Virtuelle Maschine anlegen / anpassen

Diese Seite erklärt Einzelheiten zum Anlegen eigener Virtueller Maschinen (VMs) durch Dozenten in der RZ-Pool-Umgebung bzw. Kursraumumgebung oder im Betrieb durch Externe am eigenen Institut. Sowohl 32bit- als auch 64bit-Gastsysteme sind zulässig. Zum Ändern der Images auf dem Bereitstellungsserver müssen spezielle Benutzerrechte („dozent“) vorliegen.

In den Lehrpools stehen zwei Standardimages zur Verfügung: „Kursraum-Image (Windows XP oder Windows 7)“. Beide Kursraum-Images werden vom Rechenzentrum betreut, solange es die Personallage zulässt. Dozenten können sich für ihre eigenen Kurse weitere Images anlegen. Diese sollten ausgehend von den beiden Vorlagen erzeugt werden, da sonst die reibungslose Integration in die Umgebung nicht sichergestellt ist.

Mit der Abkündigung von Windows XP durch die Fa. Microsoft wird die Unterstützung schrittweise zu Mitte/Ende des Semesters eingestellt. Die Windows-XP-Vorlage wurde nochmal aktualisiert und mit der Unterstützung für das neue Druckkonzept versehen. Bitte steigen Sie jedoch mittelfristig auf Windows 7 oder 8.1 um. Windows 8 ist derzeit als Testimage verfügbar, für den Desktop-Betrieb nicht wirklich optimal. Mittelfristig wird ein geeignetes Image für 8.1 sowohl in deutscher als auch englischer bereitgestellt, zudem wird ein englisches Windows 7 hinzukommen.

Das Vorliegen einer ausreichenden Anzahl von Lizenzen liegt ausschließlich in der Verantwortung des Kursleiters/der Kursleiterin. Weitere Informationen zum Umgang mit Lizenzen sind hier zu finden.

Im Augenblick, in dem ein(e) Dozent/in oder externer Betreiber die Anpassung eines Images übernimmt, geht die Verantwortung für das jeweilige Image auf ihn/sie über. Es gelten folgende Regeln:

• Regelmäßig Updates (Betriebssystem) einspielen
• Anschließend auf Viren überprüfen und diese Überprüfung für den Normalbetrieb deaktivieren
• Nach erfolgter Aktualisierung die Defragmentierung des Datenträgers durchlaufen lassen und das Image „shrinken“
• Anlegen von Backups außerhalb des Image-Servers (Backups auf dem Image-Server werden aus Platzgründen gelöscht)
• Aktualisierung der Beschreibungsdatei (<image-name>.xml)
• Sicherstellen vorhandener und aktueller Lizenzen für alle zusätzlichen Komponenten (freie Software sollte kommerziellen Angeboten mit oftmals hochproblematischen Lizenzmodellen vorgezogen werden). Weitere Informationen dazu auf der Unterseite zum Thema Lizenzen.
• Deaktivieren sämtlicher Aktualisierer (System-Tray, diese machen keinen Sinn, da sie bei jedem Nutzer laufen und in normalen Sitzungen nicht dauerhaft erfolgen)

Images, die zu Beginn eines Semesters (April bzw. Oktober) länger als 7 Monate nicht angefasst wurden (Dateidatum), werden von uns aus Platz- und Sicherheitsgründen gelöscht.

Wenn Images selbst gelöscht werden, auch immer die Beschreibungsdatei löschen oder in dieser das Image auf inaktiv setzen.

  <active param="false">
  </active>

Die Vorlagen-Images können aus oben genannten Verzeichnissen auch direkt auf einen ausreichend großen, mitgebrachten USB-Stick oder externe Festplatte kopiert werden.

Wenn Sie ein bearbeitetes Abbild herunterladen, bachten Sie bitte, daß es in komprimiertem Format vorliegen kann. Die ist bei einer Dateigröße unter 15-20 GB typischerweise der Fall. In diesem Fall sollten Sie es mit

vmware-vdiskmanager -r komprimiertes_abbild.vmdk -t 0 entpacktes-abbild.vmdk 

entpacken.

