有一陣子我很想要一台 Linux 伺服器。不是為了什麼偉大的理由，就是想有一台二十四小時開著、放我自己網站的機器。看了一輪雲端主機的價格，再看看桌上那台本來就不會關的 Windows 電腦，我心裡冒出一個很省錢的念頭：能不能在它裡面再開一台？
答案是可以，工具叫 VirtualBox。Oracle 維護，核心以 GPL-2.0 釋出，目前是 7.x 版。它的設計對象是桌面使用者，讓你在 Windows 上開一個視窗跑 Linux 試試看的那種。但在一台不關機的主機上跑一台 Ubuntu Server 虛擬機，讓它承擔正式服務，也行得通。我這樣做了一個月，以下是我會提醒自己的幾件事，還有幾個差點把自己嚇死的時刻。
分租套房理論
虛擬機就像在你的房子裡隔出一間套房租給別人。房客有自己的門、自己的浴室、自己的作息，你們互不干擾。但房子是你的，水電是你的，你搬家的時候房客會跟著被搬。大部分虛擬化的問題都可以用這個比喻想清楚：房東做了什麼會影響房客，房客做了什麼會影響房東。
主機關機時，它會拖住流程
這是我第一個踩到的雷，而且踩得很痛。主機關機時 Windows 會通知 VirtualBox，VirtualBox 會替執行中的虛擬機存檔。存檔本身沒問題，問題是它可能在存檔後仍延遲關機超過幾秒，Windows 等不到就取消整個關機或重開流程。結果是虛擬機停在已儲存狀態，主機卻沒有重開，裡面的服務就這樣離線。
用套房比喻，就是房東要出門前敲門說「我要鎖大門了」，房客回「等我一下」，然後房東等到不耐煩，決定不出門了，但房客已經把自己的東西收好躺平了。兩個人都以為對方在處理，結果整棟房子停擺。
解法是不要從開始功能表關機，寫一支腳本：先 VBoxManage controlvm <vm> savestate，輪詢等到 VirtualBox 的行程真的結束，才呼叫 shutdown。開機那一端用工作排程器在登入後執行 VBoxManage startvm <vm> --type headless。注意虛擬機是註冊在使用者設定檔裡的，用 SYSTEM 帳號跑排程會找不到它，你會得到一個「找不到這台機器」的錯誤，然後開始懷疑自己是不是把整台虛擬機弄丟了。沒有，它只是在另一個人的抽屜裡。
快照不是還原點
VirtualBox 有一個很誘人的功能叫快照。按一下，現在的狀態就存起來，出事了可以跳回去。聽起來像遊戲存檔對不對？我一開始也這樣想，然後打算每天存一次。
問題在快照的原理。快照一建立，基礎磁碟檔就變成唯讀，之後所有寫入都落到一個會一直長大的差異磁碟；刪除快照時要做合併，那是最容易出事的一步。快照適合幾個小時內就會刪掉的檢查點，像是「我要改一個設定，改壞了要能跳回來」。它不適合當每天一份的長期還原點，那會讓你養出一串越來越長、越來越難刪的差異磁碟。
長期還原點要用 VBoxManage clonevm --mode all 做完整複製，而且不要 register，避免有人誤啟動第二台一模一樣的機器。兩台一模一樣的機器同時在線，會發生的事情大概跟兩個人拿著同一把鑰匙同時開同一扇門差不多，沒有人知道誰進去了。
clone 要在關機狀態下做，時間跟磁碟大小和磁碟速度有關，10 GB 左右的 VDI 在同一顆磁碟上一邊讀一邊寫，我量到七分鐘出頭。這裡有個小提醒：看 clone 有沒有在動，看暫存目錄裡檔案的大小，不要看 CPU。它幾乎不用 CPU，工作管理員裡看起來像死了一樣，很容易被誤判成卡住然後手滑按取消。我就是那個手滑的人，取消之後才發現它已經複製了九成。
跟 Hyper-V 不能共存
Hyper-V、WSL2、Virtual Machine Platform、Docker Desktop，這幾樣在 Windows 上都會啟用 Hyper-V 的虛擬化層。VirtualBox 7 能在 Hyper-V 底下跑，但會退到一個慢很多的相容模式，而且要重開機才生效。
這件事很陰險，因為 Windows 會在你不注意的時候幫你開這些功能。裝個 Docker Desktop，勾一個「使用 WSL2」，重開機之後你的虛擬機突然慢到像在泥巴裡走路，你會花一整晚找原因。如果虛擬機裡跑著重要的東西，這幾個功能一個都不要開；需要 Docker 就進虛擬機裡用。房子裡只能有一個房東。
檔案系統壞了怎麼辦
虛擬機不正常關機幾次之後，ext4 有可能損壞。開機時的自動 fsck 修不了會停在 initramfs 的 BusyBox shell，畫面上一堆你看不懂的訊息，最後一行是一個很冷淡的提示符號。這時你沒有 SSH，只能對主控台輸入，VBoxManage controlvm <vm> keyboardputstring 可以把指令一個字一個字送進去，例如 fsck.ext4 -y /dev/sda2。
