什麼是虛擬機?
虛擬機器(簡稱 VM)是一種透過軟體模擬出來的完整電腦系統。說白話就是在您的電腦裡「模擬」出另一台電腦。想像一下,您原本只有一台實體主機,但透過虛擬化軟體就可以「憑空變出」好幾台獨立的電腦——它們各自擁有自己的作業系統、硬碟空間和網路設定,而且彼此互不干擾。
虛擬機管理程式
虛擬機的運作核心仰賴虛擬機器管理程式,它是介於實體硬體與虛擬機之間的軟體抽象層,負責模擬硬體資源並隔離不同虛擬機的執行環境。
而虛擬機管理程式又可以分為兩種類型:
- Type 1(裸機型) :直接安裝在伺服器硬體上,不依賴任何底層作業系統,效能與穩定性最佳。
- Type 2(託管型) :安裝於既有作業系統之上,作為應用程式執行,適合開發與測試用途。
虛擬機的優缺點
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優點
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缺點
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✔️ 資源整合與成本節省:單一實體主機可同時承載多個工作負載,提升CPU、記憶體與儲存空間的使用率,減少硬體重複採購。
✔️ 強大的隔離性:每個虛擬機都有獨立的作業系統和應用程式,彼此完全隔離。某個虛擬機發生故障或遭到攻擊時,不會影響到同一台主機上的其他虛擬機。
✔️ 部署快速靈活:透過範本可在幾分鐘內快速建立新的虛擬機環境,無須等待實體設備到貨與手動安裝。
✔️ 跨平台支援:可在同一台實體主機上執行不同作業系統(如Windows、Linux、macOS等),提供跨平台的開發與測試環境。
✔️ 完善的備份與災難復原:虛擬機支援快照、即時備份與線上遷移,有助於快速從故障或災難中恢復。
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❌ 效能開銷較大:由於虛擬機需要模擬完整的硬體環境並執行完整的作業系統,會佔用較多的CPU、記憶體與磁碟I/O資源,效能不如直接在實體機上運作。
❌ 資源佔用較高:每個虛擬機都需要獨立的作業系統授權與資源配置,相較於容器技術,虛擬機較為「重」且啟動速度較慢。
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虛擬機的適用場景
虛擬機器有什麼作用?下面是常見的虛擬機器用途介紹。
- 開發與測試環境:開發人員可在虛擬機中測試不同作業系統與軟體版本的相容性。
- 企業資料中心:將不同部門或不同業務的伺服器隔離運行,確保安全性與獨立性。
- 伺服器整合:將多台實體伺服器的工作負載合併到較少的實體主機上,節省硬體成本與機房空間。
- 舊版本支援:在現代硬體上執行較舊版本的作業系統與應用程式。
- 資安研究與惡意軟體分析:利用虛擬機的隔離特性,在安全的沙箱環境中分析可疑程式。
常見虛擬機管理程式介紹
無論是個人使用者(Windows 與 Linux)還是企業使用者,都可以從以下內容找到最適合的虛擬機軟體。
第 1 款:VMware Workstation Pro
VMware Workstation Pro 是市場上最知名的 Type 2 虛擬機管理程式之一,可在 Windows 和 Linux 宿主機上運行。
✔️ 優點:
- 功能最完整,支援 vGPU、3D 加速等進階功能。
- 使用者介面精緻,操作直覺。
- 與 VMware vSphere / ESXi 生態系整合良好。
- 支援多種作業系統(Windows、Linux、macOS 等)。
❌ 缺點:
- 需付費購買授權(個人可用免費的 VMware Workstation Player)。
- 資源佔用較高。
適用場景: 專業開發者、企業 IT 人員、需要進階虛擬化功能的個人使用者。
