如果您正在搭建一个基于 Windows 11 专业版的小型家庭实验室，并且不确定该选择哪种操作系统， Hyper-V、VirtualBox 甚至 VMware Workstation你并不孤单。如果你有两三台虚拟机，想要摆弄 Kali Linux 并练习网络安全，那么选择合适的虚拟机管理程序会对体验产生重大影响：性能、易用性、网络连接、快照……一切都会受到这个决定的影响。
在一个家庭但略显苛刻的环境下，使用一台游戏笔记本电脑和 32 GB 内存，可运行多个虚拟机许多指南忽略了一些细微差别：与其他系统（WSL2、Docker）的兼容性，它如何影响 Windows 网络，Hyper-V、VirtualBox 和 VMware 的兼容性如何，以及虚拟机管理程序是 1 型还是 2 型会产生什么影响。
家用电脑上的 Hyper-V 与 VirtualBox：概述
首先要了解每种选项的具体内容。 Hyper-V 和 VirtualBox 追求的是同一个目标这样，您就可以在 Windows 系统上运行一个或多个客户操作系统，而不会影响主系统，避免数据丢失的风险。此外，VMware Workstation Player/Pro 是一个非常强大的选择，尤其适用于专业用户。
在家中，这三个平台都允许 无所畏惧地安装、测试和破坏操作系统。拍摄快照、隔离环境以及练习使用黑客工具、服务器工具或开发工具都是可行的方法。但每种方法都有其自身的特点：Hyper-V 已集成到某些版本的 Windows 系统中，VirtualBox 是跨平台的免费软件，而 VMware Workstation Pro（现在也免费提供）显然是面向高级用户和企业用户的。
虚拟机管理程序类型：为什么它对你的家庭实验室至关重要
虚拟机管理程序是以下组件： 它充当硬件和虚拟机之间的中间层。没有它，就没有虚拟化。而这里又有两个截然不同的系列，它们会影响性能、兼容性以及与 Windows 的集成方式。
Hyper-V 是一种 1 型虚拟机管理程序这也被称为裸机模式。这意味着当您启动电脑时，虚拟机管理程序会直接从 BIOS/UEFI 获取硬件控制权，然后启动管理操作系统（例如 Windows 10/11 专业版、Windows Server 或 Hyper-V Server）。从那时起，Windows 实际上就作为另一个特权虚拟机运行，其他虚拟机都是在该虚拟机管理程序之上创建和管理的。
VirtualBox 是 2 型虚拟机管理程序虚拟机（或称托管虚拟机管理程序）是一种安装在主机操作系统之上的应用程序。Windows 首先启动，接管硬件控制权，然后您打开 VirtualBox 并启动虚拟机，这些虚拟机作为 Windows 进程运行。VMware Workstation Player/Pro 也属于此类。
实际上，这意味着 启用该功能后，Hyper-V 将“始终存在”。因为它属于系统自身的启动堆栈的一部分。而 VirtualBox 和 VMware 则不同，它们只有在打开程序并启动虚拟机时才会占用资源。
平台兼容性：每个版本可以安装在哪里。
在主机操作系统层面，最大的区别在于： Hyper-V 是微软独有的技术。仅在以下平台可用：
- Windows 10 和 11 专业版、企业版和教育版
- Windows Server 2008 及更高版本
如果您使用的是 Windows 家庭版，则可以完全忽略 Hyper-V。它是 Windows 的默认功能，并非需要单独下载的程序。
而 VirtualBox 则是跨平台的。您可以将其安装在：
- Windows（家庭版、专业版等）
- 不同的Linux发行版
- macos
- Solaris 和其他一些平台
这意味着，如果您喜欢在 Windows 笔记本电脑、Linux 机器甚至 Mac 之间移动您的实验室， VirtualBox 为您提供了更大的自由度这也是为什么许多人从一开始就更喜欢将其用于个人用途的原因之一。
VMware Workstation Player/Pro 的定位介于两者之间： 它可在Windows和Linux系统上运行。但在 macOS 上并非如此（VMware Fusion 在 macOS 上占据绝对优势）。就主机兼容性而言，它与 VirtualBox 类似，但普及程度不如 VirtualBox。
支持的客户操作系统
客户操作系统是指安装在虚拟机内部的操作系统。这里重要的是要知道 你能同时运行哪些类型的系统而不至于崩溃？.
