如何新增VM：從零開始建立虛擬機器的完整指南與常見問題解析

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在數位科技日新月異的今天，虛擬機器 (Virtual Machine, VM) 已經成為許多專業人士和科技愛好者的必備工具。無論是為了軟體開發測試、嘗試不同的作業系統、安全地運行未知程式，或是建立隔離的工作環境，學會如何新增VM都是一項極其實用的技能。

本文將為您提供一份詳盡的指南，涵蓋了最常見的三種虛擬化平台：VirtualBox、VMware Workstation/Player 和 Hyper-V，手把手教您從零開始建立虛擬機器，並解答您可能遇到的常見問題。

虛擬機器是什麼？為何需要新增VM？

虛擬機器 (VM) 是一種軟體實作的電腦系統。它可以在您現有的實體電腦（稱為「主機」或 Host）上，模擬出一個獨立的電腦硬體環境，並在其上安裝另一個作業系統（稱為「客戶機」或 Guest）。想像一下，您的電腦就像一個公寓大樓，而每個VM就是公寓裡的一個獨立套房，擁有自己的水電系統（CPU、記憶體、硬碟）。

新增VM的常見應用與好處：

  • 軟體測試與開發： 在隔離的環境中測試新軟體、網站或開發專案，避免影響主機系統。
  • 多作業系統環境： 在同一台電腦上同時運行 Windows、Linux、macOS 等不同作業系統，無需重啟。
  • 安全性研究： 安全地執行可疑程式、開啟未知檔案，防止病毒或惡意軟體感染主機。
  • 舊版軟體相容性： 運行只支援舊版作業系統的應用程式。
  • 資源隔離： 為不同的專案或任務分配專屬的運算資源。
  • 系統快照與還原： 方便地備份虛擬機器狀態，隨時還原到過去的某個時間點。

開始新增VM前的準備工作

在您開始建立虛擬機器之前，請確保您的實體電腦滿足以下條件：

  • 足夠的硬體資源：

    • CPU： 現代處理器幾乎都支援虛擬化技術（Intel VT-x 或 AMD-V）。請在BIOS/UEFI中啟用此功能。
    • 記憶體 (RAM)： 主機需要有足夠的記憶體供自己運行，同時也需要分配給虛擬機器。建議至少8GB或以上，以確保流暢體驗。
    • 硬碟空間： 客戶機的作業系統和應用程式將佔用硬碟空間。請確保有足夠的可用空間，建議至少預留20GB以上。
  • 欲安裝的作業系統 ISO 映像檔： 這將是您在虛擬機器中安裝的作業系統。您可以從官方網站下載 Windows、Ubuntu、CentOS 等作業系統的 ISO 檔。
  • 虛擬化軟體： 本文將介紹三種主流的虛擬化軟體，您可以根據自己的需求選擇其一。

如何新增VM：三大主流平台詳解

1. 使用 Oracle VirtualBox 新增VM

VirtualBox 是一款免費開源的虛擬化軟體，支援多種主機和客戶機作業系統，非常適合個人使用者和開發者。

步驟一：下載與安裝 VirtualBox

  1. 前往 VirtualBox 官方網站 (https://www.virtualbox.org/) 下載適用於您主機作業系統的版本。
  2. 執行安裝程式，依照指示完成安裝。通常保持預設選項即可。

步驟二：新增虛擬機器

  1. 開啟 VirtualBox 管理介面。
  2. 點擊左上角的「新增」(New) 按鈕。
  3. 命名與作業系統類型：

    • 名稱： 輸入您虛擬機器的名稱（例如：Win10測試機、Ubuntu伺服器）。
    • 資料夾： 選擇虛擬機器檔案的儲存位置。
    • 類型： 根據您要安裝的作業系統選擇，例如「Microsoft Windows」或「Linux」。
    • 版本： 選擇具體的作業系統版本，例如「Windows 10 (64-bit)」或「Ubuntu (64-bit)」。

    點擊「下一步」。

  4. 記憶體大小：

    • 拖曳滑桿或輸入數值，設定分配給此虛擬機器的記憶體大小。建議根據客戶機系統要求和您的主機記憶體總量進行分配，確保主機仍有足夠記憶體運行。

    點擊「下一步」。

  5. 硬碟：

    • 選擇「建立新的虛擬硬碟」。

    點擊「建立」。

  6. 硬碟檔案類型：

    • 保持預設的「VDI (VirtualBox Disk Image)」即可。

    點擊「下一步」。

  7. 儲存方式：

    • 選擇「動態配置 (Dynamically allocated)」：虛擬硬碟檔案會隨著實際使用量增長，不會立即佔用所有設定的空間，適合空間有限的用戶。
    • 選擇「固定大小 (Fixed size)」：立即預留所有設定的空間，性能可能稍好，但會一次性佔用大量空間。