第 2 款:Oracle VirtualBox
VirtualBox 是由 Oracle 開發的開源 Type 2 虛擬機管理程式,支援 Windows、macOS、Linux 等多種宿主平台。
✔️ 優點:
- 完全免費且開源。
- 跨平台支援廣泛(Windows、macOS、Linux、Solaris)。
- 功能豐富,支援多種虛擬硬碟格式。
- 社群活躍,資源豐富。
❌ 缺點:
- 效能與穩定性略遜於 VMware Workstation。
- 進階功能(如 USB 3.0 支援)需安裝擴充套件。
適用場景: 個人使用者、學生、開源愛好者、輕量級開發與測試。
第 3 款:Microsoft Hyper-V
Hyper-V 是微軟內建於 Windows 和 Windows Server 的 Type 1 虛擬機管理程式。
✔️ 優點:
- 內建於 Windows 專業版/企業版及 Windows Server,無需額外付費。
- Type 1 架構,效能優異。
- 與 Windows 生態系深度整合。
- 支援與 Azure 混合雲無縫整合。
❌ 缺點:
- 僅限 Windows 平台使用。
- 對 Linux 客體作業系統的支援不如 VMware 完善。
適用場景: Windows 為主的企业環境、中小企業 IT 部署、混合雲架構。
第 4 款:Proxmox VE
Proxmox VE 是一款基於 Debian Linux 的開源虛擬化管理平台,整合了 KVM 虛擬化與 LXC 容器技術。
✔️ 優點:
- 完全開源免費(可選購付費技術支援)。
- 基於網頁的管理介面,操作方便。
- 支援虛擬機與容器雙技術。
- 內建備份、快照、防火牆等進階功能。
❌ 缺點:
- 需具備一定的 Linux 基礎知識。
- 部分進階功能(如 vGPU 設定)需透過命令列操作。
適用場景: 中小企業虛擬化、家庭實驗室(Home Lab)、開源愛好者。
第 5 款:VMware ESXi
VMware ESXi 是企業級 Type 1 裸機虛擬機管理程式,是 VMware vSphere 平台的核心元件。
✔️ 優點:
- 企業級穩定性與效能。
- 功能最全面,支援大規模叢集管理(搭配 vCenter)。
- Web 管理介面成熟完善。
❌ 缺點:
- 授權費用高昂。
- 硬體相容性需查閱官方 HCL(硬體相容性清單)。
適用場景: 大型企業資料中心、關鍵任務應用、需要高可用性與災難備援的環境。
虛擬機安裝前的準備工作
無論使用哪一種虛擬機管理程式,安裝前都需完成以下準備:
| 條件 |
說明 |
| 確認硬體支援虛擬化 |
進入電腦的 BIOS/UEFI 設定,啟用 Intel VT-x 或 AMD-V 虛擬化技術。 |
| 確認宿主機規格 |
- 記憶體建議至少 8GB(虛擬機至少分配 4GB)
- 硬碟預留至少 20-30GB 可用空間
- 64 位元處理器
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| 下載虛擬機管理程式安裝檔 |
從官方網站下載最新版本。 |
| 準備客體作業系統 ISO 映像檔 |
從官方下載欲安裝之作業系統的 ISO 檔案。 |
請注意,Windows 10 或 Windows 11 虛擬機安裝都可以參考以下步驟。
以VMware Workstation 和 Hyper-V 為例,分別說明第三方軟體以及 Windows 10 內建虛擬機程式的安裝流程。
第 1 款:VMware Workstation Pro(第三方軟體代表)
下面是 VMware Workstation Pro 安裝與虛擬機建立的完整流程。第三方軟體(Oracle VirtualBox 或 Proxmox VE)都需要經過類似的安裝流程,才能進一步建立虛擬機器。
