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《循序漸進Linux(第2版) 基礎知識 服務器搭建 系統管理 性能調優 虛擬化與集群應用》——1.4 用虛擬機技術學習Linux

1.4.1 虛擬機技術
虛擬機(Virtual Machine)指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統。

虛擬機會生成現有操作系統的全新虛擬鏡像,它與真實系統具有完全一樣的功能,進入虛擬機後,所有操作都在這個全新的獨立虛擬系統裏面進行,可以獨立安裝、運行軟件,保存數據,擁有自己的獨立桌面,這不會對真實的系統產生任何影響,而且能夠在現有系統與虛擬機之間靈活切換。

1.4.2 使用虛擬機技術的好處
使用虛擬機技術的好處有以下3個。

節省成本
如果要在一臺計算機上安裝Linux和Windows系統,而不用虛擬機,有兩個辦法。一是安裝多個硬盤,每個硬盤安裝一個操作系統;這個方法的缺點是費用比較昂貴。二是在一個硬盤上安裝雙系統,這個方法的缺點是不夠安全,因為系統盤的MBR是操作系統的必爭之地,Windows更是霸道,每次重新安裝系統都要重寫系統的MBR,這樣,幾個操作系統可能會同時崩潰。而使用虛擬機軟件既省錢又安全,因此對於新手來說,利用虛擬機學習Linux簡直再好不過了。

安全便捷
在虛擬機上安裝Linux系統,不用擔心會格式化掉自己的硬盤,甚至可以隨意地對虛擬系統進行任何設置和更改操作,可以格式化虛擬系統硬盤,還可以重新分區虛擬系統硬盤,等等,因為虛擬機是在真實系統上運行的軟件,對虛擬機系統的任何操作都是對軟件的操作。

簡單高效
利用虛擬機模擬出來的Linux系統和真實的Linux系統是一摸一樣的。現在各個公司專門的Linux服務器是不會讓新手隨意操作的,而供測試的Linux服務器一般又很緊缺,如果在自己的電腦上安裝虛擬Linux系統,就可以隨意地學習測試,而不受任何環境影響。

1.4.3 虛擬機的運行環境和硬件需求
1.運行環境
流行的虛擬機軟件有VMware、VirtualBox,它們都有Windows和Linux兩個版本,也就是說,它們可以安裝在Windows和Linux兩個平臺下:在Windows平臺下可以虛擬出Windows、Linux、UNIX等多個操作系統,同理,在Linux平臺上也可以虛擬出Windows、Linux、UNIX等多個計算機。

註意
 運行虛擬機軟件的操作系統叫host OS,在虛擬機裏運行的操作系統叫Guest OS。
2.硬件需求
虛擬機軟件是將兩臺以上計算機的任務集成到一臺計算機上來的,因此對硬件的要求比較高,主要涉及的是內存、硬盤和CPU。內存要足夠大,因為每個虛擬機都會占用一定的內存資源,內存的總大小等於各個虛擬系統的總和。可喜的是,現在內存已經很便宜,因此就不是問題了。同樣,硬盤空間也是每個虛擬機都要占用的,CPU現在都發展到了多核階段,硬盤也不是問題。

1.4.4 虛擬機的安裝與使用
1.VirtualBox虛擬機概述
VirtualBox是一款開源虛擬機軟件。最初是由德國Innotek公司開發,由Sun Microsystems公司出品的軟件,使用Qt編寫,在Sun被Oracle收購後正式更名成Oracle VM VirtualBox。

VirtualBox可以說是最強大的免費虛擬機軟件,它不僅具有豐富的特色,而且性能非常優異,並且簡單易用。它可以虛擬的系統有Windows、Mac OS X、Linux、OpenBSD、Solaris、IBM OS2,甚至Android 4.0等多種操作系統。

VirtualBox不但開源,而且有諸多優點,本書將基於VirtualBox虛擬機介紹如何使用虛擬機軟件學習Linux操作系統。VirtualBox的主要特點如下。

支持64位客戶端操作系統,即使主機使用32位CPU。
支持虛擬硬盤快照。
支持在主機端與客戶端共享剪貼簿,但是需要安裝客戶端驅動。
支持在主機端與客戶端間建立共享文件夾,但是需要安裝客戶端驅動。
支持內置遠端桌面服務器,實現單機多用戶。
支持VMware VMDK格式磁盤以及Virtual PC VHD格式磁盤。
最多虛擬32個CPU。
支持VT-x與AMD-V硬件虛擬化技術。
支持iSCSI技術。
支持USB與USB 2.0技術。
2.虛擬機軟件的安裝
VirtualBox的官方網站是:https://www.virtualbox.org,讀者可從此網站下載VirtualBox的穩定版本,目前最新穩定版本為VirtualBox 4.3.26,這裏下載Windows版本的VirtualBox,然後在VirtualBox上安裝Linux操作系統。Windows下VirtualBox虛擬機軟件的安裝很簡單,只須按照Windows常規方法安裝即可完成,這裏不再講述。

3.創建虛擬機系統
虛擬機軟件安裝完畢後,雙擊桌面上的Oracle VM VirtualBox圖標以啟動應用程序,進行虛擬機系統的創建,具體步驟如下。

(1)按CTRL+N快捷鍵新建虛擬機,彈出“新建虛擬電腦”界面,如圖1.2所示,在這裏填寫新建虛擬機的名稱、虛擬機的類型和系統版本,這裏新建虛擬機名為“CentOS”,操作系統類型為“Linux”,版本選擇“Linux 2.6(64bit)”,然後單擊“下一步”按鈕。