    建議選擇「動態配置」。點擊「下一步」。

  8. 檔案位置與大小：

    • 設定虛擬硬碟檔案的儲存路徑和最大大小。建議至少20GB以上。

    點擊「建立」。

步驟三：掛載作業系統 ISO 映像檔

  1. 在 VirtualBox 管理介面中，選擇您剛剛建立的虛擬機器。
  2. 點擊「設定」(Settings) 按鈕。
  3. 在左側選單中選擇「儲存」(Storage)。

    • 在「儲存裝置」下方的控制器列表中，點擊「空」(Empty) 光碟圖示。
    • 在右側的「屬性」區塊中，點擊光碟圖示旁的下拉箭頭，選擇「選擇/建立一個虛擬光碟」。
    • 瀏覽並選擇您預先下載好的作業系統 ISO 映像檔。
  4. 點擊「確定」關閉設定視窗。

步驟四：啟動虛擬機器並安裝作業系統

  1. 在 VirtualBox 管理介面中，選擇虛擬機器。
  2. 點擊「啟動」(Start) 按鈕。
  3. 虛擬機器將會啟動，並從您掛載的 ISO 映像檔引導。依照客戶機作業系統的安裝指示完成安裝過程。

步驟五：安裝 Guest Additions

作業系統安裝完成後，建議安裝 VirtualBox 的 Guest Additions，這將會大大提升虛擬機器的效能和使用者體驗，例如：更好的螢幕解析度、滑鼠整合、檔案拖曳、共享剪貼簿等功能。

  1. 啟動虛擬機器並登入客戶機作業系統。
  2. 在 VirtualBox 視窗頂部的選單欄中，點擊「裝置」(Devices) -> 「插入 Guest Additions CD 映像」(Insert Guest Additions CD image)。
  3. 在客戶機中，打開虛擬光碟機並執行安裝程式。依照指示完成安裝後，重啟虛擬機器。

2. 使用 VMware Workstation Pro / Player 新增VM

VMware Workstation Pro 是功能強大的付費虛擬化軟體，而 VMware Workstation Player 則是其免費版本，功能相對簡化，但足以應付基本的虛擬機器需求。這裡以 Player 版本為例，Pro 版的操作類似。

步驟一：下載與安裝 VMware Workstation Player

  1. 前往 VMware 官方網站下載 VMware Workstation Player (https://www.vmware.com/go/downloadplayer)。
  2. 執行安裝程式，依照指示完成安裝。

步驟二：新增虛擬機器

  1. 開啟 VMware Workstation Player。
  2. 在主介面中，點擊「建立新的虛擬機器」(Create a New Virtual Machine)。
  3. 安裝來源：

    • 選擇「安裝程式光碟影像檔案 (iso)(I):」，然後點擊「瀏覽」選擇您下載好的作業系統 ISO 映像檔。VMware 的「Easy Install」功能會自動偵測許多作業系統並簡化安裝過程。
    • 如果您想稍後再安裝作業系統，可以選擇「稍後安裝作業系統」。

    點擊「下一步」。

  4. 簡易安裝資訊 (如果選擇了 ISO)：

    • 輸入您的 Windows 產品金鑰（選填）、使用者名稱和密碼。這些資訊將用於自動安裝作業系統。

    點擊「下一步」。

  5. 虛擬機器名稱與位置：

    • 虛擬機器名稱： 輸入您虛擬機器的名稱。
    • 位置： 選擇虛擬機器檔案的儲存路徑。

    點擊「下一步」。

  6. 指定磁碟容量：

    • 設定虛擬硬碟的最大容量。建議至少20GB以上。
    • 選擇「將虛擬磁碟分割成多個檔案」或「將虛擬磁碟儲存為單一檔案」。分割成多個檔案便於移動和備份，單一檔案可能在性能上略有優勢。

    點擊「下一步」。

  7. 準備建立虛擬機器：

    • 您會看到虛擬機器的摘要資訊。您可以點擊「自訂硬體」(Customize Hardware) 進行更詳細的設定，例如：
      • 記憶體： 調整 RAM 大小。
      • 處理器： 設定分配的 CPU 核心數量。
      • 網路介面卡： 選擇網路模式（NAT、橋接模式等）。
      • 顯示器： 開啟 3D 圖形加速。