Des Weiteren ist darauf zu achten, dass das Image in einer vom Lehrpoolsystem lesbaren Hardwareversion gespeichert wird. Verwendet man beispielsweise VMWarePlayer ab Version 5 wird in die vmdk-Datei eine höhere „ddb.virtualHWVersion“ geschrieben. Ändern Sie diese ggf. mit einem Editor (getestet mit vim) auf Version acht.

 ddb.virtualHWVersion = "8"

Beachten Sie, dass ein mit „vim“ geöffnetes 10GB Image mindestens ~10GB Arbeitspeicher benötigt.

• Zum Upload: Bitte wenden Sie sich zum Upload Ihrer bearbeiteten Abbildes an Herrn Tom Minnich oder das unter rzlehrpool@rz.uni-freiburg.de erreichbare bwLehrpool-Team.

Jedes Image muss durch einen vollständigen Datensatz in ihrer Beschreibungsdatei (*.xml) erklärt werden. Einerseits wird die Kurzbeschreibung „short_description“ im Auswahlfenster angezeigt, andererseits hilft die Langbeschreibung später den Kursteilnehmern das Wiederfinden. Dabei unbedingt vermeiden, dass zwei verschiedene Virtuelle Maschinen denselben Namen haben. Ausgebend von der Vorlage sollten die folgenden Einträge angepasst werden:

  ...
  <creator param="Name Dozent/in">
  </creator>
  <email param="Dozent@Mail.Adresse">
  </email>
  <phone param="evtl. Uni-Rufnummer">
  </phone>
  <short_description param="Das erscheint in der Auswahlliste">
  </short_description>
  <long_description param="Das hier erscheint in der Mouse-Over-Hilfe
   und darf deutlich ausführlicher als die Kurzbeschreibung sein.">
  </long_description>
  ...
  <active param="true">
  </active>
  <icon param="win7">
  </icon>
  <os param="win7" />
  ...
  <enable3d param="false">
  </enable3d>
  ...
  

Der „active“ Schalter sollte auf „true“ stehen, damit die Virtuelle Maschine in der Auswahlliste angezeigt wird. Soll das Image dort nicht auftauchen, weil der Kurs gerade nicht stattfindet, dann dort „false“ eintragen. Mit „icon“ kann man festlegen, welches Icon in der Auswahlliste angezeigt wird: „win7“, „windows“ für Windows XP, oder „ubuntu“, „suse“, „debian“ … für verschiedene Linux-Systeme. Der Parameter „network“ sollte auf „nat“ belassen werden. Zwar ist der Betrieb der virtuellen Maschinen im „bridge“ Modus prinzipiell möglich, kann aber zu Problemen führen, da nur eine (sehr) begrenzte Anzahl freier (öffentlicher) IP Adressen für die virtuellen Maschinen zur Verfügung stehen.

Es ist mit geeigneter Hardware möglich, die 3D-Fähigkeiten der Grafikkarte zu aktivieren („enable3d“). Unterstützung hierfür steht auf Wunsch für NVidia- Intel- und AMD/ATI-Grafikchipsätze zur Verfügung.

Die Datei muss unbedingt als UTF8 abgespeichert werden, da sonst Umlaute in der Anzeige nicht korrekt umgesetzt werden, was zumeist nicht sehr elegant aussieht.

Es ist außerdem darauf zu achten, dass der OS-Parameter auf den korrekten Wert für die VM gesetzt wird. Siehe dazu auch den Abschnitt Aussehen Konfigurationsdatei für VMware unten.

