客户操作系统

什么是客户机操作系统或客户机操作系统？

下载到分段磁盘或虚拟机（VM）上的操作系统被称为客户机操作系统。通常，它与计算机的主机操作系统（OS）不同。操作系统在虚拟机（VM）的硬件上运行。

主机操作系统是下载到机器上的操作系统，它允许机器与其软件和硬件部件进行接口。主机操作系统是系统上的“主要”操作系统，因为它是最初安装的操作系统。

另一方面，客户机操作系统是硬件设备的“辅助”操作系统，因为它特定于通过使用虚拟机监控程序软件和虚拟化方法安装在该系统上的虚拟机（VM）或多个虚拟机（VMs）。运行客户机操作系统的虚拟机可以使用Type 1虚拟机监控程序（有时称为裸机虚拟机监控程序）创建。在虚拟机（VM）环境中，虚拟机监控程序用于提供客户机操作系统。不适合主机操作系统的程序可以在模拟环境（VM）中使用客户机操作系统运行，客户机操作系统在虚拟机内运行。

技术虚拟化也可以使用客户机操作系统来执行。它附带了模拟硬件连接所需的所有驱动程序，并保证在模拟环境中有效利用资源。

要点

• 主机操作系统（OS）直接在硬件上运行，而客户机操作系统（GUEST OS）安装在虚拟机（VM）内部。
• 通过模拟硬件，Type 1或Type 2虚拟机监控程序实现了虚拟化，它们允许客户机操作系统在主机系统之上运行。
• 对于软件测试、运行不兼容的应用程序、学习新的操作系统（如Linux）或安全运行危险程序，客户机操作系统是完美的。
• Microsoft Hyper-V、VMware Workstation和VirtualBox是用于创建和管理虚拟机的知名虚拟化工具。
• 可以通过网络、ISO文件或CD/DVD的PXE启动来安装客户机操作系统。
• 通过虚拟化，多个操作系统可以在单个物理机器上以独立的环境同时运行。

虚拟化工具选择

为了运行客户机操作系统，需要虚拟化软件。Microsoft Hyper-V、VMware Workstation Player和VirtualBox是一些最常用的工具。使用这些工具可以创建虚拟机，它们本质上是基于软件的计算机，可以运行任何操作系统，包括Ubuntu、Kali Linux，甚至是不同版本的Windows。由于VirtualBox是免费的、跨平台的且相对易于使用，因此它是初学者的绝佳选择。可以从VirtualBox官方网站下载。现在可以安装它并创建第一个虚拟机，包括一个客户机操作系统。

客户机操作系统和虚拟化

虚拟化技术允许多个操作系统在单个机器上同时运行。可以在单个物理计算机上设置多个虚拟机。这些虚拟机是独立的硬件组件，包括内存、计算、存储和网络功能。在主机和客户机操作系统之间传输资源是虚拟化的另一个好处。

在部署VM之前，必须安装客户机操作系统（guest OS）。它为程序提供了额外的操作系统。用户可以对其进行测试，而不会影响除该虚拟机（VM）之外的任何事物，包括当前正在运行的信息。VMware ESXi虚拟机监控程序生成的虚拟机（VM）上的Windows Server 2022是客户机操作系统的一个典型例子。另一个例子是Boot Camp，它允许Mac用户在他们的Mac上的虚拟机中运行Windows操作系统。

设置客户机操作系统

以下是几种在虚拟机中安装客户机操作系统的方法

• 安装盘，例如CD或DVD ROM。
• 存储在光盘上的操作系统文件称为光盘映像（ISO）文件。
• PXE服务器，即预启动执行环境，通过互联网获得。

无论操作系统部署介质如何，PXE都允许远程客户机操作系统部署和从互联网连接设备启动VM。虚拟机一通电就识别PXE服务器。客户机操作系统必须与虚拟机监控程序兼容，列在虚拟机监控程序的客户机操作系统计算列表中，并且客户机操作系统制造商支持PXE启动。为了保持系统软件并使用以太网适配器连接到PXE服务器所在的网络，虚拟机（VM）还需要有足够的可用磁盘空间。