修完之後有一個很容易卡住的地方：initramfs 裡的 reboot 什麼都不會做。你打了 reboot，按 Enter，畫面沒動，你再打一次，還是沒動，你開始以為機器真的壞了。要用 exit 讓開機流程繼續。這件事花了我很久才查到，那段時間的心情大概是「我是不是應該去買一台真的伺服器」。
磁碟的一條規矩
虛擬機的磁碟檔在主機的哪個分割區上，那個分割區在虛擬機執行時就不能強制卸載，chkdsk /x 這類指令不能下。房客還在裡面洗澡的時候，不要把整棟樓的水關掉。
小劇場：那我到底該不該這樣做
「所以你真的把網站放在桌機裡面的虛擬機裡？」
「對。」
「停電怎麼辦？」
「停電的話網站會停，跟租雲端主機遇到機房出事一樣，只是我的機房是我的書桌。」
「聽起來很克難。」
「是很克難。但我每個月省下的錢可以喝三十杯手搖，而且我學到的東西比租一台現成的多很多。」
「你為什麼要用手搖來算？」
「因為那是我最熟悉的貨幣單位。」
我的結論
VirtualBox 不是為伺服器設計的，它的關機行為和工具鏈都會提醒你這一點，大概每個星期提醒一次。但對個人規模的服務，它給你一台可以整機備份、整機還原、跟開發環境隔開的 Linux 機器，不用多買一台電腦。
如果你也想試，我的建議只有一個：第一天就把關機腳本寫好，貼在螢幕邊上，然後永遠不要從開始功能表按關機。剩下的都還算平順，真的。
一點關於 VirtualBox 的身世
VirtualBox 最早是一間德國公司 Innotek 在 2007 年開源的，隔年 Sun 把 Innotek 買下，再過兩年 Oracle 又把 Sun 買下，所以它現在叫 Oracle VM VirtualBox，名字裡有一種被轉手兩次的滄桑。它能活到今天而且還在更新，在 Oracle 手上的開源專案裡算是幸運的。
有一件事很多人不知道：VirtualBox 本體是 GPL，但「擴充套件包」是另一個授權，個人和教育用途免費，企業用要付錢。擴充套件包提供 USB 2.0 和 3.0 支援、遠端桌面這些功能。如果你在公司的電腦上裝了它，理論上是要授權的，Oracle 的法務部門對這件事很認真，網路上有不少收到帳單的故事。我自己沒有裝擴充套件包，伺服器用途不需要 USB。
VBoxManage 這個命令列工具有幾百個子命令，幾乎所有圖形介面能做的事它都能做，而且更多。我現在幾乎不開圖形介面了，所有操作都是 VBoxManage 加腳本。學會它的那個週末，我感覺自己像是拿到了機器的後門鑰匙。
常見的三個誤會
第一個誤會是「虛擬機很慢」。在有硬體虛擬化的機器上，CPU 密集的工作跟原生差不了多少，慢的是磁碟 I/O 和某些網路情境。我的網站在裡面跑了一個月，沒有人抱怨慢，包括我自己。
第二個誤會是「存檔（savestate）等於關機」。存檔是把記憶體整個寫到磁碟然後暫停，下次從那個瞬間繼續；關機是正常的關閉流程。存檔快，但如果你在存檔狀態下改了虛擬機的設定或磁碟，醒來的時候它會很困惑。要改設定就正常關機。
第三個誤會是「快照可以當備份」。上面講過了，但這個誤會太普遍，值得再說一次。快照是檢查點，不是備份。備份要能拿到另一台機器上還原，快照做不到。
一個週末可以試的小練習
裝一台 Ubuntu Server 的虛擬機，不要開圖形介面，全程用 VBoxManage。createvm、modifyvm 設記憶體和網路、storagectl 加控制器、createmedium 建磁碟、storageattach 掛上去、startvm --type headless 啟動。這一串指令第一次打會很痛苦，但打完你會完全理解一台虛擬機是由哪些東西組成的，比在圖形介面點下一步下一步學到的多十倍。
裝好之後練習關機腳本：寫一個 .cmd，先 controlvm savestate，用迴圈等到 list runningvms 裡沒有它，再印一行「可以關機了」。不用真的關機，印那一行就好。然後把這個腳本放在桌面，從此不要再從開始功能表關機。
後記
那位算手搖飲的朋友後來問我，如果哪天有錢了會不會去租雲端主機。我想了一下，說大概會，但會捨不得。這台虛擬機教我的東西，是那些一鍵部署的服務永遠不會教的，因為它們把所有會出事的地方都藏起來了。出過事才知道事情在哪，這句話很老套，但在這台機器上是真的。
官方網站：virtualbox.org
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