hardware optimal ausnutzen und somit die Kosten für Computer (und damit auch für den Stromverbrauch) erheblich reduzieren. In vielen Umgebungen werden Ressourcen vergeudet, die man dank einer Virtualisierungslösung effektiv nutzen könnte.

Das vorliegende Buch führt Sie in die Verwendung von Version 7.x ein. Sie lernen in diesem Einstieg die wichtigsten Begriffe und VirtualBox im Schnelldurchlauf kennen. Sie erfahren, wie Sie VirtualBox auf unterschiedlichen Plattformen in Betrieb nehmen, wie Sie die virtuellen Maschinen konfigurieren und Zusatzfunktionen für Gastsysteme einrichten. Wichtige Themen sind die Verwendung von virtuellem Speicher und der Aufbau von virtuellen Netzwerken. Auch fortgeschrittene Themen wie Sicherheit kommen nicht zu kurz.

Ich wünsche Ihnen dabei viel Spaß und Erfolg!

Herzlichst

Holger Reibold

1 Erste Schritte mit VirtualBox

VirtualBox ist ein schönes Beispiel dafür, wie eine innovative Software aus einer kleinen deutschen Software-Schmiede weltweite Verbreitung erlangt. 2004 begann das Weinheimer Unternehmen innotek mit der Entwicklung von VirtualBox. Anfang 2007 stellte innotek VirtualBox erstmals als freie Software zur Verfügung und wurde ein Jahr später von Sun Microsystems übernommen. Sun Microsystems wiederum wurde 2010 von Oracle geschluckt und seither wird VirtualBox von Oracle vertrieben.

Die Software unterliegt der GPLv3, das Erweiterungspaket, das sogenannte VirtualBox Extension Pack, ist frei verfügbar unter der VirtualBox Extension Pack Personal Use and Educational License (PUEL) – zumindest gilt das für private und schulische Zwecke. Für den kommerziellen Einsatz fallen 46,50 EUR pro Benutzer an; allerdings liegt die Mindestbestellmenge bei 100 Benutzern, also 4.650 EUR. Hinzu kommen Lizenzgebühren für Support und Updates. Dies schlagen mit 10,23 EUR pro Benutzer zu Buche.

Die meisten Anwender dürften VirtualBox privat einsetzen.

1.1 VirtualBox kennenlernen

Wenn Sie konkret mit dem Gedanken spielen, eine Virtualisierungsumgebung einzufügen – und sei es nur zu Testzwecken –, so sollten Sie sich zunächst ein wenig mit der Terminologie befassen. Es sind nur einige wenige Begriffe, aber die und deren Bedeutung müssen sitzen.

Das Host-Betriebssystem, oder einfach nur Host, ist das System, auf dem die VirtualBox-Installation ausgeführt wird. Es handelt sich dabei um einen physikalischen Computer, auf dem ein bestimmtes Betriebssystem ausgeführt wird, das dann als Grundlage für die Ausführung einer VirtualBox-Installation dient. VirtualBox kann auf folgenden Plattformen ausgeführt werden:

Windows

Mac OS X

Linux

Solaris

Wir kommen im nächsten Abschnitt auf die Installation auf den verschiedenen Plattformen zu sprechen. Die Unterschiede der verschiedenen VirtualBox-Varianten sind minimal.

Der Gast, man spricht auch vom Gast-Betriebssystem oder Guest OS, wird innerhalb einer virtuellen Umgebung ausgeführt, die von dem Host bereitgestellt wird. VirtualBox kann verschiedene Plattformen simulieren und so die Ausführung aller gängigen Betriebssysteme ermöglichen. Sie können auf einem Host beispielsweise Windows-, Mac OS X-, Linux-, FreeBSD- und OpenBSD-Systeme ausführen – auch gleichzeitig verschiedene oder mehrere eines Typs.

Der Begriff der virtuellen Maschine, kurz VM, ist bereits mehrfach gefallen. Dabei handelt es sich um eine spezielle Umgebung, die der VirtualBox-Host für den Gast erzeugt und bereitstellt. Der VirtualBox-Host stellt also diese Umgebung bereit, in der der Gast ausgeführt wird. Sie können sich den Gast als einen Computer im Computer vorstellen.