Viele Dienste und Tools, die unter Windows permanent laufen, machen in der Kursumgebung keinen Sinn, da keine persistente Speicherung über die einzelne Sitzung heraus erfolgt. Das ermöglicht es, die Performance erheblich zu optimieren, da nicht viele Hintergrunddienste Ressourcen abziehen, um nach Updates zu suchen oder zu indizieren. Es hilft nebenbei weniger Informationen nach draußen abfließen zu lassen. Folgende Regeln sollten eingehalten werden, um eine vernünftige Arbeitsgeschwindigkeit zu erreichen:

• Abstellen der automatischen Systemwiederherstellung (macht im Poolbetrieb keinen Sinn).
• Reduzieren/besser noch Abschalten der permanenten Auslagerungsdatei (Systemsteuerung → System - diese vergrößert nur sinnlos das Redofile - die Sessiondatei auf der lokalen Maschine).
• Abschalten aller Aktualisierungsservices (für Microsoft, Adobe, Google, …) da diese in jeder Session erneut aufgerufen werden würden, ohne dass sie einen Sinn machen. Die Aktualisierung sollte in regelmäßigen Abständen von den Image-Erstellern vorgenommen werden.
• Abschalten von Indexing-Services. Wenn man diese nutzen möchte, sollten sie einmal im persistenten Modus bei der Einrichtung laufen, aber für den Standardbetrieb abgeschaltet sein, da sie dann nichts nützen.
• Virus-Checks machen nur für externe Laufwerke Sinn, nicht für das Basissystem: Ein Virus/Trojaner kann sich nicht dauerhaft festsetzen, da im Standard-Betrieb keine Schreibrechte für die Nutzersitzungen bestehen. Es sollte jedoch ein Check durchgeführt werden, bevor(!) das Image auf dem Server allgemein bereitgestellt wird.
• Abschalten des Bildschirmschoners - das wird von der Host-Maschine bereits übernommen.
• Die Proxy-Einstellungen für den Firefox (ebenso Internet-Explorer) sollten am besten auf „Auto-detect proxy-settings“ gestellt werden.
• An weiteren Optimierungen wird im Zuge des Landesprojekts bwLehrpool gearbeitet

Betrifft hauptsächlich Windows 7 und Windows XP. Nicht jede Option gilt unbedingt für beides (siehe gpedit.msc).

Die Vorlagen-Images für VMware und VirtualBox (Windows 7 und Windows XP) sind bereits mit allen folgenden Einstellungen konfiguriert.

• Auslagerungsdatei → deaktivieren
• Systemwiederherstellung → deaktivieren
• Windows Updates → ausschließlich manuell
• Wartungscenter → Meldung zu Virenschutz, Automatischen Updates, Datensicherung etc. deaktivieren
• Benutzer → 'root' bzw. 'admin' + 'Nutzer'
• Automatische Anmeldung → Win-Taste+R ⇒ „control userpasswords2“ ⇒ 'Nutzer' automatisch anmelden
• Ruhezustand → deaktivieren ⇒ „powercfg -h off“
• im Startmenü alle Optionen außer Herunterfahren und Neustarten entfernen, das ist weniger verwirrend
• alle Sounds aus (Startsound und Soundschema)
• Bildschirmschoner aus
• Energiesparoptionen aus (Bildschirm, Festplatte)
• Dateiindizierung auf den Lokalen Festplatten deaktivieren

