Virtualiseren kun je leren: zo boots je een tweede computer na
Je wilt aan de slag met Linux of met een andere Windows-editie, maar je vindt een live-systeem met een bootstick te traag, een dualboot-systeem te veel gedoe en meerdere fysieke machines te duur. Een oplossing die wel uitvoerbaar en betaalbaar is: virtualisatie in Windows.
Na een korte verkenningsronde van de virtualisatiefuncties zoals die in Windows zijn ingebouwd, gaan we uitgebreid aan de slag met de gratis hypervisor VirtualBox.
- We installeren VirtualBox
- We koppelen een virtuele schijf in VirtualBox
- We voegen extensies toe aan onze virtuele machine
Interessant nadat je VirtualBox geïnstalleerd hebt: Whonix: virtueel en extra veilig
Tip 01: Virtualisatie
Voor we je de belangrijkste virtualisatiefuncties binnen Windows voorstellen, leggen we graag uit wat virtualisatie is. Of liever, wat we in dit artikel onder virtualisatie verstaan, want de definities zijn nogal uiteenlopend. Een gemeenschappelijke factor is het softwarematig nabootsen oftewel emuleren van een onderdeel of bron, op zo’n manier dat de software op dezelfde manier functioneert als het fysieke, geëmuleerde object. Anders gezegd: voor het systeem ziet deze software er als hardware uit. Het gaat dus om een virtuele versie van iets dat normaal gesproken fysiek is, zoals computerhardware, opslagapparaten, netwerkbronnen, besturingssystemen en applicaties.
In dit artikel focussen we ons op zogeheten virtuele machines die een complete computer softwarematig nabootsen, waarop vervolgens een besturingssysteem en allerlei toepassingen kunnen draaien. Wanneer je vanuit zo’n virtuele machine hardware wilt benaderen of het eigenlijke besturingssysteem wilt aanroepen, dan gebeurt dit doorgaans via emulatie, zoals voor de processor, de netwerk- of grafische kaart, of de hardeschijfinterface. Voor betere prestaties worden hiervoor tegenwoordig ook wel specialistische stuurprogramma’s ingezet, het zogeheten paravirtualisatie, maar we gaan hier niet verder op in.
Tip 02: Hypervisors
De software(laag) waarmee je virtuele machines maakt en beheert op een fysieke computer oftewel host, noemen we een hypervisor. Er bestaan twee hoofdtypes. Zo is er het type-1-hypervisor, ook wel bare-metal-hypervisor genoemd. Zo’n tool draait dankzij eigen drivers rechtstreeks op de fysieke hardware van de machine, zonder dat er een reeds geïnstalleerd besturingssysteem nodig is. Bekende voorbeelden van dit type zijn VMware ESXi en Microsoft Hyper-V (zie ook tip 3).
In dit artikel gaan we het vooral hebben over het type-2-hypervisor, ook wel hosted hypervisor genoemd, omdat dit (de drivers van) een host-besturingssysteem nodig heeft. Bekende voorbeelden hiervan zijn Parallels Desktop (voor macOS), VMware Workstation Player (voor Linux en Windows) en Oracle VirtualBox. Deze laatste is gratis, opensource, beschikbaar voor Linux, macOS en Windows, wordt goed up-to-date gehouden is en krijgt daarom alle aandacht in dit artikel.
Tip 03: Windows-onderdelen
Windows zelf heeft ook diverse virtualisatiefuncties ingebouwd, maar Microsofts terminologie blijkt helaas verwarrend. Je begrijpt meteen wat we bedoelen als je Windows-onderdelen opent: druk op Windows-toets+R en voer optionalfeatures uit. Er verschijnt een venster met diverse optionele functies waarvan enkele rond virtualisatie draaien. In Windows Home gaat het om drie onderdelen: Platform voor virtuele machine, Windows Hypervisor-platform en Windows-subsysteem voor Linux. In Windows Pro en hoger zijn er nog vier extra: Hyper-V, Windows-Sandbox, Microsoft Defender Application Guard en Containers. We lichten heel kort elk onderdeel toe.