Hyper-V 正式支持:
- Windows（客户端和服务器端）
- 各种现代Linux发行版
- FreeBSD的
对于典型应用场景（Windows Server、Ubuntu、Debian 等），它运行良好，集成了驱动程序，兼容性强。但它在一些较为特殊或较旧的系统上表现不佳。 对于 macOS 虚拟化来说，这不是一个可行的方案。既不提供技术支持，也不提供法律支持。
VirtualBox 在虚拟机方面更加灵活。它承认：
- Windows（很多版本，甚至包括很老的版本）
- Linux 的所有形式
- FreeBSD、Solaris 及其衍生版本
- macOS（经过多次调整，且没有官方的“友好”支持）
- 复古且不寻常的系统（DOS、OS/2 等）
如果你想摆弄一些罕见或非常古老的操作系统， VirtualBox 通常与这种复古的世界相处得更好。 比 Hyper-V 甚至 VMware 都好。
VMware工作站 （Player 或 Pro 版本）还支持多种操作系统：Windows、Linux，以及稍作调整后也支持 macOS。在性能方面，它通常比 VirtualBox 更胜一筹，尽管它的优势在于能够处理像软盘驱动器这样非常老旧的硬件，而 VirtualBox 在这方面的表现也出奇地好。
集成服务和访客新增功能
为了获得舒适的虚拟机体验（流畅的鼠标操作、可调整大小的屏幕、共享剪贴板……），仅仅启动操作系统是不够的：您还需要…… 在虚拟机中安装特定软件包.
在 Hyper-V 中，这被称为 整合服务这些是安装在客户操作系统上的驱动程序和实用程序，用于改进：
- 网络和磁盘性能
- 时间同步
- 主机控制的关机
- 增强会话模式兼容性（屏幕、设备等）
在 Windows 系统中，可以通过挂载 Hyper-V 提供的 ISO 镜像或通过 Windows 更新来安装它们。在现代 Linux 系统中， 许多集成函数已经包含在内核本身中。因此，设置过程非常简单。
在 VirtualBox 中，对应的功能是： 客户添置此软件包新增：
- 支持 双向剪贴板
- 拖放 主人和客人之间
- 自动屏幕分辨率调整和集成模式
- 图形和输入性能得到提升
安装也可以通过在客户操作系统中挂载 ISO 文件并运行安装程序来完成。为了使共享文件夹或拖放等功能正常工作， 访客添加功能是强制性的.
虚拟磁盘：格式、性能和兼容性
每个虚拟机都有一个或多个虚拟磁盘，这些虚拟磁盘实际上是 主机系统上的文件格式对于性能和平台间的互操作性都至关重要。
Hyper-V 主要使用两种格式： VHD 和 VHDXVHD 是最古老的格式，而随 Windows Server 2012 引入的 VHDX 提高了性能、抗损坏能力和支持的最大大小。
VHD 和 VHDX 都支持以下选项：
- 固定盘它们从一开始就占据了所有分配的空间，它们的创建时间更长，但它们的性能更好。
- 动态光盘它们一开始占用空间很小，随着信息的写入而增大，虽然节省空间，但性能略有下降。
VirtualBox 支持多种虚拟磁盘格式： VDI（原生）、VMDK、VHD 和 HDD （来自 Parallels）。它不直接支持 VHDX。它也支持固定磁盘和动态磁盘，空间占用和速度之间同样存在权衡。
如果您需要读取 VHD 和 VMDK 文件，VirtualBox 的读取功能将非常有用。 在 VMware、Hyper-V 和 VirtualBox 之间迁移虚拟机 或者将磁盘从一个环境转移到另一个环境。在任何平台上，您都可以在固定磁盘和动态磁盘之间进行转换，但最好从一开始就做好规划，以避免转换时间过长。
快照、检查点和快照
对于一个你打算故意“破坏”设备的家庭实验室来说，能够做到这一点至关重要。 冻结虚拟机状态并回滚 当你犯错的时候。
在 Hyper-V 中，这个函数被称为 检查点它们允许您保存虚拟机的当前状态，并在以后恢复。现代版本提供两种类型：
- 标准检查点：将内存和磁盘的状态原样保存，非常适合快速测试，但如果正在进行大量 I/O 操作，则存在出现一些不一致的风险。
