從 Hyper-V 到 VMware:虛擬化平台大全與選用指南
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。
什麼是虛擬機器管理程式?
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。
虛擬機器管理程式的類型與架構
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。
Type 1:裸金屬型(Bare-metal Hypervisor)
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:
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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。
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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。
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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。
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典型代表:VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、Proxmox VE、KVM 與 Xen。
Type 2:宿主型(Hosted Hypervisor)
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:
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部署簡單:只需在現有的作業系統上安裝即可立即使用。
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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。
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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。
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典型代表:Oracle VirtualBox、VMware Workstation Pro。
關於類型選擇的建議
| 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 |
Windows 主流虛擬機器管理程式的區別
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 vSphere / ESXi
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。
- 適合對象:中大型企業、需高可用性與進階管理功能的組織。
- 優勢:功能最完備、生態系最成熟、支援範圍最廣泛。
- 劣勢:授權費用較高。
Microsoft Hyper-V
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。
- 適合對象:以 Windows 為主的企業環境、中小型企業。
- 優勢:與 Windows 生態系高度整合、成本相對較低、支援混合雲(Azure)整合。
- 劣勢:預設管理工具未提供網頁介面(需搭配其他輔助工具)。
VMware vSphere / ESXi:如何正確安裝?
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。
安裝前準備
- 硬體相容性確認:請先檢查伺服器型號及其各項硬體組件是否列於 VMware 硬體相容性清單(HCL)之中。
- 儲存空間規劃:準備至少 8GB 容量的 USB 隨身碟作為安裝媒介,並預留足夠的額外空間供虛擬機器存放檔案。
- 網路設定:確認伺服器至少具備一個可用的網路連接埠。
- 下載安裝映像檔:至 VMware 官方網站下載 ESXi 安裝映像檔,建議下載後驗證檔案的 MD5 或 SHA256 雜湊值,以確保檔案完整性。
- 製作安裝隨身碟:可選用 Rufus(Windows 環境)或 dd 指令(Linux 環境)將 ISO 映像檔寫入 USB 隨身碟。
BIOS/UEFI 設定
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:
- 啟用 Intel VT-x 或 AMD-V 虛擬化擴充技術。
- 啟用 EPT/RVI 功能(即第二層級位址轉譯)。
- 若採用 UEFI 開機模式,請暫時關閉 Secure Boot 安全啟動功能。
- 將 USB 隨身碟或光碟機調整為第一開機順序。
安裝步驟
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。
虛擬機器建立步驟
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。
Microsoft Hyper-V:安裝與虛擬機器建立
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。
系統需求確認
在進行 Hyper-V 安裝之前,請先確認系統符合下列基本要求:
- 作業系統:需為 Windows Server 2025/2022/2019,或 Windows 10/11 專業版/企業版(家用版不支援 Hyper-V 功能)。
- 處理器:須為 64 位元,並支援 SLAT(第二層位址轉譯)與 VM Monitor Mode Extension。
- 記憶體:至少 4GB,建議配置更多以利於同時執行多台虛擬機器。
- BIOS/UEFI:需啟用硬體輔助虛擬化(Intel VT 或 AMD-V)以及 DEP(資料執行防護)。
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。
Hyper-V 的安裝方式
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。
在 Windows Server 上安裝 Hyper-V 角色
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。
Hyper-V 虛擬機器建立步驟
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。
- 外部網路:虛擬機器可與實體網路直接通訊,適合需要對外服務的場景。
- 內部網路:僅限 Hyper-V 主機與虛擬機器之間通訊。
- 私人網路:僅限虛擬機器之間通訊,完全隔離。
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。
延伸閱讀:更簡單的 Hyper-V 虛擬機器管理程式
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。

- 管理磁碟與分割區: 調整大小、移動、延伸、縮小與合併分割區,且不遺失資料,協助您充分利用可用磁碟空間。
- 遷移作業系統與複製磁碟: 將 Windows 作業系統遷移至 SSD 或 HDD,或輕鬆克隆系統碟和資料碟以進行遷移或備份。
- 高效轉換磁碟: 在 MBR 與 GPT 之間安全轉換磁碟、在基本磁碟與動態磁碟之間轉換,以及轉換 NTFS 與 FAT32 檔案系統。
- 釋放更多磁碟空間:準確清理垃圾檔案並釋放磁碟空間,尤其有助於解決 C 槽空間不足的問題,並調整系統碟使用率。
- 安全抹除敏感資料:運用先進的抹寫演算法永久清除磁碟或分割區,確保敏感資料被徹底移除且無法復原。
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。
虛擬機器管理程式的儲存管理
下面是儲存類型與儲存配置的建議。
虛擬機器管理程式的儲存類型
Hypervisor 支援多種儲存類型:
- 本地儲存:伺服器本機磁碟(SATA、SAS、SSD、NVMe)。
- 網路儲存:NFS、iSCSI、SMB/CIFS、光纖通道(FC)。
- 軟體定義儲存:Ceph、VSAN 等。
虛擬機器管理程式的儲存配置建議
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:
- 精簡配置 :僅佔用實際寫入的空間,節省儲存但可能影響效能。
- 完整配置 :預先分配全部空間,效能較佳。
- 備份策略:定期進行虛擬機器備份,可透過快照輔助,但快照並非完整備份,僅適合短期暫存用途。
虛擬機器管理程式的高可用性與移轉
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
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。
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VMware:透過 vMotion 機制提供即時遷移能力。
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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。
高可用性叢集
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:
- 共用儲存裝置(例如 SAN、NAS 或 Ceph 等分散式儲存系統)。
- 獨立且專屬的管理網路。
- 由多台實體主機共同組成叢集環境。
虛擬機器管理程式的備份與災難復原
下面是虛擬機器備份與災難復原的介紹。
備份策略
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。
快照的使用與限制
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:
- 快照並不等同於完整備份,不應取代常規的備份作業流程。
- 快照累積過多將影響虛擬機器的運作效能。
- 建議快照僅作為短期用途(例如系統更新前的暫時儲存點)。
虛擬機器管理程式的安全管理最佳實踐
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:
系統強化
- 定期更新與修補:務必將虛擬機器管理程式及其管理工具保持在最新版本,以確保安全性。
- 最小化安裝:僅安裝必要的功能與服務,以減少潛在的攻擊面。
- 關閉不必要的服務:停用預設開啟但未使用之服務與通訊埠,降低安全風險。
- 啟用安全開機:於支援 UEFI Secure Boot 的環境中,建議啟用此功能以強化啟動階段的防護。
存取控制
- 最小權限原則:僅授予使用者與應用程式所需之最低必要權限。
- 強密碼政策:應採用複雜性較高的密碼,並定期進行更換。
- 多因素驗證:建議於管理介面中啟用多因素驗證機制,以強化存取安全。
- 管理網路隔離:應將管理網路與業務網路進行實體或邏輯層面的區隔,以降低潛在風險。
監控與稽核
- 開啟稽核日誌功能:詳實記錄所有管理操作及登入嘗試。
- 即時監測:監控虛擬機器監視器(Hypervisor)與虛擬機器的運作效能及異常行為。
- 定期實施安全性評估:執行弱點掃描及滲透測試。
總結
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。