安裝 VMware Workstation Pro
步驟 1. 雙擊下載的安裝檔,若出現安全性警告請選擇「是」。
步驟 2. 在安裝精靈中點擊「下一步」。
步驟 3. 勾選「我接受許可協議中的條款」,點擊「下一步」。
步驟 4. 選擇安裝位置(建議更改至 C 槽以外的磁碟),點擊「下一步」。
步驟 5. 根據需求勾選「使用者體驗設定」(可略過),點擊「下一步」。
步驟 6. 選擇是否建立桌面捷徑,點擊「下一步」。
步驟 7. 點擊「安裝」並等待安裝完成。
步驟 8. 安裝完成後,可選擇輸入產品金鑰或點擊「跳過」。
在 VMware 中建立虛擬機
步驟 1. 開啟 VMware Workstation,點擊「建立新的虛擬機」或從選單選擇「檔案」>「新增虛擬機」。
步驟 2. 選擇設定類型:
- 典型:VMware 自動配置主流設定,適合新手
- 自訂:可手動調整各項資源配置
步驟 3. 選擇客體作業系統來源:
- 選擇「稍後安裝作業系統」
- 直接指定 ISO 映像檔路徑
步驟 4. 設定虛擬機名稱與儲存位置(建議避開 C 槽)。
步驟 5. 您需要繼續處理加密訊息,並選擇加密類型:
- 此虛擬機器的所有檔案(.vmdk、.vmx 等)均已加密
- 僅加密支援 TPM 所需的檔案(.nvram、.vmss、.vmem、.vmX、.vmsn)
步驟 6. 設定虛擬磁碟容量:
- 建議分配 40-100GB
- 不勾選「立即分配所有磁碟空間」(避免一次性佔用全部空間)
- 可選擇「將虛擬磁碟拆分為多個檔案」(便於備份與搬移)
步驟 7. 您可以開始準備建立虛擬機器了。按一下「完成」就可以開始執行。請注意,您可以點選「自訂硬體...」以自行設定虛擬機器的硬體。
您可以設定處理器與記憶體:
- 記憶體建議至少 4GB(視宿主機記憶體而定,勿超過「最大建議記憶體」)
選擇網路連線類型:
- 橋接:虛擬機與宿主機在網路上為平級關係
- NAT:虛擬機透過宿主機連網(推薦,較易於移植)
- 僅主機:僅與宿主機通訊
選擇 I/O 控制器與磁碟類型(建議保持預設)。
請注意,您還可以移除不需要的裝置(如音效卡、印表機等)以提升效能。
步驟 7. 請等待虛擬機建立進度結束。最後,您只需點擊「完成」即可。
步驟 8. 點擊「開啟此虛擬機」,按照作業系統安裝畫面的指示完成客體作業系統安裝。
第 2 款:Microsoft Hyper-V(系統程式代表)
作為 Windows 系統內建的虛擬機器管理程式,Hyper-V 很容易被 Windows 電腦使用者所接受。下面是完整的安裝與虛擬機器建立流程。
請注意,Hyper-V 除了上面介紹的準備工作之外,還需要額外檢查 Windows 系統版本。它僅支援 Windows 10/11 專業版、企業版或教育版,不支援家用版。
安裝 Hyper-V(三種方式擇一即可)
Hyper-V 是 Windows 的內建選用功能,無需額外下載安裝檔。但您仍然需要在 Windows 電腦上啟用它。
方式一:透過 Windows「設定」啟用(適合一般使用者)
- 開啟「控制台」>「程式集」>「程式與功能」(或直接搜尋「開啟或關閉 Windows 功能」)。
- 點選左側的「開啟或關閉 Windows 功能」。
- 在清單中找到「Hyper-V」,勾選該項目及其所有子元件。
- 點擊「確定」,系統會自動安裝相關元件。
- 安裝完成後,重新啟動電腦使設定生效。
方式二:透過 PowerShell 啟用(適合進階使用者)
- 在開始選單搜尋「PowerShell」,按右鍵選擇「以系統管理員身分執行」。
- 輸入以下指令後按 Enter:
- powershell Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V -All
- 等待安裝完成,重新啟動電腦。