• Gruppenrichtlinien (gpedit.msc)
  • Computerkonfiguration → Administrative Vorlagen → System → Geräteinstallation → Einschränkungen bei der Geräteinstallation → Installation von Geräten verhindern, die diesen Gerätesetupklassen entsprechen ⇒ aktivieren und {50127dc3-0f36-415e-a6cc-4cb3be910b65} eintragen
    • verhindert dass im Lehrpool CPU-Treiber installiert werden, die einen Neustart provozieren
  • Computerkonfiguration → Administrative Vorlagen → System → Geräteinstallation → Sprechblasen mit der Meldung „Neue Hardware gefunden“ während der Geräteinstallation deaktivieren ⇒ aktivieren
    • Treiber werden ohne Rückmeldung im Hintergrund installiert
  • Computerkonfiguration → Administrative Vorlagen → System → Anmelden → Einstiegspunkte für die schnelle Benutzerumschaltung ausblenden ⇒ aktivieren
  • Computerkonfiguration → Administrative Vorlagen → System → Anmelden → Windows-Startsound deaktivieren ⇒ aktivieren
  • Computerkonfiguration → Administrative Vorlagen → System → Energieverwaltung → Energiesparmoduseinstellungen → Statusoptionen (S1-S3) beim Wechsel in den Energiesparmodus zulassen (Netzbetrieb) ⇒ deaktivieren
  • Benutzerkonfiguration → Administrative Vorlagen → Startmenü und Taskleiste → Option Abmelden aus dem Startmenü entfernen ⇒ aktivieren
  • Benutzerkonfiguration → Administrative Vorlagen → Startmenü und Taskleiste → Befehl „Herunterfahren“ entfernen und Zugriff darauf verweigern ⇒ aktivieren
  • Benutzerkonfiguration → Windows-Einstellungen → Skripts (Anmelden/Abmelden) → Anmelden → Skript „Gemeinsames Laufwerk“
    • verbindet beim Anmelden das Gemeinsame Laufwerk G:
    • Vorteil: das Automatische Wiederverbinden das der Windows-Explorer für Netzlaufwerke anbietet, produziert gern mal Fehlermeldungen wenn das Netzwerk nicht sofort verfügbar ist
  • Benutzerkonfiguration → Administrative Vorlagen → System → Strg+Alt+Entf-Optionen → Abmeldung entfernen ⇒ aktivieren
  • Benutzerkonfiguration → Administrative Vorlagen → System → Strg+Alt+Entf-Optionen → Sperren des Computers entfernen ⇒ aktivieren

• Registry
  • HKEY_LOCAL_MACHINE → Software → Microsoft → Windows → Current Version → Policies → System ⇒ DisableLockWorkstation = 1 (als DWORD neu erstellen)
  • HKEY_LOCAL_MACHINE → Software → Microsoft → Windows → CurrentVersion → Policies → Explorer ⇒ StartMenuLogoff = 1 (als DWORD neu erstellen)

• Software
  • Firefox
    • als Standardbrowser festlegen
    • Addons: HTTPS-Everywhere und Ghostery
    • als 'root' für alle Nutzer installieren, Updates funktionieren dann ebenfalls nur als 'root'; wichtig, da man Firefox auch parallel als normaler Nutzer installieren kann und dann zwei Installationen im System hätte
  • Internet Explorer
    • standardmäßig dabei
    • Internetoptionen → Erweitert → Softwarerendering statt GPU-Rendering verwenden ⇒ aktivieren (3D-Unterstützung in den Images funktioniert noch nicht perfekt). Sollte das Image nur auf bwPC4 laufen, kann GPU-Rendering jedoch aktiviert werden.
  • LibreOffice
    • aktuelle Version gut sichtbar auf Desktop und im Startmenü
    • alle Wörterbücher sowie Deutsch und Englisch für die Benutzeroberfläche (sonst Startzeit sehr langsam)
    • Schnellstart nicht installieren bzw. aktivieren
  • Microsoft Office
    • aktuelle Version gut sichtbar auf Desktop und im Startmenü
  • Adobe Reader
  • Adobe Flash
  • 7-Zip
  • Notepad++
  • GIMP
  • Paint.NET
  • VLC
  • Citavi
    • mit allen verfügbaren Pickern
  • VirtualBox Guest Additions bzw. VMware Tools
  • Open-Source Alternativen verwenden wo möglich und sinnvoll
  • im Startmenü

• Sicherheit
  • kein Java, falls nicht unbedingt notwendig
    • wenn Java sein muss, dann wenigstens die Browser-Plugins deaktivieren
  • sicherheitsrelevant sind dabei vor allem (nicht nur) die Browser, Adobe Flash und Adobe Reader und die Windows Updates
  • regelmäßige Updates
    • einmal monatlich zum Patch-Day (2. Dienstag im Monat): Windows, Office, Adobe etc.
    • schwere Lücken bei Bedarf zwischendurch

