Met een virtualiser kunt u elk besturingssysteem direct op het bureaublad starten zoals elk ander programma en zo veilig nieuwe systemen testen, oudere software blijven gebruiken op oude versies van Windows of nog onbekende software testen met een tweede Windows zonder het eigenlijke besturingssysteem te gebruiken. In het volgende artikel leggen we uit wat een virtuele machine is, voor welke doeleinden het gebruik van een VM geschikt is en welke gratis virtualisers u moet kennen voor het gebruik van een virtuele machine onder Windows 10.

1. wat is een virtuele machine?

In de meeste gevallen wordt op een PC een besturingssysteem geïnstalleerd en worden daarin programma’s uitgevoerd. Wil men nu een ander besturingssysteem installeren, bijvoorbeeld een Linux-distributie of een andere versie van Windows, dan moet een bootmanager worden ingesteld die de keuze biedt welk besturingssysteem moet worden gestart bij het opstarten van het systeem. De hele procedure is niet alleen tijdrovend en foutgevoelig, maar ook niet meer nodig.

Sinds vele jaren bestaan er voor Windows, Mac OS en Linux zogenaamde “virtualisers”, beter gezegd hypervisors. Met deze programma’s kan een virtuele machine (VM) geïsoleerd op een hostsysteem draaien alsof het om een fysieke computer gaat.

De virtuele machine draait in principe als elk ander programma op het bureaublad en kan worden weergegeven als een venster of op volledig scherm. Toetsaanslagen en muisbewegingen worden “gevangen” in de virtuele machine als u de focus in dit venster hebt of als de focus met een toetscombinatie wordt veranderd van het echte systeem naar het virtuele systeem.

Binnen de virtuele machine kun je in principe alles installeren wat op de echte hardware uitvoerbaar zou zijn. Of het nu gaat om een oude Windows XP, Linux, BSD, Solaris, OS/2, MacOS X of de laatste insider build van Windows 10: alle besturingssystemen draaien in een virtuele machine alsof ze op een echt systeem zijn geïnstalleerd, mits de virtualiser ook de gastsystemen ondersteunt, wat sterk varieert. Voor een betere compatibiliteit bieden de virtualisatoren VMWare en VirtualBox uitbreidingen die op het gastsysteem moeten worden geïnstalleerd, zodat bijvoorbeeld USB 3.0 of het overschakelen naar het gastsysteem alleen via muisfocus mogelijk is.

1.1 Hoe de hypervisor werkt

De hypervisor gebruikt de rekenkracht en het geheugen van het hostsysteem, zodat er nauwelijks noemenswaardige prestatienadelen zijn in vergelijking met de uitvoering op een echt systeem. De geleverde CPU-kracht en RAM-toewijzing kunnen in de virtualisatoren nog worden aangepast.

Alleen de grafische interface is een knelpunt, waardoor het gebruik van virtuele machines niet geschikt is voor grafisch complexe games.

1.2 Je kunt de hardware van een VM aanpassen aan je eigen wensen

Elk van de hieronder gepresenteerde virtualisatoren biedt vele mogelijkheden om de uitrusting van de virtuele machine aan te passen aan uw eigen wensen.

U kunt bijvoorbeeld uw eigen partitie gebruiken als schijf of een virtuele schijf, wat in feite gewoon een bestand op de harde schijf is. Veel bestandsformaten van virtuele harde schijven van de verschillende virtualisatoren zijn compatibel met elkaar.

VirtualBox gebruikt het bestandsformaat VDI, VMDK is het bestandsformaat van VMWare en Hyper-V vertrouwt op VHD, dat zelfs Windows zelf gebruikt voor virtuele harde schijven. VMWare kan VHD-gegevensdragers lezen. Er zijn echter ook converters, zoals de Starwind V2V Converter, die VHD naar VMDK en vice versa kunnen converteren.

Maak virtuele schijvenop SSD: Virtuele gegevensdragers van VM’s voelen zich onder Windows bijzonder prettig op een SSD, omdat een eventuele fragmentatie van het bestand geen prestatieverlies betekent en SSD’s standaard veel sneller lezen en schrijven dan normale harde schijven.