- 生产控制点在 Windows 中使用 VSS 或在 Linux 中使用文件系统冻结机制来确保磁盘一致性，更注重数据完整性。
创建检查点时，Hyper-V 会生成一个 光盘区分（AVHD/AVHDX） 对于每个主磁盘，更改都会写入相应的差异磁盘，然后可以通过删除检查点来合并这些差异磁盘。
在 VirtualBox 中，我们谈到 快照从概念上讲，它们是相同的：创建一个新的差异化磁盘（另一个 VDI 文件），系统将更改写入该磁盘。如果您删除旧的快照，虚拟机管理程序会合并磁盘以保持一致性。
在这两种情况下，这些机制 它们不应该被用作备份的替代品。它们非常适合测试、实验室和开发，但不适合保护关键数据。对于关键数据，虚拟机镜像级备份解决方案是理想之选（在企业环境中，像 Vinchin Backup & Recovery 这样的产品正好涵盖了这一层，尽管它们目前不支持 VirtualBox）。
网络、流量分析以及虚拟机之间的通信
在你设想的情况下，你想要的是 虚拟机之间可以相互感知，并保持一定的网络灵活性。例如，这样一台 Kali Linux 机器就可以分析来自其他机器的流量（例如，使用……） 家庭网络攻击模拟器).
Hyper-V 允许您创建 内部、外部和专用虚拟交换机 用于定义虚拟机如何相互连接、如何连接到主机以及如何连接到物理网络。对于流量分析，它提供了以下功能： 端口镜像您可以将一个虚拟适配器配置为源（您要监控的虚拟机），将另一个配置为目标（例如，安装了 Wireshark 的虚拟机）。Hyper-V 会将源端口的所有数据包复制到目标端口以供检查。
VirtualBox 则拥有诸如以下的网络模式： 桥接模式、NAT 模式、NAT 网络模式、仅主机模式和内部网络它允许您即使在单个设备上设置相当复杂的拓扑结构。为了捕获流量，它包含一个功能： 将数据包转储到 PCAP 文件的网络跟踪这些文件可以用 Wireshark 或其他分析工具打开。使用完毕后务必将其关闭，因为长时间开启可能会占用大量磁盘空间。
共享文件夹和拖放
在家庭实验室中使用非常方便。 在主机和虚拟机之间传递脚本、测试恶意软件或 ISO 文件 无需设置额外的服务器。
VirtualBox 标准包含以下功能。 共享文件夹在虚拟机设置中，您可以选择主机上的一个文件夹（例如 C:\lab），并为其指定一个将显示在客户虚拟机中的名称。您可以将其设置为只读、在虚拟机启动时自动挂载，以及将其标记为永久挂载。此系统需要安装 Guest Additions。
此外，VirtualBox 支持 拖放和共享剪贴板 可以单向或双向传输（主机→虚拟机、虚拟机→主机或双向传输）。此功能可在虚拟机窗口的“设备”菜单中进行控制。
Hyper-V 的方法有所不同。它不像 VirtualBox 那样提供直接的共享文件夹功能，但是…… 您可以共享主机上的 Windows 文件夹，并通过网络从虚拟机访问这些文件夹。 （SMB），或者使用 PowerShell 和 Copy-VMFile cmdlet 来传输文件，而无需打开额外的端口。
El 增强会话模式 Hyper-V（如果可用）还允许您将剪贴板、磁盘驱动器、USB、音频和其他主机资源重定向到虚拟机，从而更容易在桌面场景中交换数据。
硬件和软件虚拟化
大多数现代CPU都包含诸如Intel VT-xo和AMD-V之类的扩展技术，这些技术是 如今，这对于实现良好的虚拟化至关重要。Hyper-V 完全依赖于硬件虚拟化。
Hyper-V 仅支持硬件虚拟化您需要在 BIOS/UEFI 中启用它；如果禁用，Hyper-V 将无法正常工作。此外，根据设计，启用 Hyper-V 后，它会接管这些功能，并可能干扰尝试直接使用这些功能的 Type 2 虚拟机管理程序。
VirtualBox 支持 硬件和软件虚拟化纯软件虚拟化只能用于 32 位 x86 客户机，速度较慢，但它允许虚拟机在没有 VT-x/AMD-V 的非常老旧的机器上运行。对于 64 位系统，VirtualBox 还要求使用硬件虚拟化。