Windows-subsysteem voor Linux voorziet in een gevirtualiseerde Linux-kernel, waardoor je Linux-distributies kunt installeren en gebruiken. Hiervoor is het wel nodig dat je ook Platform voor virtuele machine inschakelt. Heb je deze items ingeschakeld en wil je met een externe hypervisor als VirtualBox aan de slag, dan dien je tevens een vinkje te plaatsen bij Windows Hypervisor-platform. Dit zorgt er namelijk voor dat zo’n hypervisor kan draaien bovenop de Hyper-V-hypervisor. Deze laatste zit slechts in uitgeklede vorm in Windows Home, maar via de optie Hyper-V kun je deze in Pro-versies en hoger als volwaardige hypervisor inzetten en er virtuele machines mee maken en beheren. Met Windows-Sandbox maak je snel een virtuele Windows-testmachine, wat handig kan zijn om veilig met Windows te experimenteren. Microsoft Defender Application Guard is een beveiligingsfunctie waarmee je websites en documenten in afgeschermde browser- of Office-instanties kunt openen (voor Chromium-browsers vind je hier een extensie). Het onderdeel Containers tot slot kan nodig zijn indien je Windows-containers wilt gebruiken.
Applicatievirtualisatie In dit artikel hebben we het eigenlijk alleen over systeemvirtualisatie, waarbij dus een complete machine, inclusief besturingssysteem en toepassingen, wordt gevirtualiseerd. Dit kun je bijvoorbeeld doen met de in Windows Pro en hoger ingebouwde functies Hyper-V en (ten dele) met Windows-Sandbox.
Maar wat als je alleen specifieke toepassingen wilt virtualiseren? Dan is het wel omslachtig om daarvoor eerst een volledig gevirtualiseerd systeem op te starten. In dit geval ben je handiger af met zogeheten applicatievirtualisatie, een concept dat nauw verwant is aan sandboxing. Terwijl bij een sandbox de toepassing wel degelijk draait op het (host-)besturingssysteem, draait deze bij applicatievirtualisatie in een gevirtualiseerde omgeving die volledig is afgescheiden van het onderliggende besturingssysteem. De toepassing gebruikt hierbij ook een gevirtualiseerd bestandssysteem, register en andere bronnen. Hiervoor bestaan verschillende programma’s: een uitstekende en inmiddels gratis geworden opensource-tool is Sandboxie-Plus (voor Windows 32 en 64 bit).
Tip 04: Systeemeisen
Virtualisatie is dus op allerlei manieren ingebakken in Windows, maar helaas heb je voor een echte hypervisor Windows Pro of hoger nodig. Omdat lang niet iedereen hierover beschikt, houden we het bij Windows Home, en dan kom je automatisch uit bij een externe hypervisor als Oracle VM VirtualBox (die het trouwens ook uitstekend doet op Windows Pro en hoger). VirtualBox is weliswaar niet de enige tool, maar hij is gratis, opensource, wordt goed up-to-date gehouden en draait prima onder Windows (en ook onder Linux en macOS).
Houd er wel rekening mee dat virtualisatie de nodige eisen aan je systeem stelt. Om te beginnen heeft je systeem flink wat intern geheugen nodig: 4 GB is een absoluut minimum, maar om meerdere virtuele machines tegelijk te kunnen draaien is 12 GB of meer beter. Je hebt uiteraard ook voldoende vrije opslagruimte nodig voor je virtuele machines.
Verder moet het systeem een moderne processor bevatten, die, wat VirtualBox betreft, bij voorkeur ook zogeheten hardwarevirtualisatie ondersteunt (zie ook deze gids van Oracle). Je gaat als volgt na of dit op je Windows-systeem is ingeschakeld: druk op Ctrl+Shift+Esc voor het Taakbeheer en open het onderdeel Prestaties. Klik op Processor en check of Virtualisatie is Ingeschakeld. zo niet, dan moet je dit alsnog regelen in het UEFI-BIOS van je systeem, waarschijnlijk in een rubriek genaamd Chipset, Advanced CPU Configuration of Northbridge. Raadpleeg hiervoor je systeemhandleiding.
Is je computer niet geschikt?
Schaf een van model met 12 GB RAM of meer aan!
Tip 05: Installatie VirtualBox
Download VirtualBox. We gaan ervan uit dat je met Windows werkt en dus kies je hier Windows hosts om een uitvoerbaar bestand op te halen. Op het moment van schrijven was dat versie 7.0.6. Dubbelklik op het gedownloade exe-bestand om de tool te installeren. In het setup-venster druk je op Next. In het volgende venster mag je de standaardinstellingen ongemoeid laten. Druk op Next en op Yes, zodat ook een virtuele netwerkinterface mee kan worden geïnstalleerd. Rond af met Install en Finish. Je hypervisor staat nu klaar om je eerste virtuele machine te maken en te beheren.
