使用 VirtualBox 安裝 Linux 虛擬機(jī)
VirtualBox 能讓任何人都可以輕松安裝 Linux 虛擬機(jī)。你不需要有使用命令行的經(jīng)驗(yàn)，就可以自己安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的 Linux 虛擬機(jī)。在虛擬機(jī)方面，我精通很多東西，但這篇文章將向新手展示如何安裝一個(gè) Linux 虛擬機(jī)。此外，這篇文章還概述了如何使用開源虛擬機(jī)管理程序 ??VirtualBox?? ，來運(yùn)行以及安裝一個(gè)測(cè)試目的的 Linux 系統(tǒng)。
一些術(shù)語
在開始之前，你需要了解在本安裝教程中的兩個(gè)操作系統(tǒng)（OS）之間的區(qū)別：
- 主機(jī)系統(tǒng)host system：這指的是你安裝 VirtualBox 的操作系統(tǒng)（即本機(jī)的操作系統(tǒng)）。
- 客體系統(tǒng)guest system：這指的是你想要在主機(jī)系統(tǒng)之上運(yùn)行的虛擬化系統(tǒng)。
在輸入/輸出、網(wǎng)絡(luò)、文件訪問、剪貼板、音頻和視頻方面，主機(jī)系統(tǒng)和客體系統(tǒng)都必須能夠交互。
在本教程中，我將使用 Windows 10 作為 主機(jī)系統(tǒng)，??Fedora 33?? 作為 客體系統(tǒng)。
安裝前的準(zhǔn)備
當(dāng)我們談?wù)撎摂M化時(shí)，實(shí)際上，我們指的是 ??硬件輔助虛擬化??。硬件輔助虛擬化需要兼容的 CPU。過去十年來，幾乎每個(gè)普通的 x86 CPU 都有這一功能。AMD 公司稱這樣的 x86 CPU 是具有 AMD 虛擬化技術(shù)（AMD-V） 的處理器，英特爾公司則稱其是具有 Intel 虛擬化技術(shù)（VT-x） 的處理器。虛擬化功能增加了一些額外的 CPU 指令，你可以在 BIOS 中啟用或禁用這些指令。
在安裝虛擬機(jī)之前：
- 確保在 BIOS 中啟用了虛擬化技術(shù)（AMD-V 或 VT-x）。
- 下載并安裝好??VirtualBox??。
準(zhǔn)備虛擬機(jī)
下載你要用的 Linux 發(fā)行版的鏡像文件。下載 32 位還是 64 位的操作系統(tǒng)鏡像都沒有關(guān)系，因?yàn)樵?32 位的主機(jī)系統(tǒng)上也可以啟動(dòng) 64 位的操作系統(tǒng)鏡像（當(dāng)然內(nèi)存的使用會(huì)受限），反之亦然。
注意事項(xiàng)： 如果可以的話，請(qǐng)下載附帶有 ??邏輯卷管理器??（LVM）的 Linux 發(fā)行版。LVM 會(huì)將文件系統(tǒng)與物理硬盤驅(qū)動(dòng)器解耦。如果你的空間不足時(shí)，這能夠讓你增加客體系統(tǒng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器的大小。
現(xiàn)在，打開 VirtualBox，然后單擊黃色的“新建New”按鈕：
VirtualBox New VM
接下來，配置客體操作系統(tǒng)允許使用多少內(nèi)存：
Set VM memory size
我的建議是：不要吝嗇分配給客體操作系統(tǒng)使用的內(nèi)存！當(dāng)客體操作系統(tǒng)的內(nèi)存不足時(shí)，客體系統(tǒng)將開始從隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）向硬盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行內(nèi)存分頁，這樣會(huì)極大地惡化系統(tǒng)的性能和響應(yīng)能力。如果底層的主機(jī)系統(tǒng)開始分頁，你很可能不會(huì)注意到。對(duì)于具有圖形化桌面環(huán)境的 Linux 工作站系統(tǒng)，我建議至少分配 4GB 內(nèi)存。
接下來，創(chuàng)建虛擬磁盤：
Create virtual hard disk
虛擬磁盤的格式選擇默認(rèn)的選項(xiàng) “VDI（VirtualBox 磁盤鏡像）” 就可以了：
