如何在Xubuntu操作系统上快速安装配置虚拟机软件全攻略

引言

虚拟机技术允许用户在单一物理计算机上运行多个操作系统，为软件开发、系统测试、安全分析以及学习不同操作系统环境提供了极大的便利。Xubuntu作为Ubuntu的轻量级变体，以其稳定性和低资源消耗而受到许多用户的青睐。本文将详细介绍在Xubuntu操作系统上安装和配置虚拟机软件的完整过程，帮助您快速搭建虚拟化环境。

虚拟机软件选择

在Xubuntu上，有多种虚拟机软件可供选择，每种都有其特点和适用场景：

VirtualBox：由Oracle开发的开源虚拟机软件，用户友好，功能全面，适合个人用户和开发者。
KVM/QEMU：基于Linux内核的虚拟化解决方案，性能优异，适合服务器环境和高性能需求。
VMware Workstation Player：商业软件，提供免费版本，性能稳定，适合商业环境。
GNOME Boxes：简单易用的虚拟机管理工具，适合初学者。

本文将以VirtualBox为主要示例进行详细介绍，同时也会简要介绍其他虚拟机软件的安装方法。

系统要求

在安装虚拟机软件之前，请确保您的系统满足以下基本要求：

处理器：支持虚拟化技术（Intel VT-x或AMD-V）的CPU
内存：至少4GB RAM（推荐8GB或更多）
存储空间：至少20GB可用空间（用于虚拟机软件和虚拟机镜像）
操作系统：Xubuntu 18.04或更高版本

您可以通过以下命令检查CPU是否支持虚拟化技术：

egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

如果输出结果大于0，表示您的CPU支持虚拟化技术。如果输出为0，您可能需要在BIOS中启用虚拟化支持。

安装VirtualBox

方法一：通过软件中心安装

打开”软件中心”（可以在应用程序菜单中找到）
在搜索框中输入”VirtualBox”
从搜索结果中选择”Oracle VM VirtualBox”
点击”安装”按钮并按照提示完成安装

这是最简单的方法，但可能不是最新版本。

方法二：通过命令行安装

打开终端（Ctrl+Alt+T），执行以下命令：

sudo apt update sudo apt install virtualbox

这将安装Xubuntu软件仓库中可用的VirtualBox版本。

方法三：添加VirtualBox官方仓库并安装最新版本

为了获得最新版本的VirtualBox，建议添加官方仓库：

首先，添加VirtualBox官方仓库的GPG密钥：

wget -q https://www.virtualbox.org/download/oracle_vbox_2016.asc -O- | sudo apt-key add -

添加VirtualBox仓库：

echo "deb [arch=amd64] http://download.virtualbox.org/virtualbox/debian $(lsb_release -cs) contrib" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/virtualbox.list

更新软件包列表并安装VirtualBox：

sudo apt update sudo apt install virtualbox-6.1

注意：virtualbox-6.1是撰写本文时的最新版本，您可以根据需要替换为其他版本号。

安装VirtualBox扩展包以获得额外功能（如USB 2.0/3.0支持）：

wget https://download.virtualbox.org/virtualbox/6.1.26/Oracle_VM_VirtualBox_Extension_Pack-6.1.26.vbox-extpack sudo VBoxManage extpack install Oracle_VM_VirtualBox_Extension_Pack-6.1.26.vbox-extpack

配置VirtualBox

基本设置

启动VirtualBox（可以在应用程序菜单中找到或通过命令virtualbox启动）
首次启动时，您会看到VirtualBox管理器界面，这里列出了所有已创建的虚拟机
点击”文件” > “全局设置”或按Ctrl+G进行全局配置：
- 常规：设置默认虚拟机位置和屏幕截图路径
- 输入：配置键盘和鼠标集成
- 更新：设置是否检查更新
- 语言：选择界面语言
- 显示：配置最大屏幕分辨率和图形控制器
- 网络：配置NAT网络和仅主机网络
- 扩展：查看已安装的扩展包
- 代理：配置网络代理设置

网络配置

VirtualBox提供了多种网络模式，每种模式适用于不同的场景：

NAT（网络地址转换）：
- 虚拟机通过主机系统访问网络
- 适用于需要网络访问但不需要从外部访问虚拟机的情况
- 设置方法：选择虚拟机 > 设置 > 网络 > 连接方式选择”NAT”
桥接适配器：
- 虚拟机直接连接到物理网络
- 适用于需要将虚拟机作为网络上的独立设备的情况
- 设置方法：选择虚拟机 > 设置 > 网络 > 连接方式选择”桥接适配器”
仅主机网络：
- 创建一个仅主机和虚拟机之间可见的网络
- 适用于需要主机与虚拟机之间安全通信的情况
- 设置方法：选择虚拟机 > 设置 > 网络 > 连接方式选择”仅主机网络”
内部网络：
- 虚拟机之间可以通信，但无法与主机或外部网络通信
- 适用于测试虚拟机之间的通信
- 设置方法：选择虚拟机 > 设置 > 网络 > 连接方式选择”内部网络”

共享文件夹设置

共享文件夹允许主机和虚拟机之间共享文件：

安装VirtualBox增强功能（在创建虚拟机后详细说明）
在VirtualBox管理器中选择虚拟机 > 设置 > 共享文件夹
点击右侧的文件夹图标添加共享文件夹
选择要共享的主机文件夹路径，设置文件夹名称，并选择是否为自动挂载和只读
启动虚拟机，共享文件夹将自动挂载（如果设置为自动挂载）或在虚拟机内手动挂载