    完成後點擊「關閉」，然後點擊「完成」(Finish)。

步驟三：啟動虛擬機器並安裝作業系統

  1. 在 VMware Workstation Player 主介面中，選擇您剛剛建立的虛擬機器。
  2. 點擊「啟動此虛擬機器」(Power on this virtual machine)。
  3. VMware 將會自動或引導您進行作業系統的安裝。依照客戶機作業系統的安裝指示完成安裝。

步驟四：安裝 VMware Tools

與 VirtualBox 的 Guest Additions 類似，VMware 也有 VMware Tools，用於提升虛擬機器的性能和功能（如：更好的解析度、共享資料夾、檔案拖曳、剪貼簿共享）。

  1. 啟動虛擬機器並登入客戶機作業系統。
  2. 在 VMware Workstation Player 視窗頂部的選單欄中，點擊「管理」(Manage) -> 「安裝 VMware Tools」(Install VMware Tools)。
  3. 在客戶機中，打開虛擬光碟機並執行安裝程式。依照指示完成安裝後，重啟虛擬機器。

3. 使用 Hyper-V 新增VM (Windows Pro/Enterprise/Server)

Hyper-V 是 Microsoft 內建於 Windows Pro、Enterprise 和 Server 版本中的虛擬化技術，無需額外安裝軟體，只需啟用功能即可。

步驟一：啟用 Hyper-V 功能

  1. 在 Windows 搜尋欄中輸入「開啟或關閉 Windows 功能」，然後開啟它。
  2. 在列表中找到並勾選「Hyper-V」項目，點擊「確定」。
  3. 等待功能安裝完成，並在提示時重啟電腦。

步驟二：設定虛擬網路交換器 (Virtual Switch)

在建立虛擬機器前，建議先建立一個虛擬網路交換器，以便虛擬機器可以連接網路。

  1. 開啟「Hyper-V 管理員」。您可以在 Windows 搜尋中找到它。
  2. 在右側的「動作」窗格中，點擊「虛擬交換器管理員」(Virtual Switch Manager)。
  3. 選擇「外部」(External)，然後點擊「建立虛擬交換器」。

    • 名稱： 輸入交換器的名稱（例如：我的外部網路）。
    • 連線類型： 確保選擇「外部網路」，並從下拉列表中選擇您的實體網路介面卡（例如：您的乙太網路或 Wi-Fi 適配器）。
    • 如果您不希望主機與虛擬機器共用網路，可以取消勾選「允許管理作業系統共用此網路介面卡」。

    點擊「確定」。

  4. 若有提示，點擊「是」允許更改。

步驟三：新增虛擬機器

  1. 在 Hyper-V 管理員中，在左側窗格中右鍵點擊您的主機名稱，然後選擇「新增」(New) -> 「虛擬機器」(Virtual Machine)。
  2. 新增虛擬機器精靈：

    • 點擊「下一步」。
    • 指定名稱和位置： 輸入虛擬機器的名稱，並選擇儲存位置。點擊「下一步」。
    • 指定世代：
      • 第一代： 模擬舊式 BIOS 硬體，支援更多舊版作業系統。
      • 第二代： 模擬 UEFI 硬體，支援更新的作業系統（Windows Server 2012 R2 以上、Windows 8/8.1/10 64 位元、某些 Linux 發行版），支援 UEFI 開機、安全開機、PXE 開機等新功能。建議選擇第二代。

      點擊「下一步」。

    • 指派記憶體： 設定分配給虛擬機器的啟動記憶體。可以勾選「使用動態記憶體」以優化記憶體使用。點擊「下一步」。
    • 設定網路： 從下拉列表中選擇您剛才建立的虛擬交換器。點擊「下一步」。
    • 連線虛擬硬碟：
      • 建立虛擬硬碟： 輸入名稱、位置和大小。建議至少20GB以上。
      • 使用現有的虛擬硬碟： 如果您已有VHD/VHDX檔案。
      • 稍後連結虛擬硬碟： 在虛擬機器建立後手動添加。

      點擊「下一步」。

    • 安裝選項： 選擇「從開機 CD/DVD-ROM 安裝作業系統」。選擇「映像檔 (.iso)」，然後瀏覽並選擇您的作業系統 ISO 檔案。點擊「下一步」。
    • 完成： 檢閱摘要資訊，點擊「完成」。

步驟四：啟動虛擬機器並安裝作業系統

  1. 在 Hyper-V 管理員中，在您的虛擬機器上點擊右鍵。
  2. 選擇「連線」(Connect)。這將開啟虛擬機器的視窗。
  3. 在虛擬機器的視窗中，點擊上方的「啟動」(Start) 按鈕。
  4. 虛擬機器將會啟動，並從您掛載的 ISO 映像檔引導。依照客戶機作業系統的安裝指示完成安裝過程。

