VirtualBox 设定和使用指南

简介

VirtualBox是由德国InnoTek公司出品的自由开源的虚拟机软件，现在被甲骨文Orcale公司收购发行。 VirtualBox是易用性、开源可信的最佳平衡，支援Windows/Linux/MacOS/Solaris等各种桌面操作系统，性能足够，迁移配置方便友好。

作为系统级软件，开源是非常重要的，一般应用可以丢到容器或虚拟机中，但虚拟机软件本身必然是获取最高许可的。

增强工具

虚拟机软件通常会配套增强工具，用以提供虚拟机和物理机的互动功能，通常共享剪贴板、拖拽等需要增强工具支援。增强工具还通常包含虚拟硬件特定的驱动。一般增强工具随虚拟机软件包以ISO格式提供。

下载&安装

下载

官网直接提供针对各OS的安装包，还有适配各种小众Linux的通用安装包。

硬件设定

通常虚拟化软件需要打开CPU的虚拟化功能，尽管VirtualBox支援完全软件虚拟化，没有硬件支援也能运行x86虚拟机，但性能会非常糟糕。

CPU虚拟化功能在Intel系列叫 VT-x 在 AMD 系列叫 AMD-V，通常在BIOS中预设启用。

安装

Windows/Linux/MacOS 都可以直接用安装包简易安装。

对于Linux发行版，如果仓库中有VirtualBox,建议安装发行版官方仓库维护的版本。

Arch
- 从发行版仓库安装 sudo pacman -S virtualbox
Ubuntu
- 确认启用multiverse通道 /etc/apt/sources.list
- 从发行版仓库安装 sudo apt install virtualbox

扩展

Orcale将部分高阶功能以专有许可发布，通过扩充套件的方式强化VirtualBox功能，主要包括USB3.0的支援等。扩展包可以从官网下载页面免费下载，需要接受专有协议。

最新版本USB3.0也转移到自由开源部分了，所以扩充套件已经没什么安装必要了。

全局设定

打开软件介面，左上角 File->Preferences 进入全局设定。这里简介常用设定项,不同版本名称和分级略有区别,这里以7.2.8版本为参考。

General
- Default Machine Folder
  - 预设虚拟机存放位置，每个虚拟机会在里面的一个子档案夹中存放虚拟磁盘、设定档案等
  - 建议改到空间充裕的分区，虚拟机档案体积通常很大。
- VRDP Authentication Library
  - 虚拟机软件自带远程桌面的认证库选择
  - 预设就好
Input
- 快捷键设定
- 只有 Virtual Machine 的 Host Key Combo 常用，预设右侧Ctrl,不习惯可以改。
Update
- 更新策略和周期
- 当然不自动检查更新
Language
- 介面语言
- 这里可以改成中文，但不是每个OS都有效，翻译也不全面，所以本文以英文为准。
Display
- 虚拟显示器的设定
- 预设就好
Proxy
- 虚拟机软件本身的代理设定，和虚拟机无关。

