Note: 本文寫作當時的VMWare Workstation版本是 4.0,而VMWare最近推出了VMWare Workstation 5。新版本的新功能未及於此舊作描述,但本文提及若干觀念及相同於此新舊版本。
VMWare 這家公司目前有3項虛擬機器產品,包括VMWare Workstation、VMWare GSX Server、VMWare ESX Server,本文僅說明其中最為普及的VMWare Workstation 4,而為了方便說明,文中所指的VMWare,係特指VMWare Workstation 4。
共通詞彙與觀念釐清
進 行任何溝通之前,定義共通的「詞彙」不僅是必要,也是首要。因此在本文一開始,筆者將先說明用於本文的VMWare詞彙,這不僅有助於您閱讀本文,也是您 瞭解VMWare的第一步。此外,為了讓您容易面對VMWare軟體及其英文說明(包括訊息與獻上說明文件),筆者將沿用酌情中譯的官方詞彙,並會列出原 文。
虛擬機器
虛擬機器 (Virtual Machine)是可以模擬硬體裝置的軟體。例如本文的重點—VMWare,就是一套能夠模擬Intel Pentium硬體架構的虛擬機器。安裝了VMWare的電腦,便能依照使用者的操作而「產生」出虛擬機器,而使用者便能在這些VMWare虛擬機器,安 裝其他的作業系統,因此,電腦便能同時執行數個作業系統。
在邏輯上,VMWare虛擬機器是完整的Intel Pentium硬體架構的電腦,但實際上,VMWare虛擬機器上面的硬體、周邊,部分是VMWare自行模擬產生,部分是VMWare根據安裝所在的電 腦硬體模擬而來的。因此,您大可以將VMWare虛擬機器視為另一部新的電腦,您可以將其他的作業系統安裝到這部新的電腦,也可以裝入其他相關的軟體,以 執行或測試某些工作。
VMWare虛擬機器的硬體環境
在 任何實體電腦安裝作業系統、執行任何軟體之前,都應該先瞭解電腦所提供的硬體配備,而既然VMWare虛擬機器就是一部虛擬的電腦,那麼當我們準備使用 VMWare虛擬機器之前,也應該先瞭解VMWare虛擬機器提供了哪些硬體配備。之前提過,VMWare會自行模擬產生部分的虛擬機器硬體環境,並且也 根據安裝所在的電腦硬體模擬另外一部份的虛擬機器硬體環境。以下所列,是VMWare虛擬機器的硬體環境。
Host系統、Guest系統
「Host 系統」和「Guest系統」是兩個本文讀者必須了然於胸的名詞,因為這兩個名詞將不斷的於本文出現,而VMWare使用者也會不斷的遇到這兩個名詞。所謂 的Host系統,指的是安裝、執行著VMWare的系統,而使用者將利用Host系統上的VMWare建立出VMWare虛擬機器;有時候Host系統也 稱為Host PC、Host電腦,或簡稱為Host。
有了VMWare虛擬機器,我們就可以將作業系統安裝在VMWare虛擬機器,而安裝了作業系統的VMWare虛擬機器,便稱為Guest系統;同樣的,Guest系統也稱為Guest PC、Guest電腦,或簡稱為Guest。
整個系統只會有一個Host系統,而透過Host系統,將可以有數個Guest系統,並且可以同時執行一個Host系統和一個Guest系統,如果實體記憶體數量夠多,更可以同時執行一個Host系統和數個Guest系統。
VMWare支援的Guest系統
理 論上,我們應該可以在VMWare虛擬機器安裝任何可以安裝在PC上的作業系統,但實際上,可能需要一些調整、技巧,甚至VMWare必須提供適當的驅動 程式。以下列出VMWare官方支援的Guest系統,也就是說,這些作業系統應該都可以成功的安裝在VMWare虛擬機器。
Host系統的硬體要求
VMWare對硬體的要求不算低,使用者應該先確定自己的硬體配備已經達到這些所說明的最低要求,而且VMWare係根據部分Host系統的硬體環境模擬出VMWare虛擬機器,因此在開始使用VMWare之前,應該先確認您的硬體環境是否符合這裡的說明。
請 特別注意「可以當作Host系統的作業系統」,以及之前提過「VMWare支援的Guest系統」,兩者有相當的差異。前者指的是可以安裝VMWare的 作業系統,後者指的是可以安裝在VMWare虛擬機器的作業系統。例如MS-DOS 6.x是VMWare支援的Guest系統,但不能將VMWare裝在MS-DOS 6.x。
使用VMWare的基本步驟
筆者於此將簡述使用VMWare的基本步驟,讓尚不熟悉VMWare的讀者能有個清楚的輪廓。
安裝Windows Host系統的技巧
以下列了幾點以Windows作為Host系統時,應該注意的細節。
建立、設定VMWare虛擬機器的技巧
建立虛擬機器是使用VMWare的第一步,以下是筆者的經驗談。
安裝Guest系統的技巧
VMWare的網路設定技巧