步驟五： Hyper-V 整合服務

Hyper-V 的整合服務 (Integration Services) 類似於 VirtualBox 的 Guest Additions 和 VMware Tools，它會自動安裝在大多數支援的客戶作業系統上。若未自動安裝，您可以手動在虛擬機器連線視窗中，點擊「動作」(Action) -> 「插入整合服務安裝磁片」(Insert Integration Services Setup Disk) 來安裝。

新增VM後的進階設定與最佳實踐

  • 快照 (Snapshot)： 在對虛擬機器進行重大更改前，建議建立快照。這允許您在出現問題時，快速將虛擬機器恢復到之前的狀態。
  • 網路設定：

    • NAT (網路位址轉譯)： 虛擬機器透過主機共享網路連接，在外部看來只有主機IP。
    • 橋接模式 (Bridged)： 虛擬機器像一台獨立的實體電腦一樣連接到網路，擁有自己的IP位址。
    • 僅限主機模式 (Host-Only)： 虛擬機器只能與主機進行通訊，無法連接外部網路。

    根據您的需求選擇合適的網路模式。

  • 共享資料夾與拖曳功能： 設定共享資料夾可以方便地在主機和客戶機之間傳輸檔案。大多數虛擬化軟體也支援檔案拖曳功能，但需安裝對應的 Guest Additions/Tools。
  • 資源配置： 根據虛擬機器運行應用程式的需求，適時調整其分配的記憶體、CPU 核心數和硬碟大小。過多的資源分配會影響主機效能，過少則會導致虛擬機器運行緩慢。
  • 定期備份： 除了快照，定期備份整個虛擬機器的檔案，以防資料遺失或損壞。

結語

新增VM的過程看似複雜，但只要按照上述步驟操作，您就能輕鬆地建立自己的虛擬機器。虛擬機器為您提供了一個彈性、安全且高效的計算環境，無論是學習新技術、開發軟體還是進行測試，它都將是您不可或缺的利器。希望這份詳細的指南能幫助您在虛擬化世界中遊刃有餘！

常見問題（FAQ）

如何選擇適合我的虛擬化軟體？

VirtualBox 是免費開源且功能完善的選擇，適合大多數個人用戶和開發者，跨平台支援度高。
VMware Workstation Player 提供免費版本，對於進階用戶則有付費的 Workstation Pro 版本，其性能和功能通常更強大，尤其在企業環境中更受歡迎。
Hyper-V 則是 Windows 內建，如果您是 Windows Pro/Enterprise/Server 用戶，且只需要在 Windows 環境下使用虛擬化，Hyper-V 是一個輕量且高效的選擇，無需額外安裝。

為何我的虛擬機器運行緩慢？

虛擬機器運行緩慢通常有幾個原因：首先，請確保您為主機的 CPU 啟用了硬體虛擬化功能 (VT-x/AMD-V)。其次，檢查您分配給虛擬機器的記憶體和 CPU 核心數是否足夠。如果分配的資源太少，虛擬機器會明顯變慢。最後，安裝虛擬化軟體提供的工具包（如 VirtualBox Guest Additions、VMware Tools 或 Hyper-V 整合服務）可以顯著提升虛擬機器的性能和使用者體驗。

如何讓虛擬機器與主機共用檔案？

大多數虛擬化軟體都提供了共享資料夾 (Shared Folders) 功能，您可以將主機上的某個資料夾設定為共享，然後在虛擬機器中存取。此外，安裝了對應的工具包後，通常也支援檔案拖曳 (Drag & Drop) 和共享剪貼簿 (Shared Clipboard)，讓檔案和文字的傳輸更加方便。

我可以同時運行多個虛擬機器嗎？

是的，只要您的主機擁有足夠的硬體資源（尤其是記憶體和 CPU 核心），您可以同時運行多個虛擬機器。每個虛擬機器都會佔用獨立的資源，因此在同時運行多個虛擬機器時，務必確保主機有足夠的餘裕來維持整體系統的穩定和效能。

如何確保我的電腦支援虛擬化？

現代的 CPU 大多都支援虛擬化技術，例如 Intel 的 VT-x 或 AMD 的 AMD-V。您可以在BIOS/UEFI 設定中檢查並啟用此功能（通常在「CPU 設定」、「虛擬化技術」或類似選項下）。如果沒有啟用，虛擬機器軟體可能會提示錯誤或運行效能不佳。您也可以使用一些工具軟體，例如 Intel Processor Identification Utility 或 CPU-Z，來檢查您的 CPU 是否支援這些功能。

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