为什么使用客户机操作系统？

使用客户机操作系统有许多理由。如果您是开发人员，您可以在各种平台上测试您的应用程序。如果您正在学习Linux或网络安全，使用Ubuntu或Kali Linux等客户机操作系统不会干扰您的主系统。由于任何出错都包含在虚拟机内部，并且不会损坏您的主操作系统，因此虚拟机也非常适合安全运行潜在危险软件。

客户机操作系统与主机操作系统

虚拟机的客户机操作系统可能与其主机操作系统不同。但是，当客户机安装在分段驱动器上时，客户机操作系统必须与主机操作系统匹配。如果主机系统运行Windows，分段驱动器上的任何客户机操作系统都可以运行Windows。

虽然主机操作系统下载并用于硬件（主机），但客户机操作系统下载并与虚拟机（VM）通信。它可能会限制文件存储和额外的虚拟机操作，因为客户机操作系统在主机操作系统的整个过程中执行，并且主机操作系统在主机计算机上运行。

此外，主机操作系统与实际设备通信。在机器上，除了主机操作系统之外，还可以安装客户机操作系统（OS），主机操作系统通常仅限于一个操作系统。

多个虚拟机（VMs）可以作为客户机在真实服务器上独立运行。Windows可能是一个客户机操作系统，而Ubuntu或Linux可能是另一个。客户机操作系统和主机操作系统是独立的实体，彼此独立运行。虽然主机操作系统必须首先启动，但它们可以同时运行。

主机和客户机操作系统之间的另一个区别是，前者负责管理系统资源，例如RAM和中央处理单元。主机操作系统和所有这些资源必须协同工作。只管理客户机操作系统虚拟机内部的资源。此外，主机操作系统对实际系统上的设备、操作系统和虚拟机（VMs）拥有完全权限，而它仅限于虚拟机提供的模拟资源。最后，为了使客户机操作系统按预期运行，它必须只与硬件抽象层和主机操作系统的虚拟机软件兼容。

主机和客户机操作系统的主要差异

操作系统是机器硬件和应用程序之间的中介。内存管理、资源控制、设备管理、文档处理和额外任务是操作系统通常的任务。著名的操作系统包括Windows、MacOS和Linux。

1. 主机操作系统

主机操作系统是运行在计算机上并实现硬件通信的计算机程序。它可以运行Type 2虚拟机监控程序。换句话说，Type 2虚拟机监控程序在主机操作系统内部运行。

主机操作系统也可以利用基于容器的虚拟化。容器有助于服务器应用程序的逻辑划分。因此，应用程序不需要在单独的操作系统上运行即可利用容器。它允许程序在共享OS内核的同时访问不同的硬件资源。主机操作系统系统是这种共享操作系统的另一个名称。

得益于虚拟化，单个服务器可以划分为多个模拟机器，这些机器是独立的硬件组件，拥有大量的内存、计算能力、存储和连接性。虚拟化更便宜，并且更有效地在主机和客户机操作系统之间分配能力。

特点

• 设备分离：主机操作系统为硬件和软件通信提供通用语言。
• 资源管理：主机操作系统有效地在活动应用程序之间分配中央处理单元、内存和存储空间。
• 文件系统管理：主机操作系统组织和管理文档和目录，以便方便访问和有组织的信息存储。
• 隐私：主机操作系统利用杀毒程序、安全锁和其他措施来防止病毒和未经授权的访问。
• 设备驱动程序支持：主机操作系统通过提供驱动程序支持来促进硬件和软件之间的有效交互。
• 用户界面：主机操作系统以两种方式提供直观的用户界面：通过命令行或图形界面。
• 社交网络：设备可以通过万维网进行交互和交换信息，这得益于主机操作系统对网络连接的控制。

2. 客户机操作系统

Type 2虚拟机监控程序可以创建多个虚拟机。“客户机操作系统”一词指的是在每台机器上运行的操作系统。客户机操作系统是在虚拟计算机内部运行的应用程序。因此，虚拟计算机运行客户机操作系统。客户机操作系统可以作为独立的计算机或作为分段平台元素使用，它在虚拟化方面与主机上的操作系统有许多不同之处。在各种操作系统上运行的应用程序是其主要用例。

尽管主机和客户机操作系统的功能是共享的，但它们的功能完全不同。即使两个操作系统可以同时运行，主机操作系统也应该首先启动。使用客户机操作系统的一个主要优点是能够执行不适合主机操作系统的应用程序和程序。