Selecting hard disk file type
在以下的窗口中，我建議選擇“動(dòng)態(tài)分配dynamically allocated”，因?yàn)檫@允許你在之后增加虛擬磁盤的大小。如果你選擇了“固定大小fixed size”，磁盤的速度可能會(huì)更快，但你將無法修改虛擬磁盤的大小了：
Dynamically allocating hard disk
建議你使用附帶有邏輯卷管理器（LVM）的 Linux 發(fā)行版，這樣你就可以先創(chuàng)建一個(gè)較小的硬盤。如果之后你的客體系統(tǒng)的空間快用完了，你可以按需增加磁盤的大小。
注意：我選擇的客體系統(tǒng)為 Fedora，在 Fedora 的官網(wǎng)說明：??Fedora 至少需要分配 20GB 的空閑磁盤空間??。我強(qiáng)烈建議你遵守該規(guī)范。在這里，我選擇了 8GB，以便稍后演示如何用命令行增加磁盤空間。如果你是 Linux 新手，或者對(duì)命令行沒有經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)依舊選擇 20GB。
Setting hard disk size
創(chuàng)建好硬盤驅(qū)動(dòng)器后，從 VirtualBox 主窗口的列表中選擇新創(chuàng)建的虛擬機(jī)，然后單擊“設(shè)置Settings”。在設(shè)置菜單中，點(diǎn)擊“系統(tǒng)System”，然后選擇“處理器Processor”標(biāo)簽。默認(rèn)情況下，VirtualBox 只向客體系統(tǒng)分配一個(gè) CPU 內(nèi)核。在現(xiàn)代多核 CPU 計(jì)算機(jī)上，分配至少兩個(gè)內(nèi)核是沒有任何問題的，這能顯著地加快客體系統(tǒng)的速度：
Assigning cores to guest system
設(shè)置網(wǎng)絡(luò)適配器
接下來，要處理的是網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。默認(rèn)情況下， VirtualBox 會(huì)創(chuàng)建一個(gè) NAT 連接，這對(duì)于大多數(shù)情況來說，是沒有問題、不用做其他更改的：
Network settings
你也可以創(chuàng)建多個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器。以下是網(wǎng)絡(luò)適配器最常見的類型：
- NAT：NAT 適配器能自動(dòng)執(zhí)行??網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換???。從外部看，主機(jī)和客體系統(tǒng)使用著相同的 IP 地址。你無法通過網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)訪問客體系統(tǒng)。（盡管，你也可以通過定義??端口轉(zhuǎn)發(fā)??，來訪問某些服務(wù)。）當(dāng)你的主機(jī)系統(tǒng)可以訪問互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，則你的客體系統(tǒng)也可以訪問互聯(lián)網(wǎng)。NAT 不再需要進(jìn)一步的配置。
- 如果你只需要讓客體系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)就可以的話，請(qǐng)選擇 “NAT”。
- 橋接適配器Bridged adapter：在此配置中，客體系統(tǒng)和主機(jī)系統(tǒng)可以共享相同的物理以太網(wǎng)設(shè)備。這兩個(gè)系統(tǒng)都將擁有獨(dú)立的 IP 地址。從外部看，網(wǎng)絡(luò)中會(huì)有兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，它們共享相同的物理以太網(wǎng)適配器。這種設(shè)置更靈活，但需要更多的配置。
- 如果你想要共享客體系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的話，請(qǐng)選擇 “橋接適配器”。
