本文是關於虛擬機器管理程式的全面指南,可提供完整的安裝與虛擬機器建立步驟,並介紹相關注意事項,確保您能夠正確使用管理程式。
虛擬機器管理程式(Hypervisor),又稱為虛擬機器監控器(Virtual Machine Monitor,VMM),是實現伺服器虛擬化的核心軟體層。
其主要功能為:在單一實體伺服器上,將CPU、記憶體、儲存空間與網路等硬體資源抽象化,分割為多個獨立的虛擬資源池,讓多個虛擬機器(VM)能夠各自執行不同的作業系統與應用程式。
簡單來說,虛擬機器管理程式打破了「一台伺服器只能跑一個系統」的傳統限制,讓企業能用更少的硬體承載更多工作負載。根據統計,採用虛擬化技術可將伺服器利用率從平均 15% 提升至 70% 以上,顯著降低IT硬體購置與維護成本。
根據部署方式與架構設計,Hypervisor 主要分為兩大類型:
Type 1:裸金屬型
Type 2:宿主型
下面將進一步介紹這兩種類型。
這類型的虛擬機器管理程式屬於 Type 1 架構,直接安裝並執行於實體硬體之上,無需依賴底層作業系統。它本身就像一套精簡型的作業系統,專門為虛擬化而設計,能夠直接管理 CPU、記憶體、儲存裝置及網路等所有硬體資源。
主要特點:
效能表現最佳:由於無需透過宿主作業系統進行轉介,硬體存取的延遲時間最低。
資源耗用較少:架構設計較為精簡,程式碼量相對較少,對記憶體與儲存空間的需求也較低。
安全性較高:攻擊面向較窄,適合應用於企業級與關鍵任務環境。
典型代表:VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、Proxmox VE、KVM 與 Xen。
Type 2 虛擬機器管理程式則是運行於現有作業系統之上的應用程式層。它仰賴主機作業系統來調配硬體資源,再經由軟體模擬的方式,提供虛擬化的運作環境。
主要特點:
部署簡單:只需在現有的作業系統上安裝即可立即使用。
效能會有所折損:由於多了一層作業系統的轉介,會產生額外的延遲與效能損耗。
安全性相對較弱:宿主作業系統存在的漏洞,可能連帶影響上層虛擬機器的安全性。
典型代表:Oracle VirtualBox、VMware Workstation Pro。
| 比較項目 | Type 1(裸金屬型) | Type 2(宿主型) |
| 部署位置 | 直接安裝於硬體上 | 安裝於作業系統之上 |
| 效能表現 | 最佳,接近原生 | 較差,有效能損耗 |
| 資源耗用 | 低 | 較高 |
| 適用場景 | 資料中心、企業伺服器 | 個人電腦、開發測試 |
目前市面上主流的虛擬機器管理程式方案涵蓋了商用與開源兩大陣營。
VMware 在虛擬化領域中可說是位居領導地位的品牌,其 ESXi 屬於 Type 1 裸機架構的虛擬機器管理程式。而 vSphere 則是涵蓋 ESXi 與 vCenter 管理平台的完整企業級解決方案。
Hyper-V 是由微軟所開發的原生 Type 1 虛擬機器管理程式,內建於 Windows Server 以及 Windows 10/11 專業版(含)以上的版本。對於熟悉 Windows 操作的 IT 人員而言,這是學習門檻最低、最容易上手的虛擬化平台。
如何正確使用虛擬機器管理程式?以 VMware ESXi 為例,為您介紹完整的安裝與部署流程。
請重新啟動伺服器,並於開機時進入 BIOS/UEFI 設定頁面,完成下列設定項目:
步驟 1. 請使用方向鍵選取安裝程式,然後按下 Enter 鍵以開始啟動 ESXi 安裝程式。
步驟 2. 請詳閱 VMware 終端使用者授權協議,確認無誤後勾選同意。
步驟 3. 選擇想要安裝 ESXi 的硬碟。請注意,此動作會清除該硬碟上的所有資料
步驟 4. 確認所選的磁碟,並按 Enter 鍵繼續。
步驟 5. 可依需求調整鍵盤配置,一般情況建議選擇預設的「US Default」。
步驟 6. 請為 Root 帳戶建立一組強度足夠的密碼(建議包含大小寫英文字母、數字及特殊符號)。
步驟 7. 檢視安裝設定摘要,確認無誤後即可開始進行安裝,整個過程約需 10 至 15 分鐘。
步驟 8. 安裝完成後,系統會提示移除安裝媒體,並重新啟動伺服器。
如何在 ESXi 中建立虛擬機器?下面是完整步驟。
步驟 1. 透過瀏覽器登入 ESXi 網頁管理介面。
步驟 2. 點選「建立/註冊虛擬機器」。
步驟 3. 選擇建立類型,一般為「建立新虛擬機器」。
步驟 4. 設定虛擬機器名稱、相容性、客體作業系統類型與版本。
步驟 5. 選擇儲存位置(資料存放區)。
步驟 6. 設定硬體資源(CPU 核心數、記憶體容量)。
步驟 7. 設定虛擬磁碟(大小、精簡配置或完整配置)。
步驟 8. 掛載作業系統安裝 ISO 映像檔。
步驟 9. 確認設定後完成建立,啟動虛擬機器開始安裝作業系統。
除了 VMwareESXi 之外,您還可以使用 Microsoft Hyper-V 來管理虛擬機器。下面是完整的安裝步驟。
在進行 Hyper-V 安裝之前,請先確認系統符合下列基本要求:
您還可透過 PowerShell 執行 Systeminfo.exe 指令,確認系統是否滿足 Hyper-V 的安裝條件。