方式三:透過 DISM 指令啟用(適合習慣使用命令提示字元的使用者)
- 以系統管理員身分開啟命令提示字元(CMD)或 PowerShell。
- 輸入以下指令後按 Enter:
- DISM /Online /Enable-Feature /All /FeatureName:Microsoft-Hyper-V
建立虛擬機器
步驟 1:開啟 Hyper-V 管理員
- 重新開機後,點選「開始」按鈕,輸入「Hyper-V 管理員」,從搜尋結果中點選開啟。左側窗格會顯示您的電腦名稱。
步驟 2:啟動新增虛擬機器精靈
- 在 Hyper-V 管理員右側的「動作」窗格中,點選「新增」>「虛擬機器」,即可進入新增虛擬機器精靈。
步驟 3:設定虛擬機器名稱與儲存位置
- 在「指定名稱與位置」頁面中:
- 輸入虛擬機器的名稱(例如 Win11-Test)。
- 若想將虛擬機設定檔存放在非系統碟(如 D 槽),請勾選「將虛擬機器儲存在不同位置」,然後瀏覽選擇目標資料夾。
- 點擊「下一步」。
步驟 4:選擇虛擬機器世代
- 在「指定世代」頁面中:
- 第 2 代:支援 UEFI 開機、效能更佳,適用於 Windows 8/10/11 及多數現代 Linux 發行版。
- 第 1 代:僅在需要安裝較舊作業系統(如 Windows 7 或更早版本)時選用。
- 請注意,除非有特殊原因,否則優先選擇第 2 代。
步驟 5:分配記憶體
- 在「指派記憶體」頁面中:
- 輸入開機時分配給虛擬機器的記憶體容量(例如 4096 MB,即 4GB)。
- 可勾選「啟用動態記憶體」,讓 Hyper-V 根據虛擬機的實際負載動態調整記憶體用量。
- 點擊「下一步」。
步驟 6:設定網路連線
- 在「設定網路」頁面中:
- 從下拉清單中選擇已建立的虛擬交換器。若尚未建立,可先跳過此步驟,稍後再行設定。
- 點擊「下一步」。
- 關於虛擬交換器:若想讓虛擬機連上網際網路,需先建立「外部」類型的虛擬交換器,並將其綁定到實體網路卡。可於 Hyper-V 管理員的「動作」窗格中點選「虛擬交換器管理員」進行建立。
步驟 7:建立虛擬硬碟
- 在「連接虛擬硬碟」頁面中:
- 選擇「建立虛擬硬碟」。
- 輸入虛擬硬碟名稱(通常與虛擬機名稱相同即可)。
- 選擇儲存位置(建議與虛擬機設定檔放在同一資料夾)。
- 指定硬碟大小(建議 40GB 以上,格式選擇 VHDX,比傳統 VHD 更現代且支援更大容量)。
- 點擊「下一步」。
步驟 8:選擇作業系統安裝方式
- 在「安裝選項」頁面中:
- 選擇「從可開機映像檔安裝作業系統」。
- 瀏覽並選取您已下載的作業系統 ISO 映像檔。
- 點擊「下一步」。
步驟 9:完成建立
- 檢視所有設定無誤後,點擊「完成」,虛擬機即建立完成。
延伸閱讀:更簡單的 Windows 虛擬機建立方式
如上所述,Hyper-V 的開啟與虛擬機器建立的步驟較多,對於電腦初學者可能不太友好。此外,Hyper-V 還有明顯的系統版本限制,它無法用於 Windows 11/10 家用版。
若您想要更簡單且無限制的虛擬機器安裝方式,可以嘗試 AOMEI 分割區軟體。它可以完美支援所有系統版本,包括Win11/10家用版。此軟體還簡化了虛擬機器建立流程,可以快速建立虛擬機,節省大量的時間與精力,對於電腦初學者來說更加友好。
下面是 AOMEI 分割區軟體的深入介紹,並提供了下載方式。
- 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。
請注意,若想在 Windows Server 2025、2022、2019、2016、2012 (R2) 上建立虛擬機器,需要升級到伺服器版本。
步驟 1. 先把已經裝好的 AOMEI 分割區軟體打開,然後在上方工具列依序點「虛擬機器管理員」>「建立虛擬機器」。