VMWare最讓筆者讚賞的功能,就是它提供了相當完整的網路功能,讓Guest系統可以相當輕易、方便的透過網路連接Host系統,甚至連上外部的網路—尤其是網際網路。
虛擬網路卡
VMnet 的網路功能是透過許多虛擬網路卡所完成,包括在Host系統的VMware Network Adapter VMnet1、VMware Network Adapter VMnet8(這兩張卡稍後將詳述),以及Guest系統的AMD PCNET Family PCI Ethernet Adapter。由於虛擬機器並沒有安裝實體網路卡,但如果從Host系統模擬網路卡不免增加VMWare的複雜度(因為可能會遇到各式各樣的網路卡), 因此統一虛擬機器的網路卡,是最好的作法。
請注意,每一部虛擬機器可以同時安裝數張AMD PCNET Family PCI Ethernet Adapter虛擬網路卡(您可以透過Add Hardware Wizard來新增虛擬網路卡),但是上限是每部虛擬網路最多三張。雖然每部虛擬機器最多只能安裝三張虛擬網路卡,但是連接Host系統的虛擬網路裝置總 和數量卻是無限(Windows Host系統,Linux Host系統則是32個),這是因為一部實體電腦可以同時執行數個Guest系統。
VMWare虛擬網路連接介面
VMWare Workstation 4.0提供了9個虛擬網路連接介面(分別是VMnet0到VMnet8),藉以連接Guest系統與Host系統,其中三個已經設定成自動橋接 (VMnet0)、NAT(VMnet8)、Host-only(VMnet1),其他6個則留給使用者自行設定;以大多數的情況而言,上述三種預設的連 接方式,已足夠使用。
而新增VMWare虛擬機器的精靈提供了4種Guest系統與Host系統的網路連接方式:Use bridged networking、Use network address translation、Use host-only networking、Do not use a network connection,前三種分別就是自動橋接(VMnet0)、NAT(VMnet8)、Host-only(VMnet1);最後一種是不以網路連 接。以下筆者將說明這三種連接方式,在說明的過程,需要開啟VMWare的Virtual Network Editor交談窗(執行Edit/Virtual Network Setting)加以輔助。而在開始說明之前,請先檢視Virtual Network Editor交談窗的Summary標籤頁,這裡顯示了VMWare虛擬網路的設定狀態。
Use bridged networking(Bridge/VMnet0)的連接方式
Bridge 讓Guest系統透過Host系統橋接到區域網路,其結果就是Guest系統「直接」連接到與Host系統相同的區域網路;而這種方式也是九種連接介面當 中,網路功能最完整的一種。如果要以這種連接方式搭配TCP/IP通訊協定,就必須指定IP位址給Guest系統和Host系統(不論指定固定IP位址, 或者由區域網路上的DHCP伺服器動態分配),而且兩者的IP位址必須在同一個網段。另外請注意,假設您建立了數個不見得會同時執行的Guest系統,請 針對每一個Guest系統指定各自不同的IP位址,以避免IP位址衝突的情況發生。
Bridge是將Host系統當作Guest系統與區 域網路的橋接器,實際的作法則是以VMWare自行開發的VMWare Bridge Protocol(對Windows系統而言,這是個網路服務而不是通訊協定)連接Host系統的實體網路卡以及Guest系統的虛擬網路卡(AMD PCNET Family PCI Ethernet Adapter),而且預設會連接Host系統上的每一張實體網路卡。例如下圖是筆者Host系統上的無線網路卡,這張卡就連結了VMWare Bridge Protocol。
在Windows安裝VMWare的時候,會自動安裝這種連接方式,而且這種連接方式也是VMWare 虛擬機器預設連接Host系統的方式。Bridge預設會自動連接Host系統上的每一張實體網路卡,但是可以利用Virtual Network Editor交談窗的Automatic Bridging標籤頁排除您不想連結的實體網路卡,或者是關閉自動連接的功能。
Use network address translation(NAT/VMnet8)
如 果區域網路沒有DHCP伺服器,或者您沒有額外的IP位址可以指定給Guest系統,或者您的Host系統是利用電話撥接、固接或撥接ADSL、甚至纜線 數據機連上網際網路,而您希望Guest系統也能隨之連上網際網路,那麼這種利用NAT連接Guest系統與Host系統的方式,是最好的選擇。換句話 說,NAT是連接Guest系統和Host系統最方便的虛擬連接介面。