Wijzigingen in het bestandssysteem worden desgewenst beheerd in snapshots. Als u bijvoorbeeld nieuwe programma’s wilt uitproberen in een VM, maakt u eerst een snapshot voor de installatie. Na de test kunt u het besturingssysteem in de VM terugzetten naar de snapshot, waardoor alle wijzigingen die daarna zijn aangebracht, worden verwijderd.

Optische gegevensdragers kunnen in een VM op dezelfde manier worden gebruikt als virtuele gegevensdragers in de vorm van ISO-bestanden, die vaak ter download worden aangeboden voor live systemen van verschillende Linux-distributies en waarmee een afgewerkte Linux direct kan worden gebruikt zonder tijdrovende installatie.

USB-apparaten die op het hostsysteem zijn aangesloten , kunnen tijdens de werking worden doorgegeven aan de virtuele machine en daar zonder problemen worden gebruikt.

1.3 Virtuele machine netwerken

Voor de netwerkverbinding kunt u in de virtualisatoren kiezen of

• het gastsysteem geen netwerkverbinding mag ontvangen,
• alleen netwerkcommunicatie tussen het gastsysteem en het hostsysteem mogelijk is
• de netwerkverbinding van het gastsysteem geschiedt via “NAT” en de client ontvangt dus geen eigen IP naar buiten,
• er wordt een “bridge mode” ingesteld waarin het gastsysteem zich gedraagt als een normale PC, d.w.z. een eigen IP-adres ontvangt van de router en zich gedraagt als elke andere PC in het netwerk.

Met deze netwerkinstellingen kunt u bepalen hoe de VM met het netwerk is verbonden, afhankelijk van het toepassingsgebied.

Onze tip: Voor de meeste gebruikssituaties zou “NAT” de juiste keuze moeten zijn. Als u daarentegen het besturingssysteem binnen de VM in het netwerk wilt integreren als een volwaardige pc, en bijvoorbeeld ook serverdiensten (webserver, mailserver, gameserver) op de virtuele pc wilt draaien, is de “Bridge-modus” de betere keuze. In deze modus kunt u ook complexere netwerkscenario’s testen zonder meerdere echte pc’s te hebben.

Een gedeelde map vergemakkelijkt de gegevensuitwisseling tussen de virtuele machine en het hostsysteem. U kunt hiermee een lokale map specificeren die in het virtuele systeem beschikbaar wordt gesteld als netwerkmap. Toegang tot de map vanaf het echte systeem kan ook worden ingesteld als “alleen lezen”, bijvoorbeeld om te voorkomen dat een virus van het gastsysteem het hostsysteem aanvalt.

2. toepassingsgebieden voor een virtuele machine in Windows 10

2.1 Meerdere besturingssystemen tegelijk onder Windows

Het meest voorkomende gebruik van virtuele machines is waarschijnlijk om verschillende besturingssystemen te draaien, zelfs tegelijkertijd. U kunt het gebruiken om een Linux-distributie te installeren als een ander besturingssysteem vanuit Windows 10 of om de ISO-image van een live systeem direct in een VM te draaien, waardoor u het besturingssysteem niet hoeft te installeren.

Op deze manier is het mogelijk om zonder veel moeite veilig veel verschillende besturingssystemen onder Windows 10 uit te proberen en ermee te werken.

2.2 Oudere Windows-systemen zoals Windows XP draaien onder Windows 10

Een ander toepassingsgebied is het virtualiseren van oudere Windows-versies. Op die manier kunt u programma’s blijven gebruiken waar u van houdt en die niet meer draaien op nieuwere versies zoals Windows 10.

U kunt bijvoorbeeld Windows XP in een virtuele machine installeren en daar de programma’s gebruiken die onder nieuwere Windows-versies niet meer zouden draaien. Ook oudere USB-hardware zoals scanners, printers of een ISDN-telefoonsysteem kan in sommige gevallen weer tot leven worden gewekt door simpelweg de driversoftware in het oude virtuele systeem te installeren.

