章節 1 虛擬主機

因為使用者的經驗、能力與解決問題的能力會有所差異，在接觸新的系統之前，最好還是先在虛擬主機上先運行過一次，確認沒問題之後再把操作搬到實體電腦上去，才不會遇到預料之外的問題。本書所使用運行虛擬主機的軟體為 VirtualBox。

1.1 事前準備

在開始教學之前，確定你的環境要能上網存取網路上的資源。再來是檢查自己的電腦可不可以運行 VirtualBox（或是其他可以運行虛擬主機的軟體），要運行虛擬主機通常都要去 BIOS 打開一個叫做擬化功能（Virtualization Technology）的功能。

下列是我所整理各廠牌虛擬化功能的開啟方式：

品牌	連結
Acer	How to Enable Virtualization Technology on Acer Products - Acer Community
Asus	[Motherboard]How to set VT(Virtualization Technology) in BIOS and install Virtual Machine in Windows \| Official Support \| ASUS Global
Dell	如何在 Dell 系統上啟用或停用硬體虛擬化 \| Dell 台灣
HP	HP PCs - Enable Virtualization Technology in the BIOS \| HP® Customer Support
Lenovo	How to enable Virtualization Technology on Lenovo PC computers - Lenovo Support TW

1.2 下載 Ubuntu 映像檔

進到 Ubuntu 官方網站後，點選右上角的「Download」展開下載頁面。

圖 1.1: ubuntu.com 官方網站

點選「Get Ubuntu Server」跳轉至下載頁面。

圖 1.2: ubuntu.com 官方網站下載頁面

按畫面中的綠色按鈕「Download Ubuntu Server 22.04.2 LTS」會跳轉到下載頁面，開始下載 Ubuntu 系統映像檔案 (*.iso)。

圖 1.3: ubuntu.com Ubuntu 伺服器版本下載

選項的簡易說明:

Option 1 - Manual server installation: 下載映像檔案。
Option 2 - Instant Ubuntu VMs: Multipass 是快速部屬虛擬主機的軟體，詳細說明可以看這裡，而這裡我們已經選用 VirtualBox 了所以不會用到。
Option 3 - Automated server provisioning: 利用 MaaS (Metal-as-a-Service) 安裝虛擬機。MaaS是管理數台虛擬主機用的服務，並不局限於 Ubuntu，Windows、CentOS 與 ESXi都可以在上面部屬。

1.3 安裝 VirtualBox

首先到 VirtualBox 官方網站的下載頁面，下載適合你電腦系統的安裝執行檔，假如是 Windows 系統就點擊「Windows hosts」的下載連結，如果是其他作業系統就根據你的作業系統下載對應的安裝程式。

圖 1.4: www.virtualbox.org 的下載頁面

安裝的過程中只需使用預設的設定即可，預設設定做了安裝虛擬主機的驅動程式、關聯檔案…等等，正常來說不需要變更它。

圖 1.5: virtualbox 安裝程式

這裡按下一步即可，安裝過程中可能會跳出一些警告，點擊「是」即可。

圖 1.6: virtualbox 安裝程式（驅動程式安裝）

依賴程式提示訊息。

圖 1.7: virtualbox 安裝程式（依賴程式安裝）

安裝程式安裝中。

圖 1.8: virtualbox 安裝程式（安裝中）

最後看到安裝成功畫面代表安裝完成。

圖 1.9: virtualbox 安裝程式（安裝完成）

1.4 VirtualBox 介面簡介

在安裝完 VirtualBox 後，打開並不會有預先安裝好的作業系統，需要在 VirtualBox 內自行新增虛擬主機後，再將作業系統安裝至虛擬主機內；又或是匯入現有的虛擬主機映像檔（*.ova、*.ovf 格式）。

首先介紹 VirtualBox 的使用者介面:

圖 1.10: VirtualBox 的操作介面

如圖 1.10 所示，右邊主要功能圖示由左而右的功能分別是:

喜好設定: 設定 VirtualBox 的整體設定，像是軟體語言、虛擬主機預設存放位置…等等
匯入: 匯入虛擬主機檔案 (.ovf)
匯出: 匯出虛擬主機檔案
新增: 新增新的虛擬主機
加入: 加入已經存在的虛擬主機