Normalerweise wird diese VM auf dem Desktop-Rechner angezeigt, aber auch ein Remote-Zugriff ist möglich. In einer VM sind verschiedene Parameter hinterlegt, die die Rahmenbedingungen für die Ausführung des Gastes bestimmen. Dabei handelt es sich beispielsweise um die Größe der Gast-Partition, den Prozessortyp, die RAM-Größe, der Netzwerkkonfiguration und vieles mehr. Die Eigenschaften einer VM werden über den VirtualBox Manager konfiguriert, können aber auch über die Konsole manipuliert werden.

Ein weiterer wichtiger Begriff ist der der Virtualbox Guest Additions – oder zu Deutsch Gasterweiterungen. Diese Erweiterungen werden beispielsweise benötigt, um die Performance des Gastes zu optimieren. Oder wenn Sie Windows 10 in VirtualBox installieren wollen, benötigen Sie ebenfalls eine solche Erweiterung, denn erst sie schaltet zusätzliche Funktionen der virtuellen Maschine frei, etwa das Erstellen gemeinsamer Ordner, die gemeinsame Zwischenablage und erweiterte Grafikkarten-Treiber. Wir kommen in Kapitel 3 auf diese Erweiterungen zu sprechen.

VirtualBox zeichnet sich durch verschiedene Besonderheiten aus, dank derer die Virtualisierungsumgebung auch für den Produktivitätseinsatz in Unternehmen interessant wird. VirtualBox kann auf verschiedensten 32- und 64-Bit-Hostsystemen ausgeführt werden. Die Software übernimmt dabei die Rolle des sogenannten Hosted Hypervisors. Man spricht auch gelegentlich von einem Hypervisor Typ 2 – im Unterschied zum Hypervisor Typ 1 (bare metal), der direkt auf der Hardware ausgeführt wird.

Die Unterschiede zwischen VirtualBox auf Linux, Windows oder einem anderen Betriebssystem sind minimal. Wir werden in diesem Buch nicht so tief vordringen, als dass diese für den Einstieg relevant wären. Der Vorteil: Sie können virtuelle Maschinen auf einer Plattform x erstellen, dort exportieren und diese dann in der Regel problemlos auf einer Plattform y wieder importieren. Dabei kommt insbesondere das Open Virtualization Format (OVF) zum Einsatz, das auch von anderen Virtualisierungsumgebungen unterstützt wird.

In VirtualBox können Sie einer virtuellen Maschine so viele virtuelle CPUs (vCPUs) zuweisen, wie das Host-System physische oder logische CPU-Kerne (Threads) bereitstellt – allerdings mit ein paar Einschränkungen: Ältere Versionen (< 6.x) erlaubten bis zu 32 vCPUs; seit VirtualBox 6.1 sind es bis zu 1024 vCPUs pro VM.

Praktisch sinnvoll ist aber nur, so viele Kerne zuzuweisen, wie der Host physisch (oder per SMT/Hyper-Threading logisch) hat – und meist etwas weniger, damit der Host noch flüssig läuft. Ein Beispiel: Wenn Ihr Host über 8 Kerne bzw. 16 Threads verfügt, können Sie der VM bis zu 16 vCPUs zur Verfügung stellen. Aber in der Regel sind 8 bis 12 vernünftiger.

Sie sehen: Dadurch ergeben sich beachtliche Möglichkeiten. VirtualBox unterstützt alle gängigen Hardwarekomponenten, USB, ACPI, iSCSI und mehrere Bildschirme. Eine weitere Besonderheit ist die VM-Gruppenfunktion. Damit können Sie mehrere Benutzer und VMs organisieren und verwalten.

Auch das Stichwort Remote-Zugriff ist bereits gefallen. Die sogenannte VirtualBox Remote Desktop Extension, kurz VRDE, erlaubt den Fernzugriff auf beliebige virtuelle Maschinen. Diese Erweiterung unterstützt auch das von Microsoft entwickelte Remote Desktop Protocol (RDP). Wir kommen auf die Möglichkeit des Fernzugriffs später zu sprechen.

1.2 VirtualBox 7.x installieren

Ich habe es bereits erwähnt: VirtualBox 7.x kann auf den verschiedensten Systemen ausgeführt werden. Dabei können Sie auch ein wenig angestaubte Rechner reaktivieren und diese als Ausführungsumgebung für die eine oder andere Lösung verwenden, beispielsweise als NAS- oder Backup-Server. VirtualBox 7.2 unterstützt nach wie vor die klassischen Wirtssysteme: Windows (64-Bit), Linux (x86_64), sowie Intel Mac OS.

Neu und besonders hervorzuheben:

Windows on ARM (ARM64) wird vollständig als Host unterstützt inklusive nahtloser Guest-Integration.