特点

• 应用程序支持：程序通过客户机操作系统在模拟环境中执行。
• 设备抽象：客户机操作系统通过使用统一接口充当程序和技术之间的中介。
• 资源管理：在模拟环境中，客户机操作系统有效地控制系统资源。
• 硬件驱动程序兼容性：客户机操作系统附带连接虚拟硬件的驱动程序。
• 虚拟化支持：客户机操作系统是为虚拟化环境构建的虚拟机管理系统。

以下是客户机和主机操作系统之间的主要区别。主机和访问者操作系统之间的一些主要区别如下

运行在计算机上并与硬件建立连接的软件程序称为主机操作系统。相反，安装在虚拟机上的软件称为客户机操作系统。

主机操作系统只能有一个。可以有一个或多个客户机操作系统。主机操作系统直接在硬件上运行。虚拟机为客户机操作系统提供动力。

客户机操作系统的优点

客户机操作系统的一个主要优点是它可以执行主机操作系统不兼容或无法处理的产品或服务。这是因为客户机操作系统独立于主机操作系统运行。在虚拟化环境中，外部操作系统的“精简”构建有助于减少存储和其他系统需求。

当在相同的设备上使用需要单独操作系统的程序或应用程序时，客户机操作系统对于测试和运行此类程序或应用程序非常有用。在相同设备上运行多个程序是客户机操作系统最常见的用途之一，特别是如果这些应用程序需要单独的操作系统。

客户机操作系统的缺点

尽管客户机操作系统用途广泛，但它也有一些缺点

• 性能开销：客户机操作系统安装不如本机（主机）安装快，因为它在虚拟机内部运行。如果没有强大的计算机，资源密集型活动，如游戏、视频编辑和3D渲染，在虚拟环境中通常无法很好地运行。
• 硬件访问限制：在客户机操作系统中，某些硬件（例如GPU、打印机或网络摄像头）可能无法完全可用或以最佳状态运行。通过VMware Tools和VirtualBox Guest Additions等程序可以改善这一点，但并不总是完美的。
• 资源共享：主机操作系统和客户机操作系统共享计算机的RAM、CPU和磁盘空间。如果资源分配不小心，这可能会降低系统速度。
• 笔记本电池消耗：由于运行虚拟机很费力，如果使用笔记本电脑，电池消耗会快得多。
• 学习曲线：虚拟网络、磁盘管理和设备直通的概念对于新手来说可能难以掌握。某些设置需要一些试错。

总结

客户机操作系统是测试、探索或安全地尝试不同环境的最佳方法之一，而无需单独的物理机器。无论您是学习Linux、测试软件还是运行旧系统以确保兼容性，虚拟化都能为您提供灵活性和安全性。对于开发人员、IT专家、学生和爱好者来说，客户机操作系统非常有用，尽管存在某些硬件和性能限制。在单个计算机上，您可以同时运行多个操作系统，只需最少的设置。

常见问题

我可以在一台PC上设置多个客户机操作系统吗？

是的，您可以安装尽可能多的硬件允许的操作系统。不要使系统过载，因为每个虚拟机都会消耗RAM、CPU和磁盘空间。

将Windows作为客户机操作系统运行需要许可证吗？

是的。即使您在虚拟机中运行Windows，仍然需要有效的许可证才能合法激活Windows。

备份和快照有什么区别？

类似于暂停按钮，快照保留了虚拟机在特定时间点的精确状态。虽然它不是一个完整的备份，但它非常适合快速撤消修改。为了完整的数据安全，请单独备份最重要的文件。

在客户机操作系统上运行恶意软件或病毒是否可以？

通常，虚拟机的隔离性使得答案是肯定的。但是，如果启用了共享文件夹，或者恶意软件试图逃离虚拟机，那仍然是危险的。测试恶意软件时，请禁用所有主机访问并使用安全设置。

没有互联网访问是否可以运行客户机操作系统？

确实。如果需要隔离环境，可以在虚拟机设置中关闭网络。

为什么我的客户机操作系统运行缓慢？

这通常发生在RAM不足、硬盘驱动器缓慢或未能安装客户机工具（例如VirtualBox Guest Additions）时。此外，请确认您的BIOS或UEFI中已开启虚拟化。