1.5 新增虛擬主機設定

按「新增」新增新的虛擬主機。這裡先點選「專家模式」，專家模式可以一併設定虛擬主機的所有設定。

圖 1.11: 建立虛擬主機

1.5.1 名稱和作業系統

名稱填入「Ubuntu」，ISO 映像選擇剛才下載下來的 Ubuntu 映像檔。這裡請勾選「略過無人值守安裝」。

圖 1.12: 名稱和作業系統設定

1.5.2 無人值守安裝

如果上一步有勾選略過無人值守安裝，畫面會像下圖一樣：

圖 1.13: 略過無人值守安裝設定

1.5.3 硬體

記憶體大小根據每個人電腦的性能做調整，虛擬主機沒用來做什麼事那設定 4 GB 很夠用了。處理器可以設定為 2 或是更高，但是建議不要超過圖上的綠色指示，不然電腦會負荷不了。

圖 1.14: 硬體設定

因為我寫教學時是使用虛擬主機撰寫，電腦資源沒有那麼多，所以上圖才會只有設定 2 GB，自己安裝時照上面說明建議的就可以了

1.5.4 硬碟

將虛擬硬碟設定為 1.0 TB，且將硬碟類型變更為「VMDK」格式，並勾選「分割成 2 GB 部分」，如下圖：

圖 1.15: 硬碟設定

預設的虛擬主機存放位置位於使用者資料夾中的 Virtual VMs 資料夾，假如的使用者是 kuaz，那虛擬主機就位於:

C:\Users\kuaz\VirtualBox VMs

設定完後點擊「完成」以建立虛擬主機。

這裡我會選 VMDK 格式的原因是因為，轉移虛擬主機檔案時，單個檔案會輕易地超過 4 GB，而超過此上限的檔案在複製時，如果隨身硬碟裝置格式不是 NTFS 格式的話，會沒有辦法複製。為了免去到時候分割虛擬主機的麻煩，在這邊先選擇 VMDK 作為虛擬主機的檔案格式。

完成後，會在 VirtualBox 左邊的選單看見剛剛新建的虛擬主機，不過此時的虛擬主機內還沒有作業系統。

圖 1.16: 完成建立虛擬主機

為了要使用跟伺服器一樣的設定，需要再新增另一顆跟原本硬碟一樣大小的硬碟做鏡像備份。點選右邊橘色的齒輪「設定⚙」。

在存儲裝置的「控制器：SATA」部分，點選硬碟圖案（有綠色加符號的）新增新的硬碟。

圖 1.17: 虛擬主機存放裝置設定

點選「建立」建立與第一顆硬碟條件一樣的硬碟。

圖 1.18: 虛擬主機，管理存放裝置

選取「專家模式」一併設定。

圖 1.19: 虛擬硬碟格式

與第一個硬碟相同，硬碟檔類型為「VMDK」，硬碟大小「1 TB」，並勾選「分割成 2 GB 部分」。

圖 1.20: 虛擬硬碟格式

完成後，點擊「選擇」選擇剛才新增的硬碟。

圖 1.21: 虛擬硬碟格式

建立完後成果如下：

圖 1.22: 虛擬主機完成存放裝置設定

會看到「控制器：SATA」裡面有兩個磁碟。到這裡虛擬主機的設定就完成啦。

1.6 安裝作業系統

看到這個畫面點擊「啟動」，啟動剛才設定的作業系統。

圖 1.23: 設定完成畫面

接下來應該會進到作業系統的安裝畫面。進到安裝畫面後，如果是第一次啟動會出現主機鍵的訊息，這裡先按「擷取」按鈕擷取。

主機鍵在安裝作成中很重要，這裡要先記下來目前的主機鍵被定義成什麼按鈕，預設為右 Ctrl。擷取按鈕後將會無法切回 Windows 操作，即在退出擷取模式前都無法操作虛擬主機以外的視窗。退出擷取模式按下主機鍵即可退出。

圖 1.24: 安裝過程中提示的主機鍵

在安裝過程中使用方向鍵⬆️⬇️⬅️➡️（選擇）、Enter↪️（確認）與 Esc（返回）操控安裝程式介面。

擷取後用方向鍵選取「Try or install Ubuntu」進到下一個畫面。

1.6.1 語言

稍待 Ubuntu 作業系統映像檔載入後，安裝程式會跳出選擇語言的畫面，在這裡選擇適合你的語言。

圖 1.25: Ubuntu 安裝畫面，選擇系統語言

1.6.2 更新提示

當 Ubuntu 在安裝過程中，如果有連上網路，安裝程式會偵測當前的安裝程式是否需要更新，如果出現了這個畫面代表安裝程式有新的版本，可以選擇「Update to the new installer」將安裝程式更新至最新版本。當然，也可以在系統安裝完後更新。