Tip 06: Iso’s downloaden
In het Windows-startmenu tref je nu Oracle VM VirtualBox aan, dat je met een muisklik opstart. Je komt in het hoofdvenster van de beheermodule VirtualBox Manager terecht. Deze oogt nog behoorlijk leeg. Logisch, want je hebt nog geen virtuele machines gemaakt. Dat kan op verschillende manieren, afhankelijk van welk type bestand of bron je vertrekt. We tonen je achtereenvolgens de standaardmethode voor een schijfkopiebestand, een zogeheten appliance (tip 9) en een virtuele schijf (tip 10).
Een schijfkopiebestand is vaak een iso-bestand. Er is genoeg keuze, want er zijn bijvoorbeeld al een paar honderd Linux-distributies beschikbaar (zie bijvoorbeeld de verzamelsite DistroWatch.com).
Wie goed zoekt, vindt bijvoorbeeld ook allerlei Windows-installaties als iso. Zo kun je via de tool Rufus iso’s downloaden van Windows 7 tot Windows 11. Start Rufus, druk op het pijlknopje en kies Downloaden. Druk vervolgens op de knop Downloaden en selecteer de beoogde Windows-editie. Druk enkele keren op Doorgaan en kies telkens de gewenste Release, Editie, Taal of Architectuur. Bevestig met Downloaden en bewaar het iso-bestand. Houd er wel rekening mee dat je ook voor gevirtualiseerde Windows-installaties een licentie nodig hebt, maar je kunt er minstens dertig dagen zonder activering mee aan de slag, wat voor uitgebreide experimenten kan volstaan.
Tip 07: Iso’s installeren
Het is nu de bedoeling dat je het besturingssysteem van het iso-bestand virtualiseert.
Start VirtualBox en druk op Nieuw. Vul een geschikte naam in, duid de map aan waarin je virtuele machine(s) terecht moeten komen en verwijs naar het iso-bestand. Als het goed is stelt VirtualBox nu een installatie zonder toezicht voor. Dit zorgt ervoor dat je nauwelijks ertussen hoeft te komen tijdens de installatie van het besturingssysteem op de virtuele machine. Je laat in dit geval best het vinkje weg bij Overslaan installatie zonder toezicht.
Druk op Volgende, waarna VirtualBox je vraagt om de velden Gebruikersnaam en Wachtwoord (2x) in te vullen. Vul ook een Hostnaam in (zonder spaties) en laat de Domeinnaam voor wat die is. Plaats tevens een vinkje bij Guest Additions, deze zorgen namelijk voor een betere integratie met je host en daardoor meer gebruiksgemak.
Druk op Volgende en geef aan hoeveel geheugen en processors je aan de virtuele machine wilt toekennen. Dit hangt samen met het beoogde besturingssysteem en met de hoeveelheid bronnen die je zoal ter beschikking hebt. Druk op Volgende en kies een geschikte schijfgrootte. Selecteer Nieuwe virtuele harde schijf aanmaken. Verder raden we aan om geen vinkje te plaatsen bij Pre-alloceren volledige grootte, zodat VirtualBox de virtuele machine met de actuele databehoefte kan laten meegroeien (en je niet meteen alle ingestelde maximale schijfruimte claimt). Bevestig met Volgende, check nogmaals de instellingen en zet alles in gang met Afmaken.
Tip 08: Handmatige setup
Biedt VirtualBox geen installatie zonder toezicht aan of blijkt dit om een of andere reden niet te lukken, dan zit er weinig anders op dan dit handmatig te doen. De procedure is vergelijkbaar met die van tip 7, maar zodra de virtuele machine is toegevoegd aan het beheervenster gebeurt er niets.
Selecteer dan je virtuele machine en klik op Start. Afhankelijk van de gekozen distributie vind je in het opgestarte bureaublad wellicht een knop als (Try or) Install <naam_distributie>. Selecteer deze optie en volg de verdere instructies. Gewoonlijk moet je hier dan gegevens als taal en toetsenbordindeling invullen. Bij Installatietype mag je zonder schroom iets als Wis schijf en installeer <naam_distributie> selecteren. Immers, het gaat om een virtuele schijf en deze bevat nog geen gegevens. Bevestig de installatie. Op het einde vul je nog je (gebruikers)naam en wachtwoord in, waarna je aan de slag kunt met je virtuele besturingssysteem.
Problemen?
