QEMU: ее характеристика и сравнение с известными аналогами

Введение

Проблема эмуляции и виртуализации машин остро встала в связи с переходом на отечественное программное и аппаратное обеспечение [1, 2, 5]. Во многих случаях стало необходимо эмулировать ту или иную среду на данном компьютере, на котором не соответствующего программного обеспечения [3, 4]. Иногда надо на одном компьютере работать сразу с несколькими операционными системами. Также возникает необходимость работать на компьютере через удаленный доступ. Все эти возможности предоставляет программа QEMU.

QEMU (Quick Emulator) -- это универсальный эмулятор и виртуализатор машин и пользовательского пространства с открытым исходным кодом. QEMU MANAGER- представляет собой программу, размещенную на главном компьютере (рис. 1). Это бесплатная программа с открытым исходным кодом. Он имеет множество функций для создания, управления и запуска нескольких виртуальных машин, а также позволяет вам запускать виртуальные машины внутри самой программы, предоставляя вам быстрый доступ ко всем запущенным виртуальным машинам.

Рисунок 1 - Управление виртуальными машинами посредством программы QEMU MANAGER

QEMU может эмулировать полную машину в программном обеспечении без какой-либо поддержки аппаратной виртуализации. Используя динамический перевод, достигается очень хорошая производительность. QEMU также может интегрироваться с гипервизорами Xen и KVM для обеспечения эмулируемого оборудования, позволяя гипервизору управлять центральным процессором (ЦП). Благодаря поддержке гипервизора QEMU может достичь почти родной производительности для ЦП. Когда QEMU эмулирует ЦП напрямую, он может запускать операционные системы, созданные для одной машины (например, на плате ARMv7), на другой машине (например, на плате x86_64).

QEMU также может обеспечивать виртуализацию прикладного программного обеспечения (API), пользовательского пространства для интерфейсов ядра Linux и BSD. Это позволяет исполняемым файлам, скомпилированным для одной архитектуры двоичного интерфейса приложения - ABI (например, Linux PPC64 ABI), запускаться на хосте с другой архитектурой ABI (например, Linux x86_64 ABI). Это не требует какой-либо аппаратной эмуляции, просто эмуляции ЦП и системных вызовов.

QEMU стремится вписаться в различные варианты использования. Его могут вызывать непосредственно пользователи, желающие иметь полный контроль над его поведением и настройками. Он также призван облегчить интеграцию в уровни управления более высокого уровня, предоставляя стабильный интерфейс командной строки и API мониторинга. Обычно он вызывается косвенно через библиотеку libvirt при использовании приложений с открытым исходным кодом, таких как oVirt, OpenStack и virt-manager. Для запуска виртуальной машины необходимо иметь эмулятор QEMU - KVM, средство управления виртуальными дисками (QEMU-IMG), образы прошивки (EDK@-OVMF).

Для подключения сети можно использовать гостевую виртуальную машину (рисунок 2).

Рисунок 2 - Подключение виртуальной машины при помощи QEMU

Аналоги QEMU

В связи с импортозамещением во многих организациях отказались от использования Windows. Однако, иногда, возникает необходимость запустить программу, которая работает в среде Windows. Для этих целей можно использовать QEMU как гипервизор. Гипервизор представляет собой низкоуровневую программную оболочку, которая обеспечивает параллельное использование нескольких операционных систем изолированно друг от друга.

Основными аналогами для QEMU являются VMware Workstation, Virtua lBox, ASG-Remote Desktop, Boot Camp, MobaLiveCD, Knoppix, VMware Fusion, Parallels Desktop.

VMware Workstation является коммерческим гипервизором (Рисунок 3). Он позволяет запускать несколько виртуальных машин на одном компьютере. При использовании этой программы можно работать с компьютером в режиме ассемблера и просматривать файловую структура компьютера.

Virtual Box - программа, которая позволяет проводить виртуализацию процессоров AMD64, Intel 64 и х64 (Рисунок 4).

Рисунок 3 - Коммерческий супервизор VMware Workstation

Рисунок 4 - Гипервизор Virtual Box

Он распространяется бесплатно. Может работать как со средой Windows, так и со средой Mac OS. Эта программа позволяет визуализировать все основные виды файлов на компьютере. Parallels Desktop кроме вышеуказанных систем Windows или Linux позволяет запускать и ряд других операционных систем в среде Mac Pro c процессорами фирм Intel и Mac.

VMware Fusion так же является платной программой для компьютеров с операционной системой Mac.

Рисунок 5 - Платная система виртуализации Parallels Desktop

ASG-Remote Desktop обеспечивает удаленный доступ в режиме реального времени к компьютерам и серверам (рисунок 6).

Для управления компьютерами и визуализации их работы существуют также еще ряд программ, таких как Boot Camp, MobaLiveCD, Knoppix.

Рисунок 6 - Управление компьютерами при помощи программы ASG-Remote Desktop

Заключение

Виртуализация электронно-вычислительных машин известна давно. Она ранее применялась для многопользовательских вычислительных комплексов. Сегодня виртуализация применяется для эмуляции другой программной среды для запуска программ. Наиболее известной и удобной такой программой является QEMU. Эта программа достаточно универсальна, поставляется бесплатно и имеет открытый программный код.

программа qemu виртуализация

Использованные источники

1. Алтухов А.А. Доверенная загрузка и контроль целостности архивированных данных. Часть и целое. Вопросы защиты информации. 2016. Вып. 2. С. 35-39.

2. Мозолина Н.В. Контроль целостности виртуальной инфраструктуры и её конфигурации. // Вопросы защиты информации. 2016. Вып. 3. С. 31-33.

3. Мозолина Н.В. Решение задачи контроля целостности конфигурации, основанное на атрибутной модели контроля доступа // Вопросы защиты информации. 2017. Вып. 3. С. 23-25.

4. Пастухов Д.А., Юрчик П.Ф., Остроух А.В. Сравнительный анализ гипервизоров // Международный журнал экспериментального образования. 2015. № 3-4. С. 346-350.

5. Стасьев Д.О. Контроль целостности компонентов виртуальных машин, созданных на базе гипервизора KVM // Безопасность информационных технологий. 2020. Т. 27. № 2. С. 118-131.

6. Шайтура С.В. Виртуальные взаимодействия // Славянский форум. - 2013. - № 2 (4). - с. 218-221.

Размещено на Allbest.ru