圖 1.26: Ubuntu 安裝畫面，安裝程式更新

1.6.3 鍵盤配置

這裡可以設定鍵盤的：

Layout（布局）：鍵盤的語言
Variant（鍵位）：一般在台灣都是用 QWERTY 配置與預設的 English（US）相同。詳細說明可以在這找到

圖 1.27: Ubuntu 安裝畫面，選擇鍵盤配置

1.6.4 安裝類型

在安裝類型選擇 Ubuntu Server 就好，minimized 版本會少一些我們之後會用到的功能，到時候還是要自己裝回來。

圖 1.28: Ubuntu 安裝畫面，系統安裝類型

1.6.5 網路連線

這裡可以設定 Ubuntu 的網路連線，預設是由 DHCP 設定，通常不用變更，如果這裡連線失敗，也可以等開機後再做設定。

圖 1.29: Ubuntu 安裝畫面，網路連線設定

1.6.6 Proxy

除非當前的網路環境需要設定 proxy（代理伺服器），否則不需要設定。

圖 1.30: Ubuntu 安裝畫面，proxy 設定

1.6.7 鏡像

同上，不需要特別設定 mirror（鏡像），安裝程式會自動判斷選擇哪個地方的鏡像網址更新。

圖 1.31: Ubuntu 安裝畫面，套件鏡像位置設定

1.6.8 系統空間配置

以下 Raid-1 相關的設定是參考 (Evangelou 2020) 的 Gist 翻譯成中文文章。

這裡選擇下面的「Custom storage layout」來製作 [Raid-1](https://linux.vbird.org/linux_basic_train/centos8/unit14.php#14.1)。

圖 1.32: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置設定

如果分割錯了、或是硬碟中有已經分割好的磁區也沒關係，從 AVAILABLE DEVICES 下面選擇要變更的硬碟 ➜「Reformat」➜「Reformat」，這會把硬碟的分割表刪除。

圖 1.33: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置重新格式化

選擇第一個磁碟 ➜ 「Use As Boot Device」當作開機磁碟

圖 1.34: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置選擇開機磁碟

對第二個磁碟「VBOX_HARDDISK_VBf5d43868-04077409」也做同樣的事情，「Add As Another Boot Device」。
接著為 / 、 /boot 和 [SWAP] 做分區。
- /boot：開機磁區
- [SWAP]：SWAP（記憶體置換空間）主要功能是當記憶體滿載時，會把現在沒有用到的程式先放到 SWAP 中，空給目前正在運行的程式使用
- /：系統根目錄磁區
選擇第一個磁碟的「free space」 ➜「Add GPT Partitation」，照下面的設定設定後，按「Create」建立。再來為 /boot 分區，通常開機磁區 512 Mb ~ 1Gb 就很夠用了，這裡我選擇 1Gb。
- Size: 1G
- Format: [ Leave unformatted ▾ ]

圖 1.35: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置開機磁區

對第二顆硬碟做同樣的事。

圖 1.36: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置開機磁區

再來是 [SWAP] 磁區，一般來說會用實體記憶體容量除以 2 或與記憶體相同容量作為 [SWAP] 磁區的容量，這裡我使用 32 Gb。選擇第一個磁碟 ➜「Add GPT Partitation」，照以下的設定設定後，按「Create」。
- Size: 32G
- Format: [ Leave unformatted ▾ ]
對第二顆硬碟做同樣的事。

圖 1.37: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置 SWAP

最後才是系統硬碟 / ，系統硬碟使用 /boot 、[SWAP] 與 grub 剩下來的空間。選擇第一個磁碟 ➜ 「Add GPT Partitation」，照下面的設定設定後，按「Create」。
- Size: 留空 預設為剩下硬碟的容量，正是我們所要的
- Format: [ Leave unformatted ▾ ]
對第二顆硬碟做同樣的事。

圖 1.38: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置系統

接著設定 Raid-1。選取「[ Create software RAID (md) ▸ ]」，選取兩個「partition 2」建立 md0 softRaid 磁區

圖 1.39: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置 md-0

同上，選取「[ Create software RAID (md) ▸ ]」，選取兩個「partition 3」建立 md1 softRaid 磁區
同上，選取「[ Create software RAID (md) ▸ ]」，選取兩個「partition 4」建立 md2 softRaid 磁區

圖 1.40: Ubuntu 安裝程式，磁碟配置完成 raid-1 配置

選擇 md0 (new) ➜ format ➜ Format: 選擇 ext4 格式 ➜ Mount: 掛載於 /boot ➜ 完成後選擇 Done
選擇 md1 (new) ➜ format ➜ Format: 選擇 swap 格式 ➜ 完成後選擇 Done
選擇 md2 (new) ➜ format ➜ Format: 選擇 ext4 格式 ➜ Mount: 掛載於 / ➜ 完成後選擇 Done
設定完成🎉