NAT讓Guest系統與Host系統共用同一個IP位址,因此只要 Host系統能夠以TCP/IP連上區域網路或網際網路(不論是利用PPP或PPPoE),那麼Guest系統也能以相同的方式連上區域網路或網際網路。 VMWare將NAT功能實作成虛擬網路卡,並且在Windows安裝VMWare的時候,自動安裝到Host系統,因此在Windows「網路連線」視 窗,將可以看到VMware Network Adapter VMnet8虛擬網路卡。
在Virtual Network Editor交談窗的NAT標籤頁,可以檢視VMWare的NAT設定狀態,按下Edit按鈕則可以設定細節資料。此外,如果要讓Guest系統利用 NAT連接網路,請務必讓下圖的Service status是Started,否則請按下Start service或Restart service按鈕來啟動NAT服務。
另外,在Virtual Network Editor交談窗的Host Virtual Network Mapping標籤頁,可以設定VMWare的9個虛擬網路連接介面,其中VMnet8就是NAT連接方式,而按下該項目最右側的…按鈕,則可以調整 NAT的網段、DHCP、NAT等設定。
Use host-only networking(Host-only/VMnet1)
Host- only會在Host系統與Guest系統之間建立專屬的TCP/IP私有網路,而在此私有網路中的IP位址,都將由VMWare DHCP伺服器提供。通常,使用Host-only的Guest系統是無法連上網際網路,但如果Host系統提供了類似Windows「網際網路連線共 用」的功能,那麼Guest系統也可以藉此連上網際網路。VMWare也將Host-only功能實作成虛擬網路卡,並且在Windows安裝 VMWare的時候,自動安裝到Host系統,因此在Windows「網路連線」視窗,將可以看到VMware Network Adapter VMnet1虛擬網路卡。
此外,在Virtual Network Editor交談窗的Host Virtual Network Mapping標籤頁當中,VMnet1就是Host-only連接方式,而按下該項目最右側的…按鈕,則可以調整Host-only的網段、DHCP等設定。
VMWare的DHCP設定
剛 剛提到了NAT和Host-only兩種VMWare虛擬網路連接介面,都需要指定IP位址給Guest系統,才能讓Guest系統的網路正常運作。針對 這種情況,VMWare提供了DHCP伺服器服務,可以動態分配的方式,將IP位址指定給使用NAT和Host-only的Guest系統,而使用者可以 利用Virtual Network Editor交談窗的DHCP標籤頁,來調整VMWare的DHCP伺服器設定。
調整VMWare 的DHCP伺服器只能服務VMnet0到VMnet8等九個虛擬網路連接介面,但預設僅服務VMnet1(NAT)和VMnet8(Host-only) 等兩個介面,如果要新增服務的對象,請按下Add New按鈕來新增;而如果要調整虛擬介面的DHCP伺服器設定,請先選取欲調整的虛擬介面,再按下Properties按鈕;先選取欲刪除的虛擬介面,再 按下Remove按鈕。另外,也請確定Service status是Started,這才表示DHCP伺服器是啟動的,否則請按下Start service或Restart service按鈕來啟動DCHP伺服器服務。
結語
VMWare 的效能以及網路模擬的功能確實相當優異,讓筆者可以一部實體電腦,便創造出同時執行數部電腦的環境,除了省下購買多部實體電腦的金錢之外,更節省放置實體 電腦的空間。當然,以軟體模擬硬體的執行效能,尚不及真正硬體的效能,而且當作Host系統的實體電腦配備,也必須高出許多,才能讓Guest系統和 Host系統有不錯的執行效能,尤其是CPU速度以及記憶體數量更是關鍵。但如果是要在Guest系統測試某些網路或應用程式的執行狀況,VMWare也 足敷使用;而且VMWare還有Linux版本,可以將Linux當作Host系統。
延伸閱讀
2008年8月20日 星期三
VMWare Workstation的使用技巧
簡單來說,VMWare Workstation是一套虛擬機器軟體,它可以讓一部電腦同時執行數個作業系統,假設您需要同時執行Windows XP和Red Hat 9,利用VMWare,您不需要兩部電腦,只要利用一部電腦就能達到目的。請注意「同時執行」與「多重開機」的差異,後者只是能在開機時選擇硬碟中的某一 個作業系統來執行,但還是只能執行一個作業系統。
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