- 僅限主機(jī)的適配器Host-only adapter：在此配置中，客體系統(tǒng)只能與主機(jī)，或在同一主機(jī)上運(yùn)行的其他客體系統(tǒng)相互通信。主機(jī)系統(tǒng)也可以連接到客體系統(tǒng)。但客體系統(tǒng)不能接入互聯(lián)網(wǎng)或物理網(wǎng)絡(luò)。
- 如果你想要獲得高安全性，請(qǐng)選擇 “僅限主機(jī)的適配器”。
分配操作系統(tǒng)鏡像
在設(shè)置菜單中，點(diǎn)擊“存儲(chǔ)Storage”，然后選擇虛擬光盤驅(qū)動(dòng)器。單擊右側(cè)的 “光盤”圖標(biāo)，然后點(diǎn)擊“選擇一個(gè)磁盤文件……Choose a disk file…”，然后分配你想要安裝的、已下載的 Linux 發(fā)行版鏡像：
Assigning OS image
安裝 Linux
現(xiàn)在，就已經(jīng)配置好了虛擬機(jī)。右上角關(guān)閉“設(shè)置Settings”菜單，返回主窗口。點(diǎn)擊“綠色箭頭”（即“開始”按鈕）。虛擬機(jī)將從虛擬光盤驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)，你將發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)進(jìn)入到 Linux 發(fā)行版的安裝程序中：
VirtualBox Fedora installer
設(shè)置分區(qū)
安裝程序?qū)⒃诎惭b過程中要求你提供分區(qū)信息。選擇“自定義Custom”：
Selecting Custom partition configuration
注意： 我假設(shè)，你創(chuàng)建這一虛擬機(jī)的目的是為了測(cè)試。此外，你也無需關(guān)心客體系統(tǒng)的休眠，因?yàn)榇斯δ軙?huì)由 VirtualBox 來隱式地提供。因此，你可以省略交換分區(qū)，以節(jié)省主機(jī)系統(tǒng)的磁盤空間。請(qǐng)記住，如果你需要的話，你可以稍后自己添加交換分區(qū)。在 《??Linux 系統(tǒng)交換空間的介紹??》 這篇文章中，作者 David Both 進(jìn)一步解釋了如何添加交換分區(qū)，并選擇交換分區(qū)正確的大小。
Fedora 33 及之后更高的版本提供了一個(gè) ??zram 分區(qū)??，zram 分區(qū)可以用于存放分頁和交換、并經(jīng)過壓縮過后的硬盤數(shù)據(jù)。zram 分區(qū)可以按需地調(diào)整大小，并且它比硬盤交換分區(qū)快得多。
為了簡(jiǎn)單，我們只添加以下兩個(gè)掛載點(diǎn)Mount Point：
Adding mount points
保存更改，接下來我們繼續(xù)安裝。
安裝 VirtualBox 增強(qiáng)功能
完成安裝后，從硬盤驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)，并登錄到虛擬機(jī)。現(xiàn)在，你可以安裝 VirtualBox 增強(qiáng)功能VirtualBox Guest Additions，其中包括特殊的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)應(yīng)用程序，它們能提供以下功能：
- 共享剪貼板
- 共享文件夾
- 更好的性能
- 可自由擴(kuò)展的窗口大小
點(diǎn)擊頂部菜單欄的“設(shè)備Devices”，然后選擇“插入增強(qiáng)功能的 CD 鏡像……Insert Guest Additions CD image...”，來安裝 VirtualBox 增強(qiáng)功能：
Selecting Guest Additions CD image
在大多數(shù) Linux 發(fā)行版上，帶有增強(qiáng)功能的 CD 鏡像會(huì)自動(dòng)掛載，并且能夠在文件管理器中找到。Fedora 會(huì)問你是否要運(yùn)行安裝腳本。單擊“運(yùn)行Run”，并授予該安裝進(jìn)程 root 權(quán)限：
Enabling ?