在Linux客户机中，您可以使用以下命令手动挂载共享文件夹：

sudo mkdir /mnt/shared sudo mount -t vboxsf shared_folder_name /mnt/shared

其中shared_folder_name是您在设置共享文件夹时指定的名称。

创建和管理虚拟机

创建新虚拟机

在VirtualBox管理器中，点击”新建”按钮
输入虚拟机名称（例如”Ubuntu-20.04”）
选择类型和版本（例如”Linux” > “Ubuntu (64-bit)“）
分配内存大小（建议至少2048MB）
创建虚拟硬盘：
- 选择”现在创建虚拟硬盘”
- 选择VDI（VirtualBox磁盘映像）
- 选择”动态分配”以节省物理磁盘空间
- 设置虚拟硬盘大小（建议至少20GB）
点击”创建”完成虚拟机创建

安装客户操作系统

在VirtualBox管理器中选择新创建的虚拟机
点击”启动”按钮
当提示选择启动盘时，点击文件夹图标选择操作系统安装镜像（ISO文件）
按照操作系统安装向导完成安装过程

安装增强功能

VirtualBox增强功能提供了更好的性能和可用性，包括更好的视频支持、无缝窗口、共享文件夹等：

启动虚拟机并登录到客户操作系统
在VirtualBox菜单中，选择”设备” > “安装增强功能”
在客户操作系统中，挂载增强功能光盘：
- 对于Linux客户机：
```
 sudo mkdir /mnt/cdrom sudo mount /dev/cdrom /mnt/cdrom cd /mnt/cdrom sudo ./VBoxLinuxAdditions.run 
```
- 对于Windows客户机，自动运行应该会启动安装程序，如果没有，请从光盘中运行VBoxWindowsAdditions.exe
安装完成后，重启虚拟机

管理虚拟机快照

快照允许您保存虚拟机的特定状态，方便以后恢复：

选择虚拟机 > 点击右侧的”快照”按钮
点击”生成”按钮创建新快照
输入快照名称和描述（可选）
点击”确定”创建快照

要恢复到某个快照，只需选择该快照并点击”恢复”按钮。

其他虚拟机软件的安装

KVM/QEMU

KVM（Kernel-based Virtual Machine）是Linux内核的虚拟化基础设施，QEMU是硬件模拟器。结合使用，它们提供了一个强大的虚拟化解决方案。

检查系统是否支持KVM：

kvm-ok

如果输出”KVM acceleration can be used”，表示系统支持KVM。

安装必要的软件包：

sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virtinst virt-manager

将当前用户添加到libvirt组：

sudo usermod -aG libvirt $(whoami)

注销并重新登录以使组更改生效
启动libvirt服务：

sudo systemctl enable --now libvirtd

使用virt-manager（虚拟机管理器）创建和管理虚拟机：

virt-manager

VMware Workstation Player

VMware Workstation Player是一个免费用于个人使用的虚拟机软件。

下载VMware Workstation Player的.bundle文件：

wget https://www.vmware.com/go/downloadworkstation-linux

使下载的文件可执行：

chmod +x VMware-Player*.bundle

安装VMware Workstation Player：

sudo ./VMware-Player*.bundle

按照安装向导完成安装过程
启动VMware Workstation Player：

vmplayer

常见问题及解决方案

1. 虚拟机启动失败，提示”VT-x/AMD-V硬件加速未启用”

解决方案：

重启计算机并进入BIOS设置
找到虚拟化相关选项（通常称为”Intel Virtualization Technology”、”Intel VT-x”、”AMD-V”或”SVM Mode”）
启用该选项并保存设置
重启计算机

2. USB设备无法在虚拟机中使用

解决方案：

确保已安装VirtualBox扩展包
确保当前用户属于vboxusers组：
```
 sudo usermod -aG vboxusers $(whoami) 
```
注销并重新登录
在虚拟机设置中，确保USB控制器已启用（USB 2.0或USB 3.0）
在虚拟机运行时，通过”设备” > “USB”菜单选择要连接的USB设备

3. 虚拟机网络连接失败

解决方案：

检查虚拟机的网络设置（NAT、桥接等）
尝试重启网络服务：
```
 sudo service network-manager restart 
```
如果使用桥接模式，确保选择了正确的物理网络适配器
检查主机防火墙设置是否阻止了虚拟机网络连接

4. 虚拟机性能不佳

解决方案：

增加分配给虚拟机的CPU核心数和内存量
确保已安装客户操作系统的增强功能
为虚拟硬盘启用I/O APIC（在虚拟机设置 > 系统 > 处理器中）
如果使用的是动态分配的虚拟硬盘，考虑转换为固定大小以提高性能

5. 共享文件夹无法访问

解决方案：

确保已安装VirtualBox增强功能
检查共享文件夹设置是否正确
在Linux客户机中，确保当前用户属于vboxsf组：
```
 sudo usermod -aG vboxsf $(whoami) 
```
注销并重新登录

手动挂载共享文件夹：

 sudo mount -t vboxsf shared_folder_name /mount/point

性能优化建议

1. 主机系统优化

确保系统有足够的物理内存
使用SSD存储虚拟机文件以提高I/O性能
关闭不必要的主机系统服务和应用程序以释放资源
保持系统和虚拟机软件更新

2. 虚拟机配置优化

为虚拟机分配适当的资源（CPU、内存、存储）
使用固定大小的虚拟硬盘而非动态分配
启用嵌套虚拟化（如果需要在虚拟机内运行另一个虚拟机）：
```
 VBoxManage modifyvm "VM_name" --nested-hw-virt on 
```
为虚拟机启用3D加速（如果需要图形性能）
使用Paravirtualized接口（在虚拟机设置 > 系统 > 加速中）