• jedes Mal vor dem Veröffentlichen
  • System neu starten, damit Updates ggf. konfiguriert werden können
  • alle Programme einmal starten, vor allem nach Neuinstallation bzw. Update
    • evtl. Startdialoge kommen sonst immer wieder
  • msconfig
    • alles Unnötige aus dem Autostart entfernen
  • Bildschirmauflösung
    • sollte im Lehrpool automatisch angepasst werden
    • Voreinstellung ist die beim Bearbeiten zuletzt verwendete Auflösung
  • als 'root' bzw. 'admin' anmelden
    • Batch-Datei „Festplatte aufräumen“ ausführen (Rechtsklick → als Administrator ausführen)
    • löscht unnötige Dateien
    • Defragmentierung der Festplatte (Image lässt sich später besser verkleinern)
    • Überschreiben des freien Speicherplatzes mit Nullen (Image lässt sich später besser verkleinern)
  • VMware
    • Image verkleinern
      • vmware-vdiskmanager -k windows7-standard.vmdk
    • Image komprimieren
      • vmware-vdiskmanager -r windows7-standard.vmdk -t 5 windows7-standard-komprimiert.vmdk
  • VirtualBox
    • Image verkleinern
      • VBoxManage modifyhd –compact windows7-standard.vdi
    • VirtualBox kennt keine komprimierten Images

Zur drastischen Vereinfachung der Administration werden die Images zentral nur-lesbar zur Verfügung gestellt. Alle Änderungen werden nur lokal für die laufende Sitzung gespeichert. Deshalb gibt es auch keine aufwändige ADS-Anmeldung. Um trotzdem komfortabel Homeverzeichnis, Share-Laufwerke und Drucker einzubinden, wurde ein kleines Tool erstellt, welches dieses übernimmt. Es ist über diesen Link erhältlich.

Das durch Login-Tool eingebundene Laufwerk L: ist Passwortgeschützt und kann im Universitätsnetz und mittels VPN-Verbindung auch außerhalb der Universität eingebunden werden. Das Gemeinsame Laufwerk G: ist nicht passwortgeschützt und ist permanent im Standard-Image eingebunden. Das Laufwerk G: kann bei WindowsXP mittels „Netzlaufwerk verbinden“ und der Eingabe vom Pfad \\lehrpool.fs.uni-freiburg.de\lehrpool\ eingebunden werden. So lassen sich auch schon vor dem Kurs Inhalte einspielen und nach dem Kurs auch wieder einfach entfernen. G: kann dabei nur aus dem RZ-Netz erreicht werden.

Linux: unter Linux lässt sich das gemeinsame Laufwerk mittels

mount.cifs //lehrpool.fs.uni-freiburg.de/lehrpool/  zielverzeichnis -o user=<eigenerzid>,username=beliebig%beliebig

einbinden

Die gemeinsamen Laufwerke haben nur eine endliche Kapazität. Ebenfalls sollte darauf geachtet werden, dass Inhalte problematischer Natur (IPR, private bzw. beschränkte Daten) nur während des Kurses bereitgestellt und anschließend sofort wieder gelöscht werden. Ein Löschen aller Daten nach Abschluss des eigenen Kurses versteht sich von selbst.

Die Gemeinschaftslaufwerke sind keine Daten-Safes. Dozenten sollten immer daran denken, die Daten regelmäßig zu sichern und ein Backup bereitzuhalten, da jede® Zugriff auf die Daten anderer hat.

Eine Beispielkonfiguration für die VMware-Workstation VMplayer. Diese Konfigurationsdatei ist ein Linux-Beispiel, so wie es im Pool zum Einsatz kommt. Die Variablen sind für Windows identisch, die Pfade sehen natürlich etwas anders aus. In diesem Beispiel ist das Image auf „persistent“ konfiguriert, also veränderbar. Mit der Option guestOS = „winxppro“ wird als Gastsystem Windows-XP ausgewählt, sonst sollte da „winvista“ für Vista bzw. „windows7“ für 7 drinstehen.

Wichtig: Für die 64Bit-Varianten muss dort entsprechend unbedingt „winvista-64“ oder „windows7-64“ eingetragen werden, sonst gibt es im Pool Bluescreens. Bitte darauf achten, in der XML-Datei ebenfalls den OS-Parameter anzupassen.