Het kan gebeuren dat een besturingssysteem weigert een virtuele installatie uit te voeren. Bij Linux kan dan de melding kernel panic opduiken. Dit euvel los je normaal gesproken als volgt op: heb je virtualisatiefuncties in Windows geactiveerd, zorg dan ook dat Windows Hypervisor-platform is ingeschakeld bij Windows-onderdelen (zie tip 3). Bij Linux-distributies helpt het vaak het aantal virtuele processors te verhogen naar 2 (desnoods meer). Dit doe je via de instellingen van de uitgeschakelde virtuele machine (zie tip 14).
In Windows Pro of hoger kan het ook helpen als je de beveiligingsfunctie Geheugenintegriteit uitschakelt. Je vindt deze via de instellingen van Windows (Windows-toets+I) waar je Privacy en beveiliging / Windows-beveiliging / Kernisolatiedetails selecteert.
Lukt het nog steeds niet, dan schakel je de virtualisatiefuncties van Windows uit via Windows-onderdelen (zie tip 3). Blijft de virtuele machine koppig weigeren, dan zijn er (in Windows Pro) wellicht nog virtualisatiefuncties blijven hangen. Je schakelt deze dan grondiger uit als volgt: klik met rechts Opdrachtprompt in het Windows-startmenu en kies Als administrator uitvoeren. Vervolgens voer je de volgende commando’s uit:
bcdedit /set hypervisorlaunchtype off
DISM /Online /Disable-Feature:Microsoft-Hyper-V
Tip 09: Appliance importeren
Soms vind je op internet ook vooraf geconfigureerde virtuele machines, wat handig is bij bewerkelijke configuraties. We noemen dit appliances en deze importeer je als volgt in VirtualBox. We nemen de anonimiserende Linux-distributie Whonix als voorbeeld. Ga naar de website van Whonix en klik op Download Whonix Xfce (FREE!) voor het ova-bestand (Open Virtual Appliance), een archiefbestand met bestanden noodzakelijk om een virtuele machine te maken.
Ga vervolgens naar Bestand en kies Appliance importeren. Via het mapicoon verwijs je naar het ova-bestand. Druk op Volgende, stel het veld Machinebasismap in (de map voor je virtuele machines) en bevestig met Afmaken / Akkoord.
Er duiken nu twee virtuele machines op in de beheermodule. Start zowel Whonix-Gateway-XFCE als Whonix-Workstation-XFCE op. Het is tevens mogelijk een ova-appliance van een bestaande virtuele machine te exporteren. Dit doe je via Bestand / Appliance exporteren; eventueel plaats je hier een vinkje bij Meenemen ISO-imagebestanden.
Ook interessant: Zo draai je Windows op je Raspberry Pi
Tip 10: Virtuele schijf
Een bestaande virtuele harde schijf in VirtualBox koppelen kan ook. Met het gratis Disk2vhd kun je zelfs je huidige fysieke Windows-installatie in zo’n virtuele schijf onderbrengen. Start de tool, plaats een vinkje bij je Windows-volume en bij de systeemvolumes. Laat het vinkje staan bij Use Volume Shadow Copy, maar verwijder het vinkje bij Use Vhdx. Na afloop van het langdurige proces klik je op Nieuw in VirtualBox, laat je ISO-image ingesteld op <niet geselecteerd>, druk je twee keer op Volgende en kies je Bestaand virtuele harde schijf-bestand gebruiken, waarna je naar je vhd(x)-bestand verwijst. Wil je via deze weg een Windows 11-installatie virtualiseren, lees dan ook de extra uitleg.
Tip 11: Weergaves
Je virtuele machine staat nu helemaal klaar in de beheermodule. Je hoeft die nu alleen maar te selecteren en op de groene startpijl te drukken. Het deelvenster VM opstarten verschijnt en als het goed is, start even later het gevirtualiseerde systeem. Het gebeurt echter geregeld dat de weergave niet optimaal is. Mogelijk helpt het om de resolutie binnen het gevirtualiseerde systeem aan te passen. Vanuit een Cinnamon-desktop in Linux bijvoorbeeld klik je hiervoor linksonder op Toepassingen tonen en kies je Instellingen, waar je bij Schermen de Resolutie kunt instellen.
Maar ook vanuit VirtualBox kun je de weergavemodus van je virtuele machine aanpassen. Dit doe je vanuit de menubalk helemaal bovenaan. Klik hier op Weergeven en kies een van de beschikbare modi, zoals Schermvullende, Naadloze of Geschaalde Modus (bevestig met Switchen), AutoSchalen gastscherm of (handmatig) Venstergrootte aanpassen.