Echt systeem klonen voor virtueel gebruik: Er zijn verschillende, gratis programma’s die een echt besturingssysteem klonen zodat het in een virtuele machine gebruikt kan blijven worden. Dit is vooral praktisch als u wilt upgraden naar een nieuw besturingssysteem, maar het vorige systeem wilt behouden. Wij hebben zeer goede ervaringen met de gratis VMware vCenter Converter, die niet alleen de formaten van de fabrikant VMware zelf ondersteunt, maar ook die van VirtualBox of Hyper-V.

.

2.3 Testen van nieuwe Windows 10 builds of trail versies van Windows Server

Omgekeerd kunt u nieuwe Windows-versies zoals de functie-upgrades van Windows 10, die om de zes maanden worden uitgebracht, ook veilig testen in een virtuele machine voordat u de nieuwe build van Windows 10 op het echte systeem laat installeren.

De door Microsoft gratis aangeboden trailversies van Windows 10 of Windows Server kunnen gedurende een beperkte periode zonder problemen in een virtuele machine worden getest.

Meervoudig gebruik legaal? Een Windows-licentie mag slechts op één systeem geïnstalleerd worden, ongeacht of het een echt of virtueel systeem is. Oudere Windows-licenties die u niet meer als echt systeem gebruikt, kunt u dus legaal virtueel draaien. Het is echter niet legaal om een Windows-licentiesleutel te gebruiken voor een virtueel en een echt systeem. Als u dit toch probeert, kunnen er activeringsproblemen ontstaan. In dat geval zijn er gerenommeerde dealers die licenties van gebruikte Windows-versies tegen lage prijzen verkopen.

2.4 Veilig testen van nieuwe software

Een virtuele Windows biedt u de mogelijkheid om nieuwe programma’s of programma’s van onbekende herkomst van internet eerst veilig in een virtuele omgeving te testen. De snapshotfunctie van de virtualisator helpt u daarbij. Als u vóór de installatie een snapshot maakt, worden alle wijzigingen achteraf ongedaan gemaakt als u het systeem terugzet naar de snapshot.

Met deze testmethode loopt u niet het risico dat het echte systeem op enigerlei wijze door de installatie wordt beschadigd of dat er na de deïnstallatie resten achterblijven.

2.5 Bescherming tegen virusaanvallen

Zelfs voor “uitstapjes door donkere hoeken van het internet” biedt een VM voldoende bescherming, mits correct geconfigureerd (NAT, geen uitwisselingsmap met schrijfrechten). Elke virtualiser is zo geconfigureerd dat wijzigingen aan het systeem bij het afsluiten worden weggegooid als u niet instemt met een overname.

PC-Welt heeft getest hoe veilig een virtuele PC is en of het mogelijk is dat virussen “uitbreken” op het hostsysteem. Hun conclusie is: Op voorwaarde dat de virtualiser zelf wordt bijgewerkt en de VM volledig wordt afgesloten, zou een virus dat van het gastsysteem naar het hostsysteem springt zeer onwaarschijnlijk moeten zijn.

Bovendien wordt een geïnfecteerd virtueel besturingssysteem op verzoek van de gebruiker bij het afsluiten teruggebracht naar de toestand vóór het opstarten, en worden wijzigingen van welke aard ook verwijderd.

3. Deze virtuele machines zijn gratis beschikbaar voor de thuisgebruiker.

De markt voor virtualisatieoplossingen voor besturingssystemen groeit en speelt een steeds grotere rol, vooral voor serverdiensten in de cloud, zoals blijkt uit het aanbod van Microsoft met Azure, VMWare Cloud of andere oplossingen met Infrastructure as a Service (IaaS).

Voor dit artikel beperken we ons echter tot desktopoplossingen onder Windows, die gratis beschikbaar zijn.

Virtualisatie van Android: Als u Android op de desktop wilt draaien, zijn er twee oplossingen – de gratis Andy OS Android Emulator en de BlueStacks App Player – waarmee u apps in een virtuele omgeving kunt testen voordat u ze op de smartphone installeert.

3.1 Microsoft Hyper-V

Hyper-V is een gratis virtualiser van Microsoft en zit sinds Windows 8 als Hyper-V-technologie in het besturingssysteem, dus ook in Windows 10 of Windows Server 2016 of Windows Server 2019. Een andere vereiste is een 64-bits processor met Second Level Address Translation (SLAT), die alle moderne processoren ondersteunen.