远程管理：图形用户界面和命令行
如果你的实验室规模扩大或你调到其他团队，你会非常感激…… 远程管理工具 每种解决方案所提供的功能。
在 Hyper-V 中，主要的图形工具是 Hyper-V 管理器通过此平台，您可以创建、导入、配置、启动、关闭和删除虚拟机，管理虚拟交换机、虚拟硬盘和检查点。它还允许您连接到网络内的远程 Hyper-V 主机。
要访问虚拟机控制台，Hyper-V 使用 虚拟机连接这将使用 WMI 和 RDP 协议打开一个显示访客系统图形界面或控制台的窗口。增强型会话模式增加了设备重定向、多显示器等功能。
VirtualBox 将所有内容集成到其系统中 主图形界面它非常容易上手，家庭用户也能轻松操作。它还具有以下特点…… VRDE（VirtualBox远程桌面扩展）此扩展程序允许通过标准 RDP 协议远程访问虚拟机，而无需虚拟机拥有自己的 RDP 服务器。对于没有图形界面的服务器的管理，还有…… php虚拟框一个 PHP Web 界面，能够非常精确地模仿原始 GUI。
在主机层面，Hyper-V 与……配合得非常好 PowerShell的有很多 cmdlet 可以自动创建虚拟机、快照、虚拟网络等，这在复杂的实验室中非常有用，或者如果您有兴趣学习 Windows 中的自动化，这些 cmdlet 也非常有用。
VirtualBox 有其对应的版本 VBox管理一款跨平台命令行界面 (CLI)，几乎可以实现图形界面提供的所有功能，甚至更多。它非常适合在 Linux 或 Windows 上编写脚本、实现自动化，以及在非图形界面环境中管理虚拟机。
家用电脑的性能和资源消耗
虚拟机的实际性能首先取决于： 你的硬件性能如何，以及你分配了多少资源。 每个虚拟机。使用游戏笔记本电脑和 32 GB 内存，完全可以同时运行 2-3 个虚拟机。
笼统：
- Hyper-V 通常能很好地利用硬件资源。 在 Windows 系统上，集成度高，开销小，尤其是在典型的服务器和网络负载下。
- VMware工作站 与 VirtualBox 相比，在相同的客户操作系统和资源下，它通常能提供更流畅的体验，尤其是在 3D 图形和稳定性方面。
- VirtualBox 的运行速度往往稍慢一些。 在某些情况下，虽然对于家庭和实验室用途来说通常绰绰有余。
您应该记住，启用 Hyper-V 时， 虚拟化在系统层面变得“始终开启”。即使您没有运行虚拟机，也可能对依赖直接访问硬件的其他程序产生一些影响（例如，一些对延迟非常敏感的游戏或模拟器）。
Hyper-V、VMware 和 VirtualBox 共存于同一台机器上
多年来，如果你在 Windows 中启用 Hyper-V，你就可以忘记…… 使用带有硬件加速的 VirtualBox 或 VMware。因为 Hyper-V 垄断了 VT-x/AMD-V 市场。如今情况已大为改善。
自最新版本起，VirtualBox 和 VMware Workstation 都已更新。 能够在 Hyper-V 上运行使用嵌套虚拟化层。这使得 WSL2、Docker Desktop、Hyper-V、VirtualBox 和 VMware 可以共存于同一 Windows 10/11 系统上，但需要注意：
- 可能有 业绩损失 在 Hyper-V 上运行时，2 型虚拟机。
- 偶尔仍可能发生冲突和异常行为。
因此，尽管从技术上讲这是可能的。 安装并同时激活这三个程序。明智的做法是选择一个作为主虚拟机管理程序，避免同时运行来自多个虚拟机管理程序的虚拟机。资源（CPU、内存、磁盘）会被迅速消耗，用户体验也会变得非常糟糕。
VMware Workstation：与 Hyper-V 和 VirtualBox 相比，它有哪些功能？
VMware Workstation 有两种版本： 玩家版（免费，但功能有限）和专业版（功能更全面，现在在许多情况下也无需支付许可费用）它属于第二类解决方案，但主要面向专业人士和企业。
VMware Workstation Pro 的一些亮点：