Let er wel op dat je bij bepaalde modi niet langer dit VirtualBox-menu te zien krijgt. Via sneltoetsen als <hosttoets> in combinatie met L, F of C keer je terug naar de vorige weergave. Of je drukt op <hosttoets>+Home om het menu op te roepen. Standaard is <hosttoets> de Rechter Ctrl-toets in Windows.
Tip 12: Snapshots
Het besturingssysteem van een virtuele machine afsluiten, kan op dezelfde manier als je bij een fysieke computer. Maar je kunt ook de actuele status van die machine door VirtualBox laten bewaren, zodat je bij het herstarten van de machine begint waar je geëindigd was. Dat kan vanuit het VirtualBox-menu, via Bestand / Sluiten, waar je de staat van de machine opslaan kiest.
Stel, je wilt op je virtuele machine flink wat experimenteren met het risico dat je het gevirtualiseerde systeem verprutst. In dit geval maak je het liefst een zogeheten snapshot voordat je aan je experimenten begint. Dit kan eigenlijk op twee manieren.
De eerste is om dit vanuit een draaiend systeem te doen via het menu Machine / Snapshot maken. De tweede is om een virtuele machine in de beheermodule te selecteren, op het menu-icoon rechts van deze machine te klikken en te kiezen voor Snapshots / Nemen. In beide gevallen vul je vervolgens een snapshotnaam in en bevestig je met OK. Houd er wel rekening mee dat snapshots flink wat schijfruimte kunnen innemen.
Om naderhand naar zo’n snapshot terug te keren open je opnieuw het menu Snapshots, klik je met rechts op het beoogde snapshot in het overzicht en selecteer je Terugzetten (Verwijderen is eveneens een optie).
Tip 13: Toevoegingen
Vanuit de beheermodule zijn nog heel wat andere opties mogelijk. Zo is er het menu Tools (links bovenaan) waar je via het menu-icoon het onderdeel Extenties (sic) kunt openen. Klik hier op Installeren en verwijs naar het VirtualBox Extension Pack dat je vanaf de officiële site kunt downloaden (klik op All supported platforms) in de vorm van een extpack-bestand. Na je akkoord wordt het extensiepakket toegevoegd en dit biedt ondersteuning voor onder meer RDP, schijfversleuteling en NVMe.
Er zijn ook toevoegingen van een ander type, de zogeheten Guest Additions en het is de bedoeling dat je deze toevoegt aan een virtuele machine nadat het gast-besturingssysteem is geïnstalleerd. Als het goed is, volstaat hiervoor een vinkje bij een geautomatiseerde installatie (zie tip 7), maar desnoods installeer je deze achteraf. Start hiervoor je virtuele machine op, open het menu Apparaten en kies Optische schijven / Invoegen Guest Additions CD-image, waarna je deze Guest Additions kunt installeren vanuit een virtuele cd-rom die via het bestandsbeheer van je gastsysteem beschikbaar komt. Via deze pagina lees je meer over de voordelen van deze toevoegingen, evenals over een handmatige manier om deze te installeren. Een van de grote voordelen is dat je nu ook het klembord en allerlei gegevensbestanden makkelijker kunt uitwisselen tussen host- en gastsysteem.
Tip 14: Fijnregelen
In VirtualBox zijn er nog andere instellingen om de configuratie van je virtuele machines aan te passen. Wanneer je namelijk een virtuele machine selecteert en Instellingen kiest, verschijnt een uitgebreid menu met allerlei opties. Houd er wel rekening mee dat bij een draaiende machine of een machine met opgeslagen status minder opties aanpasbaar zijn. In dit geval moet je de machine eerst volledig afsluiten.
We raden je aan alle rubrieken even te openen, waaronder Algemeen, Systeem, Beeldscherm, Opslag, Netwerk, Gedeelde mappen enzovoort en alle opties door te lopen.
De meeste rubrieken bevatten ook diverse tabbladen. We kunnen hier slechts een paar voorbeelden geven. Zo bepaal je bij Systeem / Processor het aantal virtuele processors. Bij Systeem / Moederbord leg je de bootvolgorde van de beschikbare media vast. Wil je het gastsysteem meer videogeheugen geven, dan ga je naar bij Beeldscherm / Scherm. Extra virtuele schijven – met interfaces als IDE of SATA – regel je via Opslag. Vanuit de rubriek Netwerk bepaal je hoe een virtuele machine zich al dan niet met de rest van je (fysieke of virtuele) netwerken en internet mag verbinden.
Bij Gedeelde mappen tot slot kun je via de plusknop bepalen welke fysieke mappen je met welke machtigingen je vanuit de virtuele machine bereikbaar wilt maken.