Hyper-V alleen vanaf de Pro-edities: De desktopbesturingssystemen van Microsoft zijn beschikbaar in verschillende edities. Windows 10 Home heeft niet alle functies die alleen beschikbaar zijn in Windows 10 Pro of Windows 10 Enterprise. Hyper-V is een van de functies die Microsoft alleen beschikbaar stelt vanaf Windows 10 Pro. Een volledig overzicht van de verschillen tussen de edities vindt u in ons artikel Windows 10-versies: een vergelijking van de verschillende edities en versies van Windows 10.

3.1.1 Hoe installeert u Hyper-V onder Windows 10?

Om Hyper-V te gebruiken, moet het eerst worden geïnstalleerd als een optionele functie. De eenvoudigste manier om dit te doen is door in het startmenu van Windows 10 “Windows-functies” in te voeren.

De zoekopdracht brengt het gedeelte “Windows-functies activeren of deactiveren” van het configuratiescherm naar boven, dat u anders via de instellingen onder “Apps” zou moeten openen. Daar vindt u de tekstlink “Programma’s en functies” in het gedeelte “Apps & functies” aan de rechterkant.

Dit leidt naar het klassieke Configuratiescherm in het gedeelte “Programma’s en onderdelen”. U vindt dan ook links naar “Windows-functies activeren of deactiveren”.

Hier kunt u vervolgens Hyper-V activeren onder Windows 10.

Foutmelding met VMware Workstation en andere virtualisatoren: Als u Hyper-V onder Windows activeert, botst het met andere virtualisatoren zoals VMware Workstation of VirtualBox. De enige remedie is om Hyper-V of de andere virtualiser uit te schakelen, zoals onze tip VMware Workstation en andere virtualisers zijn niet compatibel met Device/Credential Guard beschrijft, of om Hyper-V tijdelijk uit te schakelen met de tool Hyper-V Switch zolang u een andere virtualiser wilt gebruiken.

3.1.2 Hoe mogelijke foutmeldingen bij het starten van Hyper-V op te lossen

Na de installatie vindt u de Hyper-V Manager en de Hyper-V Quick Start in het Windows 10 Start-menu.

Ondanks de installatie ontbreken Hyper-V-programma’s of wordt de hypervisor niet uitgevoerd: Als u Hyper-V en de beheertools ervoor hebt geïnstalleerd zoals hierboven beschreven, maar Hyper-V ontbreekt nog steeds in het menu Start, voer dan in de PowerShell van Windows 10 als beheerder (WIN+X) de volgende opdracht in:

Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V -All

Na een herstart zou Hyper-V dan beschikbaar moeten zijn.

Als u bij het starten van een VM met Hyper-V de foutmelding krijgt dat de hypervisor niet draait, ontbreekt een vermelding in de bootloader van Windows 10. Om dit te verhelpen, start u de opdrachtregel CMD als administrator en voert u vervolgens de volgende opdracht in:

bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto

Na een herstart zou Hyper-V dan moeten werken.

3.1.3 Een VM opzetten en configureren met Hyper-V

U kunt een nieuw virtueel systeem selecteren met de Hyper-V snelle creatie. De wizard toont alleen een Windows 10-ontwikkelingsomgeving op basis van de evaluatieversie van Windows 10 Enterprise en twee Ubuntu-versies.

U kunt echter ook ISO-images van andere systemen selecteren via “Lokale installatiebron”. De volgende systemen worden ondersteund als gastbesturingssystemen in Hyper-V: Windows vanaf Vista en ook Ubuntu, FreeBSD, SUSE, CentOS en Red Hat Enterprise Linux. U kunt ook andere systemen installeren, maar er is geen garantie voor een foutloze uitvoering.

Een ergernis al tijdens de installatie is het feit dat Hyper-V geen ISO-images kan mounten die niet lokaal zijn opgeslagen. ISO-bestanden van netwerkstations worden wel geaccepteerd, maar de setup eindigt dan met een foutmelding.