步驟 2. 按一下「瀏覽」,選出正確的 Windows ISO 映像檔,接著挑選你要安裝的系統版本,選好後點「下一步」。如果手邊還沒有 ISO 檔,直接點那個藍色超連結,就能連到微軟官網下載囉。
步驟 3. 幫這台新虛擬機取個名字,順便改一下檔案要存到哪個資料夾,確認沒問題就按「下一步」繼續。另外,你也可以展開「進階」選項,進去調整記憶體大小或虛擬硬碟的相關設定。
步驟 4. 最後就等進度條跑完,看到完成訊息,代表虛擬機已經順利建立好了。
虛擬機安裝的注意事項與小提示
根據個人實際使用體驗,總結出了幾點實用建議,可以讓虛擬機跑起來更順暢。
硬體與系統設定
- 記得打開 BIOS/UEFI 的虛擬化功能。要是沒開啟 Intel VT-x 或 AMD-V,虛擬機的效能會掉得很明顯,嚴重點連 64 位元的作業系統都沒辦法裝,所以這一步千萬別省略。
- 記憶體怎麼分比較好?一般建議保留實體記憶體的 20% 給主機系統自己用,剩下的再撥給虛擬機。舉例來說,如果你的電腦裝了 16GB 記憶體,那虛擬機大概抓 12GB 左右就差不多了,不要全塞給它。
- 磁碟空間記得選「動態」。建立虛擬機的時候,選「動態分配」而不是「固定大小」,這樣就不會一開始就吃掉你整顆硬碟的容量,隨著實際使用再慢慢長大,比較省空間。
- CPU 核心多給幾顆。進虛擬機設定裡面,把虛擬 CPU 核心數至少調到 2 個以上,整體執行速度會明顯有感提升,跑起來更順暢。
效能優化
- 把虛擬機裡面用不到的裝置,像是音效卡、印表機、軟碟機這些都關掉,可以省下不少系統資源,跑起來也更輕快。
- 快照功能一定要好好利用,每次要安裝重要軟體或調整系統設定之前,先拍個快照,萬一之後出問題就能迅速還原,不用從頭來過。
- 不管你是用 VirtualBox 還是 VMware,都記得要安裝對應的增強工具(或 VMware Tools),這樣效能和操作順暢度才會發揮到最好,千萬別省略。
- 如果手邊有 SSD,建議把虛擬機的檔案都放在 SSD 裡面,讀寫速度會明顯變快,整體 I/O 效能提升超有感。
網路與安全性
- 網路模式選 NAT 會比較方便:如果你之後有可能會把這台虛擬機複製到別的電腦或其他網路環境去用,那網路設定選 NAT 模式會比橋接來得省事,因為它比較不會因為換了地方就連不上,移植性高很多。
- 備份其實很簡單,直接複製整個資料夾就對了:虛擬機的所有檔案都集中在同一個資料夾裡,要備份的話,直接把那個資料夾複製到另一顆硬碟或隨身碟就行。建議定期做一下備份,而且最好跟原本的檔案分開存放,才不會不小心一起掛掉。
- 授權規定還是要乖乖遵守:雖然是在虛擬機裡面裝系統和軟體,但該有的授權還是跑不掉,記得看清楚每一套軟體的使用條款,該付錢的就要買正版,可別以為裝在虛擬機裡就能隨便用喔。
虛擬機安裝的常見故障排除
檢查 BIOS 中 VT-x/AMD-V 是否確實啟用。
VirtualBox 無法建立 64 位元虛擬機?
通常是 BIOS 虛擬化未啟用或 Windows Hyper-V 與 VirtualBox 衝突。
將目前使用者加入 vboxusers 群組(VirtualBox)或確認 VMware USB 服務是否正常運作。
總結
虛擬化技術透過 Hypervisor 在單一實體主機上運行多個獨立虛擬機,實現資源整合、環境隔離與快速部署,廣泛應用於開發測試、伺服器合併及老舊系統維護。選擇管理程式時,VMware Workstation 功能完整,VirtualBox 免費跨平台,Hyper-V 則內建於 Windows 專業版以上,適合企業環境。
安裝核心流程包含:啟用 BIOS 虛擬化(VT-x/AMD-V)、分配適當的 CPU 與記憶體、建立虛擬硬碟、掛載 ISO 安裝客體作業系統,最後務必安裝增強工具(VMware Tools 或 Hyper-V 整合服務)以提升效能。