Guest Additions autorun
安裝完成后，需要重新啟動(dòng)系統(tǒng)。
LVM：擴(kuò)大磁盤空間
我在之前給 Fedora 虛擬機(jī)分配了 8GB 硬盤空間，是一個(gè)愚蠢的決定，因?yàn)?Fedora 很快就會(huì)告警空間不足：
Fedora hard disk running out of space
正如我提到的，F(xiàn)edora 官網(wǎng)建議安裝時(shí)分配 20GB 的磁盤空間。因?yàn)?8GB 是 Fedora 33 安裝啟動(dòng)就需要的最少空間。沒有安裝其他軟件（除了 VirtualBox 增強(qiáng)功能）的一個(gè)新安裝的系統(tǒng)就幾乎占用了整個(gè) 8GB 的可用空間。這時(shí)候，不要打開 GNOME 軟件中心或任何其他可能從互聯(lián)網(wǎng)下載文件的東西。
幸運(yùn)的是，我選擇了附帶有 LVM 的 Fedora，這樣我就可以用命令行輕松地修復(fù)這個(gè)問題。
要增加虛擬機(jī)中文件系統(tǒng)的空間，你必須先增加主機(jī)系統(tǒng)上分配的虛擬硬盤驅(qū)動(dòng)器。
關(guān)閉虛擬機(jī)。如果你的主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的是 Windows，請(qǐng)打開終端，并進(jìn)入到 ??C:\Program Files\Oracle\VirtualBox?? 目錄下。使用以下命令，將磁盤大小擴(kuò)大到 12,000MB：
然后啟動(dòng)虛擬機(jī)，并打開“磁盤Disks”工具。你可以看到你剛剛新創(chuàng)建且未分配的可用空間。選擇“可用空間Free Space”，然后單擊 “+” 按鈕：
Free space before adding
現(xiàn)在，創(chuàng)建一個(gè)新的分區(qū)。選擇你要使用的可用空間的大?。?/p>
Creating a new partition and setting size
如果你不想在新分區(qū)上創(chuàng)建文件系統(tǒng)或任何其他內(nèi)容，請(qǐng)選擇“其他Other”：
Selecting "other" for partition volume type
選擇“無文件系統(tǒng)No Filesystem”：
Setting "No filesystem" on new partition
現(xiàn)在，磁盤空間應(yīng)該如下圖所示：
VirtualBox after adding new partition
虛擬機(jī)有了一個(gè)新的分區(qū)設(shè)備：??/dev/sda3???。通過輸入 ??vgscan??? ，來檢查你的 LVM 卷組，找到 ??fedora_localhost_live?? 這一 LVM 卷組 ：
Checking LVM volume group by typing vgscan:
現(xiàn)在，已經(jīng)萬事俱備了。在新分區(qū) ??/dev/sda3??? 中擴(kuò)展卷組 ??fedora_localhost_live??：
vgextend command output
由于卷組比邏輯卷大，你可以增加邏輯卷的大小。命令 ??vgdisplay?? 顯示了共有 951 個(gè)可用的物理擴(kuò)展（PE）：
vgdisplay command output
將邏輯卷增加 951 個(gè)物理擴(kuò)展：
lvextend command output
在增加了邏輯卷后，最后一件事就是調(diào)整文件系統(tǒng)的大?。?/p>
resize2fs command output
這樣磁盤空間就增加完成了！檢查“磁盤使用分析器Disk Usage Analyzer”，你就可以看到擴(kuò)展空間已經(jīng)可用于文件系統(tǒng)了。
總結(jié)
使用虛擬機(jī)，你可以檢查在一個(gè)特定的操作系統(tǒng)或一個(gè)特定版本的操作系統(tǒng)、軟件是如何操作的。除此之外，你還可以嘗試任何想測(cè)試的 Linux 發(fā)行版，而不必?fù)?dān)心系統(tǒng)損壞。對(duì)于資深用戶來說，VirtualBox 在測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)和模擬方面提供了廣泛的可能性。