VM设定详解

每个VM都有一套单独的设定档案，在对应档案夹中的 VMname.vdi。虚拟机条目右键或上方点击 Settings 进入设定。

General
- Identity
  - 设定名称和OS类型
  - OS类型会自动调整之后设定的兼容性提示
- Features
  - 截图档案夹、剪贴板、拖拽
  - 启用与否可以运行时修改
  - 启用后需要增强工具才能实际有效
- Description
  - 给虚拟机写一些说明
- Disk Encryption
  - 虚拟磁盘加密
  - 预设不启用适合绝大多数用户
System
- Motherboard
  - Base Memory
    - 内存
    - 可以设定超越物理机真实内存，当然不能真用超。
  - Boot Device order
    - 启动顺序，可以把Floppy去掉了
  - Chipset
    - 晶片组，预设即可
  - TPM Version
    - 加密模组，Win11需要2.0
  - Point Device
    - 鼠标，预设即可
  - Features
    - 选好OS类型这里会自动设置好
    - Linux需要UTC
    - Win11需要UEFI和SecureBoot
- Processor
  - CPU核心数
  - 可设置超越物理真实规模，当然实际使用超不了，可以骗骗测试的OS
  - ested VT-x/AMD-v 如果启用则虚拟机中可以再装虚拟机并加速。
- Acceleration
  - CPU加速方式，虚拟机跑的跟物理机差不多快就靠这个。
  - 预设即可，Linux通常会是KVM,Windows则为Hyper-V。
Display
- Screen
  - Video Memory 显存建议直接拉到最大。
  - Number of Virtual Monitors 虚拟显示器数目，预设1即可。
  - Scale Factor 放缩
  - Graphics Controller 虚拟显卡，根据OS类型预设的即可。
  - 3D Acceleration 运行3D游戏需要，但VirtualBox这方面很弱，几乎不可用。
- Remote Display
  - 虚拟机软件直接提供的远端桌面没什么用
- Recording
  - 录屏一般用不到
Storage
- Controller控制器类型按照OS类型预设的即可
- 硬盘可以虚拟成HDD或SSD
- 光驱通常只用来安装系统和增强工具
Audio
- Host Audio Driver
  - 主机驱动，预设即可，选错了主机放不出VM的声音。
- Audio Controller
  - 虚拟声卡
  - 按OS类型的预设即可，错了VM内OS不识别
- Features
  - 通常仅输出比较隐私友好
Network
- 共可配置4块网卡
- Attached to 网络模式
  - NAT 预设通过主机上网，虚拟机可以通过网关地址访问主机，主机不能访问虚拟机。
  - Bridged Adapter 桥接，将虚拟机直接和所桥接的物理网卡平级暴露给外部，其他网络设备可以直接访问VM。
  - Internal Network 内部网络，只能虚拟机共用互联，和主机或外部都不通。
  - Host-only Adapter 主机网络，虚拟机和主机上的一块虚拟网卡组网互联，不直接外联。
  - Generic Driver 通用驱动，扩展用法一般用不到。
  - NAT Network 更高级的NAT模式设定，提供主机访问虚拟机等方法。
  - Not attached 只虚拟接口不插入网卡。
- Name 网卡名称
  - 选择同样名称虚拟网卡的虚拟机可以互联
- Adapter Type
  - 虚拟网卡型号
  - 预设 Intel PRO/1000 MTDesktop (82540EM) 兼容性最好
  - Linux Guest 选 virtio-net 可能性能更好
- Promiscuous Mode 黑客功能预设即可
- MAC Address
  - MAC地址可以随意设定，建议预设的080027开头的即可。
Serial Ports
- 古老的序列埠，通常用不到。
USB
- 不想启用USB功能，需要把鼠标改成PS/2。
- USB2.0/3.0支援需要安装专有扩展包，免费但不完全开源。
- 这里还可以将一些主机的USB附件直接绑定到VM。
Shared Folders
- 共享档案夹，有只读模式，需VM安装增强工具起效。
User Interface
- 一些窗口排版、按钮之类的设置，可以运行时修改。

VM装机

New一个新的VM
初始设定
- 首先起名字并设定OS类型，会决定之后的预设和兼容性提示。
- 对于支援的系统可以设定自动安装，建议都手动，略过此项。
- 硬件设定内存和CPU核心数，后期都好改。
- 虚拟磁盘设定很重要，尤其是档案类型和容量后期修改很麻烦。
参考上一节设定VM并指定系统ISO
像在物理机上一样用虚拟光盘安装系统
[可选]安装增强工具
- LinuxVM 依赖内核头档案可不提供，剪切板/拖拽等常用功能仍然可用。
- 为了便捷使用共享档案夹等功能Linux客户机需要将user添加到vboxsf组。
  - sudo usermod -aG vboxsf $USER
- Windows7 可能遇到驱动签名问题，7.x版本强行确认安装即可。

隔离指南

虚拟机的主要用途就是模拟测试OS,或者隔离不可信的程序。

很多发行版借助虚拟机技术来实现隐私强化和匿名访问，如果自行配置虚拟机隔离环境可以参考这些发行版。其中比较知名的推荐参考是 Qubes OS 和 Whonix

实用技巧

压缩虚拟磁盘占用空间

虚拟磁盘通常几十GiB大小，预设的vdi格式会只存储用过的(非全0)的部分而减小真实硬盘占用。但随着使用体积会越来越大，但VirtualBox的图形界面没有VMware那样的虚拟磁盘压缩功能。这就需要用命令行来进行 vboxmanage modifyhd --compact 虚拟磁盘路径.vdi 在压缩前可以打开虚拟机用 SDelete(Windows) 或 dd(Linux/MacOS) 将闲置空间写入全0.