# This configuration file was generated by /var/opt/openslx/bin/run-virt.sh
# version specific stuff - all versions
.encoding = "UTF-8"
config.version = "8"

sharedFolder.option = "alwaysEnabled"
ehci.present = "TRUE"
mks.enable3d = "FALSE"
cpuid.coresPerSocket = "2"
maxvcpus = "4"
monitor.virtual_mmu = "automatic"
monitor.virtual_exec = "automatic"
floppy1.clientDevice = "FALSE"
floppy1.readonly = "TRUE"

# pci configuration
usb.pciSlotNumber = 16
ethernet0.pciSlotNumber = 17
sound.pciSlotNumber = 18
ehci.pciSlotNumber = 19

# id
virtualHW.version = "7"
displayName = "Windows XP SPSS-Kurs"
guestOS = "winxppro"

# CPU/MEM
numvcpus = "2"
memsize = "1024"
MemAllowAutoScaleDown = "FALSE"
MemTrimRate = "-1"

# ide-disks
ide0:0.present = "TRUE"
ide0:0.fileName = "/var/lib/virt/vmware/winxppro-spss.vmdk"
ide0:0.mode = "independent-nonpersistent"
ide1:0.present = "TRUE"
ide1:0.autodetect = "TRUE"
ide1:0.fileName = "auto detect"
ide1:0.deviceType = "cdrom-raw"

# nics
ethernet0.present = "TRUE"
ethernet0.addressType = "static"
# using default virtualDev for ethernet0
ethernet0.connectionType = "nat"
#ethernet1.connectionType = "custom"
#ethernet1.vnet = "/dev/vmnet2"
ethernet0.address = "00:50:56:0D:d1:8d"
ethernet0.wakeOnPcktRcv = "FALSE"

# sound
sound.present = "TRUE"
sound.fileName = "-1"
sound.autodetect = "TRUE"

# svga
svga.autodetect = "TRUE"

# usb
usb.present = "TRUE"
usb.generic.autoconnect = "TRUE"

# shared folders
sharedFolder0.present = "TRUE"
sharedFolder0.enabled = "TRUE"
sharedFolder0.expiration = "never"
sharedFolder0.guestName = "home"
sharedFolder0.hostPath = "/home/whatever"
sharedFolder0.readAccess = "TRUE"
sharedFolder0.writeAccess = "TRUE"
sharedFolder.maxNum = "1"

# dirs/configs
tmpDirectory = "/tmp/vmware/dsuchod"
redoLogDir = "/tmp/vmware/dsuchod"
mainMem.useNamedFile = "TRUE"
snapshot.disabled = "TRUE"
tools.syncTime = "TRUE"
isolation.tools.hgfs.disable = "FALSE"
hgfs.mapRootShare = "TRUE"
isolation.tools.dnd.disable = "FALSE"
isolation.tools.copy.enable = "TRUE"
isolation.tools.paste.enabled = "TRUE"

# serial port
# no serial port configured

# parallel port
# no parallel port configured
extendedConfigFile = "run-vmware.vmxf"
virtualHW.productCompatibility = "hosted"
ide1:1.present = "FALSE"
scsi0.present = "FALSE"
scsi0:0.present = "FALSE"
floppy0.present = "FALSE"
serial0.present = "FALSE"
parallel0.present = "FALSE"
uuid.location = "56 4d ed c5 e0 df e0 2a-0b 93 42 59 6e ed fc 7e"
uuid.bios = "56 4d ed c5 e0 df e0 2a-0b 93 42 59 6e ed fc 7e"
cleanShutdown = "FALSE"
replay.supported = "FALSE"
replay.filename = ""
vmotion.checkpointFBSize = "16777216"
usb:0.present = "TRUE"
usb:1.present = "TRUE"
usb:1.deviceType = "hub"
usb:0.deviceType = "mouse"

Anmerkung: Es ist im Prinzip egal, ob virtuelle scsi- oder ide-Laufwerke verwendet werden. Im Falle von SCSI sollte natürlich analog zum obigen IDE-Beispiel

scsi0:0.present = "TRUE"
scsi0:0.fileName = "/var/lib/virt/vmware/winxppro-spss.vmdk"
scsi0:0.mode = "independent-nonpersistent"

eingesetzt werden.