Aan de andere kant is de setup erg snel, zeker voor Windows 10. Na het aanmaken kunt u de instellingen voor de VM nog bewerken.

Een bijzondere eigenschap van Hyper-V is het dynamisch geheugenbeheer. Hierbij definieert u een minimale en maximale waarde. Hyper-V gebruikt het geheugen dan dynamisch en blokkeert het niet direct wanneer de VM wordt gestart. Dit is vooral praktisch als u meerdere VM’s tegelijk draait. Het beschikbare totale geheugen wordt niet volledig aan het hostsysteem onttrokken.

Het netwerkbeheer is wat complexer in vergelijking met VMWare Workstation Player en VirtualBox. U kunt alleen de virtuele switch gebruiken, die overeenkomt met NAT-technologie. Wil je andere netwerkverbindingen instellen, zoals een bridgeverbinding, dan moet je eerst een nieuwe virtuele switch aanmaken via de Hyper-V Manager.

Hetgebruik van de VM’s is in principe eenvoudig gehouden. Je kunt de VM starten, stoppen en pauzeren via een pictogrammenbalk. Snapshots worden in Hyper-V checkpoints genoemd, maar ze dienen ook om tussenstappen van het systeem te maken waarnaar je op elk moment kunt terugkeren.

Bestanden en inhoud kunnen worden uitgewisseld via shares, drag and drop en zelfs via het klembord, mits Hyper-V dit ondersteunt op het gastsysteem.

De beheerconsole van de Hyper-V Manager daarentegen is even wennen. Het is hier duidelijk dat de toepassing vooral uit het servergebied komt en is ontworpen om veel verschillende VM’s tegelijk te draaien.

In tegenstelling tot VMWare Workstation Player of VirtualBox is de oplossing van Hyper-V voor het gebruik van extra apparaten via USB nogal ongemakkelijk. Eerst moet de uitgebreide sessiemodus worden geactiveerd voor de server en de VM. In de tweede stap moet u vervolgens via opties de lokale bronnen selecteren die in de VM moeten worden gebruikt wanneer u verbinding maakt met de VM.

De volgende video beschrijft nogmaals hoe je een virtuele machine aanmaakt in Hyper-V onder Windows 10.

https://www.youtube.com/watch?v=NrkCzkdMQkg

3.2 VMWare Workstation-speler

VMWare is al vele jaren op de markt met zijn producten en biedt twee in principe identieke producten voor de desktop: VMWare Workstation Player en VMWare Workstation Pro. Het verschil zit hem in het scala aan functies en de prijs.

VMware Workstation Player is gratis voor privégebruik, maar mist enkele functies zoals snapshots of het gelijktijdig uitvoeren van meerdere VM’s. Een volledig overzicht van de twee edities vindt u in een vergelijking tussen VMWare Workstation Player en Workstation Pro op de homepage van de fabrikant.

Ondanks enkele beperkingen en vooral de ontbrekende snapshots is VMWare Workstation zelfs in de gratis Player-editie een goede virtualiser. De bediening is voorbeeldig, helaas alleen met een Engelse interface.

Het opzetten van nieuwe VM’s is geen probleem met Workstation Player. Je geeft het pad naar het ISO-bestand op en VMWare Workstation Player installeert het besturingssysteem zelf of je installeert het besturingssysteem vanuit een ISO-bestand.

VMWare biedt de breedste ondersteuning van besturingssystemen. Windows 3.1 tot Windows 10, bijna alle Linux-distributies en ook andere systemen zoals MS-DOS, FreeBSD, Netware of Solaris kunnen als gastsysteem worden uitgevoerd in VMWare Workstation Player.

Toegang tot CD/DVD, printer of USB-apparaten is mogelijk via een pictogrammenbalk bovenaan het venster. U kunt apparaten die op het hostsysteem zijn aangesloten op de VM aansluiten via de functie “Connect”.

VMWare-tools, uitbreidingen voor het gastsysteem, verbeteren de interactie tussen het host- en gastsysteem door speciale stuurprogramma’s voor de hardware te installeren. De tools zijn beschikbaar voor tal van besturingssystemen en kunnen binnen een VM worden geïnstalleerd via “Player” -> “Manage”.