- 非常高的定制化程度 虚拟硬件（CPU、RAM、网络、图形、设备）。
- 高级功能 安全性和隔离性，在企业环境中非常有用。
- 良好的支持 USB 3.0、智能卡、vSphere/ESXi 集成 以及 vCloud Air。
- 支持 3D 图形 DirectX 和 OpenGL 还不错。
- 管理 快照、完整克隆和链接克隆 节省空间。
它能够轻松实现虚拟化。 Windows，Linux和macOS （后者需进行额外调整）通常比 VirtualBox 提供更流畅的体验，但对于初学者来说也可能更复杂。
播放器版本更简单，主要用于运行特定的虚拟机，功能较少；而专业版 它支持多个虚拟机同时运行、复杂的虚拟网络、与 vSphere 集成等。如果您想要一款“功能强大且易于使用”的专业实验室设备，那么 Workstation Pro 就是一款非常好的设备。
Docker、WSL2、Windows Sandbox 及其与 Hyper-V 的关系
在当前的Windows生态系统中，诸如以下技术 WSL2、Docker Desktop 或 Windows 沙盒它们也使用虚拟化技术，许多技术更是完全依赖于 Hyper-V。
WSL2 （适用于 Linux 的 Windows 子系统）在 Hyper-V 上挂载一个运行在轻量级虚拟机中的最小 Linux 内核。它非常适合开发，但是 它并非设计成配备完全“老式”的办公桌。也不能像在独立虚拟机中那样，以同样的隔离级别来实践网络安全。
Windows 上的 Docker Desktop 它还依赖于 Hyper-V（或 WSL2）来运行 Linux 容器。Docker 并不虚拟化整个系统，而是将服务封装在容器中，运行在最小化的 Linux 内核（例如 Alpine）上。它是微服务和部署的强大工具，但是…… 它并不能完全替代 Kali 或 Windows 虚拟机。 适用于您的实验室。也建议使用 必备安全软件 在主机上。
Windows Sandbox 这是另一个有趣的“技巧”：一个一次性的、隔离的、短暂的Windows环境，非常适合快速测试可疑程序。每次关闭它，其中发生的一切都会被清除。它也基于Hyper-V虚拟化技术，但是…… 它不适用于拥有多个虚拟机的持久性实验室环境。.
选择家用音响系统时需要考虑哪些因素
在选择家庭虚拟化平台时，除了理论之外，还值得考虑以下几个非常实际的要点：
- 与您的 Windows 版本兼容如果你的系统是 Windows 家庭版，那么从一开始就不能使用 Hyper-V。
- 多平台如果你想在 Linux、Windows 和/或 macOS 上使用相同的虚拟机格式，VirtualBox 是最灵活的选择。
- 性能Hyper-V 和 VMware 在流畅性和稳定性方面通常优于 VirtualBox。
- 易于使用VirtualBox 对普通用户来说通常是最简单的；Hyper-V 的学习曲线更适合企业级应用。
- 实验室功能快照、虚拟网络、端口镜像、共享文件夹、拖放等。
- 消耗资源它们都会占用内存和CPU；32GB内存足够，但不要同时运行太多虚拟机。
就安全性而言，任何配置良好的虚拟机管理程序都能提供 客人和房东之间保持着非常合理的隔离程度前提是您不随意共享资源或授予不必要的网络权限（Windows 11 中的良好安全实践).
像您这样的家庭配置，配备 Windows 11 专业版、32 GB 内存，并且打算运行 2 到 3 个虚拟机（包括一个用于网络安全的 Kali 系统），最均衡的方法通常是从以下几点开始： VirtualBox 的优点在于其简单易用、跨平台兼容性强以及快照处理能力出色。如果您以后想要更专业的环境，可以考虑使用 VMware Workstation Pro，而将 Hyper-V 留到真正需要的时候再用（例如 WSL2 完全发挥其功能、需要大量 Docker 或需要非常注重 Windows 的实验室环境）。要知道，Hyper-V 可以最大程度地利用硬件，但同时也会最大程度地限制您在计算机上使用的其他虚拟化工具。