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(2)配置虛擬機內存大小,如圖1.3所示,這裏配置為“4096MB”,單擊“下一步”按鈕。

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(3)添加虛擬硬盤,如圖1.4所示,這裏選擇“現在創建虛擬硬盤”單選按鈕,然後單擊“創建”按鈕。

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(4)設置虛擬硬盤文件類似,如圖1.5所示,這裏選擇“VDI(VirtualBox磁盤映像)”單選按鈕,單擊“下一步”按鈕。

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(5)設置虛擬硬盤空間分配方式,如圖1.6所示,可根據情況選擇“動態分配”或“固定大小”,這裏選擇“動態分配”單選按鈕,單擊“下一步”按鈕。

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(6)設置虛擬磁盤文件位置和大小,如圖1.7所示,這裏選擇文件位置為“D:vmdisk Centos.vdi”,虛擬磁盤大小為“100GB”,單擊“創建”按鈕即可完成虛擬磁盤的創建。

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(7)虛擬機創建完成,虛擬磁盤創建完成後,整個虛擬機也就創建完成了,如圖1.8所示,這是VirtualBox的整個控制管理界面,單擊左側的虛擬機名稱,在右邊可以看到此虛擬機的配置屬性。

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(8)在VirtualBox控制管理界面中,可以對虛擬機進行新建、管理和啟動,首先選中左側的虛擬機名稱,然後單擊“設置”按鈕即可對虛擬機進行設置,關於系統的具體設置如圖1.9所示。

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在設置界面中,可以對虛擬機的常規、系統、顯示、存儲、聲音、網絡、串口、USB設備、共享文件夾等多個方面進行設置。

到此為止,虛擬機的安裝和基本配置已經介紹完畢,接下來講述在虛擬機上安裝Linux的方法。

4.虛擬機上Linux安裝方式
在虛擬機上安裝Linux系統,常用的方法有兩種:光驅安裝和ISO鏡像文件安裝。

(1)光驅安裝方式

在“Oracle VirtualBox管理控制器”界面中,選中需要安裝系統的虛擬機,然後單擊“設置”按鈕,進入虛擬機設置界面,然後選擇“存儲”選項,如圖1.10所示。

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單擊“存儲”選項後,右邊會出現一個IDE控制器和SATA控制器。SATA控制器下是虛擬機的虛擬磁盤設備,而默認的IDE控制器是空的,顯示“沒有盤片”。單擊“沒有盤片”選項,右邊會出現關於IDE控制器的屬性設置。單擊“屬性”下面的那個光盤圖標,出現所有可用的設備,有物理設備也有虛擬設備,這裏的物理設備“F:”就是物理機器的光驅,選擇它後,單擊“確定”按鈕即可使用物理光驅來安裝系統。

最後,單擊“Oracle VirtualBox管理控制器”界面上的“啟動”圖標即可啟動虛擬機,VirtualBox會自動讀取物理機的光盤進入Linux引導安裝界面。

(2)ISO鏡像文件安裝方式

ISO文件是一種光盤鏡像文件,刻錄軟件可以直接把ISO文件刻錄成可安裝的系統光盤。由於ISO文件直接運行在硬盤上,因此數據傳輸速度非常快。而光盤安裝方式雖然簡單,但是由於普通光驅傳輸速度相對較慢,因而安裝過程也比較慢。因此,推薦在虛擬機上通過ISO文件方式來安裝系統。

與光驅安裝方式類似,選擇ISO安裝方式時,也是在“Oracle VirtualBox管理控制器”界面上,選中需要安裝系統的虛擬機,然後單擊“設置”圖標,進入虛擬機設置界面(如圖1.11所示)。然後選擇“存儲”選項,單擊“選擇磁盤”按鈕,接著指定物理機上對應的ISO文件,最後單擊“確定”按鈕完成ISO鏡像文件的加載。

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最後,單擊“Oracle VirtualBox管理控制器”界面上的“啟動”圖標即可啟動虛擬機,VirtualBox會自動讀取ISO文件,然後引導進入Linux安裝界面。

有時候虛擬機可能無法從光驅或者ISO文件進行引導,此時可能需要修改虛擬機的引導順序。在虛擬機啟動後,迅速按下鍵盤上的F12鍵,即可進入虛擬機引導順序配置界面,如圖1.12所示。

默認虛擬機的引導順序是硬盤、軟驅、光驅和網絡,如果要選擇從光驅啟動,在圖1.12所示界面中直接按c鍵即可進入光盤啟動。其他操作類似。

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VirtualBox 虛擬機啟動後,會進入一個新的虛擬電腦控制臺,在進入新的虛擬電腦控制臺時,會出現虛擬機和物理機之間鼠標和鍵盤的切換問題,如圖1.13所示。

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默認情況下切換鍵是右Ctrl鍵,也就是說,當虛擬機獨占鍵盤和鼠標後,按右Ctrl鍵即可退出獨占模式,再次按右Ctrl鍵,再次進入獨占模式,這個右Ctrl鍵也稱為熱鍵或者主機(Host)鍵。主機鍵和其他鍵組合,可實現對虛擬機的快捷操作,例如,Host+Del組合鍵表示鍵盤上的Ctrl+Alt+Del組合鍵,Host+R表示重啟虛擬機,Host+H組合鍵表示正常關閉虛擬機,等等。

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