Een bijzonder kenmerk van VMWare Workstation is de Unity-modus. Op voorwaarde dat de extensies voor het gastbesturingssysteem zijn geïnstalleerd en de Unity-weergavemodus is geactiveerd, kunnen programma’s die in de VM draaien als normale programma’s worden weergegeven in de taakbalk van het hostsysteem.

De volgende video legt uit hoe u een gastsysteem installeert in VMWare Workstation Player.

3.3 Oracle VirtualBox

VirtualBox heeft ook een lange geschiedenis en heeft in de loop der tijd verschillende eigenaren gehad, momenteel is het eigendom van Oracle. De software is gratis en vrij verkrijgbaar, maar alleen het pakket voor de gastextensies is vrij voor privégebruik of voor onderwijsinstellingen, voor andere toepassingsgebieden is een licentie nodig. De virtualisatiesoftware is beschikbaar voor zowel Windows, Mac OS als Linux. MS-DOS, Windows 3.1 tot Windows 10, de meeste Linux-distributies, Solaris, BSD, OS/2 en Mac OS X worden ondersteund als gastsysteem.

De gebruikersinterface is in versie 6 sterk verbeterd en is niet beter of slechter dan die van VMWare Workstation Player. De gebruiker kan ook in VirtualBox via een wizard een nieuwe VM opzetten en hier tal van configuratie-instellingen opgeven, zoals harde schijf, optische gegevensdrager of ISO-bestand, RAM, netwerk, USB, gedeelde map voor uitwisseling met het hostsysteem en nog veel meer.

Voor sommige functies zoals USB 3.0, gedeelde mappen, verbeterde grafische resolutie of het automatisch “vangen van de muis” wanneer deze in het VM-venster wordt verplaatst, moet eerst het Oracle VM VirtualBox Extension Pack in het gastsysteem worden geïnstalleerd – analoog aan de VMWare Tools. Dit is mogelijk via “Devices” -> “Insert Guest Extensions”.

VirtualBox kan ook op het hostsysteem aangesloten hardware aan het gastsysteem binden, bijvoorbeeld USB-sticks of andere, externe hardware. De knoppen onderaan de virtuele machine dienen ook hiervoor.

Klembord in VirtualBox: Om het klembord tussen VirtualBox en het hostsysteem te activeren, moet u in de instellingen van de VM onder Algemeen -> Geavanceerd de standaardinstelling van “gedeactiveerd” naar een van de mogelijke instellingen “host naar gast”, “gast naar host” of “bidirectioneel” activeren. Slepen en neerzetten tussen gast en host kan ook in dit menu worden geactiveerd.

Snapshots worden in VirtualBox back-up punten genoemd en kunnen te allen tijde aangemaakt, verwijderd of gekloond worden. Zo is het in VirtualBox ook mogelijk om een back-up punt te maken voordat je grote veranderingen aanbrengt zoals het installeren van nieuwe software of drivers en het systeem naar dit punt te herstellen indien nodig.

In de volgende video wordt in detail uitgelegd hoe je VirtualBox instelt en er bijvoorbeeld Windows 10 als VM in draait.

4 Onze aanbeveling voor virtualisatoren op de desktop

Elk van de hier voorgestelde virtualisatoren is geschikt voor het emuleren van gangbare besturingssystemen. Hyper-V heeft het voordeel van rechtstreekse integratie in het besturingssysteem en dynamisch geheugenbeheer, wat bijzonder voordelig is wanneer meerdere VM’s tegelijk actief zijn. De virtualisator van Microsoft is daarentegen niet erg elegant in het gebruik en kan beginners overweldigen.

VirtualBox en VMWare Workstation Player daarentegen zijn met hun interfaces en bedieningsconcepten veel beginnersvriendelijker en bieden in het algemeen ook meer comfort dan de Microsoft-oplossing. Het ontbreken van een snapshot-functie in VMWare Workstation Player devalueert echter aanzienlijk wat op zich een zeer goede VM-oplossing is, zodat VirtualBox waarschijnlijk de betere keuze is voor de meeste gebruikers.