透過 Windows 設定(圖形介面)
步驟 1. 開啟「控制台」>「程式集」>「程式與功能」。
步驟 2. 點選「開啟或關閉 Windows 功能」。
步驟 3. 勾選「Hyper-V」及其所有子元件。
步驟 4. 點選「確定」,系統便會自動安裝相關元件。
重新啟動電腦以完成設定。
若使用 Windows Server 環境,可透過「伺服器管理員」進行安裝:
步驟 1. 開啟「伺服器管理員」。
步驟 2. 點選「管理」>「新增角色及功能」。
步驟 3. 選擇「角色型或功能型安裝」。
步驟 4. 選取目標伺服器。
步驟 5. 勾選「Hyper-V」角色,然後依照精靈指示完成後續安裝步驟。
透過以下步驟可使用 Hyper-V 建立虛擬機器。
步驟 1. 開啟 Hyper-V 管理員。
步驟 2. 點選「新增」>「虛擬機器」。
步驟 3. 依照精靈設定虛擬機器名稱、儲存位置。
步驟 5. 選擇世代(一般建議選取第二代以獲得較佳效能)。
步驟 5. 設定記憶體與 CPU 核心數。
步驟 6. 設定網路(選取虛擬交換器)。
步驟 7. 建立或指定虛擬硬碟。
步驟 8. 掛載安裝媒體(ISO 映像檔或實體光碟機)。
步驟 9. 完成設定後啟動虛擬機器。
設定方式:在 Hyper-V 管理員中點選「虛擬交換器管理員」>「新增虛擬網路交換器」>選擇類型並設定名稱與網路介面卡。
對於電腦初學者而言,Hyper-V 這樣的 Windows 原生虛擬機器管理程式可能過於複雜了。過多的安裝與虛擬機器建立步驟並不友好,甚至可能導致安裝或虛擬機器建立失敗等問題。
若您想要更簡單快速地建立虛擬機器並管理電腦硬碟,可以嘗試 AOMEI 分割區軟體。此軟體整合了 Hyper-V 功能,可以原生安裝於您的主機電腦上來建立虛擬機器,也能安裝於客體作業系統中以管理虛擬磁碟,以便完美銜接硬體與虛擬化之間的鴻溝。
如何使用 AOMEI 分割區軟體?下面是此軟體的下載方式與全面介紹。請注意,若想在 Windows Server 2025、2022、2019、2016、2012 (R2) 上管理虛擬機器,請升級到伺服器版本。
步驟 1. 開啟已下載安裝的 AOMEI 分割區軟體。從工具列依次點選「虛擬機器管理員」>「建立虛擬機器」。
步驟 2. 點選「瀏覽」並選擇正確的 Windows ISO 映像檔,然後再選擇系統版本,再點選「下一步」。
請注意,若沒有 Windows ISO 映像檔,可以點選藍色的連結跳轉至 Microsoft 官網進行下載。
步驟 3. 您可以繼續為新的虛擬機器設定名稱,並指定一個儲存位置,點選「下一步」就可以開始建立虛擬機。
請注意,您還可以點選「進階」按鈕來展開更多選項,可進一步設定記憶體大小和虛擬硬碟。
步驟 4. 請耐心等待進度結束,並檢查虛擬機器是否成功建立。
下面是儲存類型與儲存配置的建議。
Hypervisor 支援多種儲存類型:
系統與資料分離:Hypervisor 系統安裝於專用磁碟或 RAID 1 鏡像,虛擬機器資料存放於獨立儲存池
磁碟格式選擇:
下面是 VMware 與 Hyper-V 的即時轉移與高可用性(HA)叢集介紹。
即時移轉技術能在虛擬機器持續運行的狀態下,將其從一部實體主機無縫轉移至另一部,過程中完全不需中斷服務。這項功能對於硬體維護、工作負載平衡以及災難復原等情境,皆扮演著極為關鍵的角色。
VMware:透過 vMotion 機制提供即時遷移能力。
Hyper-V:內建「即時遷移」功能,惟需於各主機端手動啟用方可運作。
在實體主機發生故障時,高可用性(HA)叢集能夠自動將運行中的虛擬機器在其他正常的主機上重新啟動。若要部署 HA 叢集,通常必須具備以下條件:
下面是虛擬機器備份與災難復原的介紹。
虛擬機器的備份作業可區分為以下幾個層級:
映像層級備份:將整部虛擬機器的檔案完整備份,包含作業系統、應用程式與所有資料,還原時最為完整,適合用於整機災難復原的情境。
檔案層級備份:僅針對虛擬機器內部的特定檔案或目錄進行備份,具備較高的操作彈性。
應用程式感知備份:此方式會與資料庫或應用程式進行整合,確保備份當下的資料處於一致狀態,避免因備份時程而產生資料不完整的問題。
快照功能可記錄虛擬主機於特定時間點的狀態(涵蓋記憶體與磁碟內容),便於後續快速還原至該時間點。惟使用時需留意以下幾點:
虛擬機器管理程式是虛擬化環境中最關鍵的元件,一旦遭受攻擊可能導致所有虛擬機器淪陷。
以下是安全管理要點:
虛擬機器管理程式可說是當代資料中心與雲端運算的核心根本技術。無論是歸屬於 Type 1 裸機架構的 VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、Proxmox VE 與 KVM,抑或是 Type 2 主機型態的 VirtualBox 與 Workstation,各自皆有其適用的場域與特性,彼此之間也互有優劣。
透過本文了解的 VMware ESXi 與 Microsoft Hyper-V 安裝以及虛擬機器建立方法,可以幫助您做出正確的選擇。此外,基於 Hyper-V 的更簡單替代方案 AOMEI 分割區軟體也是一個不錯的選擇。