自己有一臺裝有Windows 10的Desktop，本來想直接安裝一個獨立Ubuntu Server作爲第二啓動系統來運行一些projects，但是有時候還要用到Windows上面的東西，不想來回互換。由於對Linux的青睞，加上自己差不多一年前指導過別人在Windows上安裝VirtualBox並安裝Ubuntu 18.04 Desktop，於是決定在Windows上運行Ubuntu Server。當然，重要的是設置ssh登錄，包括在本地host machine上，以及外網的其他機器上來ssh連接。
系統說明：
- Windows 10 Desktop （host machine）
- Ubuntu Server 20.04 LTS (Focal Fossa): 64-bit PC(AMD64) Server
- 用於測試SSH connection的其他machine，這裏用的是一臺Macbook。
1. 安裝 VirtualBox
這個安裝沒有太多特別的，這裏我選的是VirtualBox 6.1.16, 可以在其網站上下載：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
由於我的host machine是Windows 10, 這裏選Windows hosts的安裝文件。
下載安裝後，可以考慮也安裝VM VirtualBox Extension, 6.1.16 Oracle VM VirtualBox Extension PackAll supported platforms, 這個在上面的網站上也可以下載。
2. 下載Ubuntu server
這裏我選的是Ubuntu Server 20.04 LTS, 可以從其網站上下載：https://releases.ubuntu.com/20.04/
注意選擇的是64-bit PC (AMD64) server install image。
3. 在VirtualBox上安裝Ubuntu server
3.1.運行VirtualBox,點擊New, 創建Virtual Machine。
這裏Name可以隨意，如果包含Ubuntu, Type和Version一般會自動識別。如沒有，可以手動填寫。如下圖：
3.2. 接下來就是配置Memery Size和Hard Disk。
可根據自己的需求來設置，比較直接。附上一些截圖：
3.3.對machine做些設置。
創建完成後，在VM VirtualBox Manager窗口的左側就可以看到這個machine了。目前，系統並沒有安裝。打開Settings，由於選擇的是鏡像文件安裝， 在System->Motherboard->Boot Order那，選擇Optical, 並確保它在第一位。如下圖：
然後到Storage->Controller: IDE: 那選這鏡像光盤，這裏一開始是Empty，選中後在Attributes 點擊光盤符號然後選中下載到Ubuntu server鏡像文件，之後會看到信息在Information那裏顯示。
這裏同時也可以對Network->Adapter 1/2做些設置。這裏我們選擇兩個，一個Adapter Attached to: NAT, 另一個Adapter Attached to: Host-only Adapter。之所以選擇兩個，是因爲我們想ssh方便的連接。如下圖：
這裏有一些插曲，如果發現不能點擊OK，提示關於“Hardware Virtualization”的設置沒有正確。這在使用VirtualBox時是比較常見的，解決也非常容易，基本上就是重啓host machine，進入bios，找到system configuration並enable這裏的Virtualization。具體如果操作，各種PC也是大同小異，這裏不作說明。
3.4. machine的設置完成之後，我們就可以運行安裝了。
這裏有另外一個插曲，如果遇到錯誤提示“failed to open a session for the virtual machine”，需要在windows 10以管理員運行CMD命令行，並執行命令“bcdedit /set hypervisorlaunchtype off”。這個也是一個常見的問題，比較容易解決。之後重新啓動運行安裝就可以。
運行安裝後，會出現一些常見的窗口，比如，選中語言，輸入方式等，這些都可以通過上下鍵和Enter來選擇。這裏爲了節省時間，建議安裝中不先更新，記得暗轉OpenSSH Server,其他的可以按照默認的。記住自己的用戶名和密碼。這裏附上一些圖片：
安裝完成後，會reboot，這裏爲了節省時間，在未更新完也可以選“Cancel update and reboot”.這裏要說明一下，需要回到Settings->System->Mortherboard->Boot Order, 選中Hard Dist並把它放在第一位，Optical可以不選。這樣reboot後就進入新裝的系統，不然，又進入安裝界面。
4. 設置SSH連接
運行新安裝的Ubuntu server，用戶名和密碼登錄。這樣我們就完成了系統部分安裝。接下來設置SSH連接。
4.1.建議安裝net-tools, ifupdown,方便查詢ip和設置network
sudo apt install net-tools; sudo apt install ifupdown.
4.2. 用ufw進行防火牆設置
查看狀態：sudo ufw status; 運行： sudo ufw enable; 運行ssh: sudo ufw allow ssh; 類似可以allow http，https； 再次查看狀態，就可以看到相關的信息及對應的Port。
4.3. 編輯/etc/ssh/ssd_config
找到# Port 22，取消註釋，即# Port 22 —> Port 22。22爲默認的Port，也可以自己設置。這裏選擇默認的。
4.4. 運行ip addr 或者ifconfig來查看ip地址
這裏會注意到enp0s8，enp0s3， lo的信息。由於考慮外網的ssh，在開始的時候設置了Adapter 1 attached to NAT。 這裏記下相關的ip，比如： enp0s8: inet 192.168.68.108。
4.5.設置Port Forwarding
現在回到Setting->Network->Adapter 1->Advanced-> Port Forwarding,來設置Virtual machine的Port Forwarding。之所以設置Port，就是保證在通信中轉中，確保不會迷失。這裏的Guest Port,對應的是Ubuntu server，要跟4.3.中的port一致。如下圖。這裏的Host Port對應的是Windows 10。如果後面設置外網ssh連接，這裏要對應相應的router的Port forwarding設置，這個後面會提到。如果只是本地的ssh，比如，在windows 10上，ssh 到 ubuntu server,這裏的port forwarding可以不需要，因爲默認的是Guest Port就是22。在window 10，打開cmd窗口，運行ssh <username>@<ip address>就可以。比如，ssh [email protected]。根據提示，輸入密碼就可以登錄。
4.6. 現在考慮如何通過其他的PC，來ssh連接到Ubuntu server
這裏用macbook來測試的。需要對router設置Port forwarding。這裏說明一下，對於一個router，它可以提供相應的ip給家用或者辦公室用的各個設備。這些IP 都是局內的，不能在外網直接訪問。router本身有IP address,用於被外網識別。如果想通過ssh連接到ubuntu server,這裏需要對router做port forwarding。其大概概念如下：
PC (outside) —>Router Port—> Windows 10 Port —> Ubuntu server Port
Router Port Forwarding設置，根據不同路由器各有不同，基本原則是一致的。比如，Router IP爲1.2.3.4, 設置port爲2023，windows 10 IP爲5.6.7.8，設置Port爲2025，ubuntu server Port爲22。這裏要確保設置router 時的Port 2025，對應於在ubuntu server設置的Host Port 2025一致。一旦設置成功，便可以在macbook上打開terminal，連接到ubuntu server。運行 ssh -p <port> <username>@<IP>， 比如：ssh -p 2023 [email protected]。測試成功後，也可以運行scp來傳輸文件，比如：scp -P 2023[email protected]:/home/test/test.txt .