Windows環境でのVirtualBoxとUbuntu仮想マシンのセットアップ

エグゼクティブサマリー

本文書は、Windows 11上にVirtualBoxとUbuntu 24.04 LTS仮想マシンをバッチスクリプトで自動構築する手順を解説する。GUIを使わず、コマンドラインで再現可能な環境構築を行うことが目的である。

構築は3つのステップで行う。ステップ1ではwingetによりVirtualBoxをインストールし、ステップ2ではVBoxManageコマンドでCPU・メモリ・ストレージなどを設定しUbuntu仮想マシンを作成する。そして、Ubuntuをインストールする。ステップ3ではGuest Additionsのインストールと日本語環境の構築を行う。

所要時間は約30分（ISOダウンロード時間を除く）。前提として、管理者権限、70GB以上の空きディスク容量、8GB以上の空きメモリ、Hyper-Vの無効化が必要である。

項目	内容
目的	コマンドラインによる仮想環境構築の自動化
使用ツール	winget（パッケージ管理）、VBoxManage（VM管理）
構築環境	VirtualBox + Ubuntu 24.04 LTS（メモリ8GB、ストレージ60GB）
所要時間	約30分（ISOダウンロード時間を除く）
前提	Windows 11（64bit）、管理者権限、70GB以上の空き容量

1. 概要

1.1 取り組み内容

スクリプトを実行し、仮想マシンを作成
VBoxManage showvminfo で設定値を確認

1.2 用語

winget：Windows標準のパッケージマネージャー。コマンドラインからソフトウェアのインストール・管理が可能
VBoxManage：VirtualBoxのコマンドラインインターフェース。GUIを使わずに仮想マシンを管理可能

1.3 ステップ1・ステップ2・ステップ3の構成

ステップ3：ゲストOS環境の構築（4章）
  Guest Additions による統合 ＋ 日本語環境の構築
  ─────────────────────────────────────────
ステップ2：仮想マシンの作成と Ubuntu のインストール（3章）
  VBoxManage による仮想マシンの構成
  ─────────────────────────────────────────
ステップ1：VirtualBox のインストール（2章）
  winget による VirtualBox のインストール
  ─────────────────────────────────────────

2. ステップ1：VirtualBox のインストール

2.1 インストール

管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windowsキーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

REM VirtualBox をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Oracle.VirtualBox -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements

REM VBoxManage のパス設定（システム環境変数に永続化）
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\Oracle\VirtualBox'; $c=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if((Test-Path $p) -and $c -notlike \"*$p*\"){[Environment]::SetEnvironmentVariable('Path',\"$p;$c\",'Machine')}"

REM 現在のセッションにも反映
set "PATH=C:\Program Files\Oracle\VirtualBox;%PATH%"

REM VirtualBox Extension Pack をインストール
for /f "tokens=1 delims=r" %a in ('VBoxManage --version') do set "VBOX_VER=%a"
set "EXTPACK_URL=https://download.virtualbox.org/virtualbox/%VBOX_VER%/Oracle_VirtualBox_Extension_Pack-%VBOX_VER%.vbox-extpack"
set "EXTPACK_FILE=%TEMP%\Oracle_VirtualBox_Extension_Pack-%VBOX_VER%.vbox-extpack"
curl -L -o "%EXTPACK_FILE%" "%EXTPACK_URL%"
echo y | VBoxManage extpack install --replace "%EXTPACK_FILE%"
del "%EXTPACK_FILE%"

2.2 インストールの確認

VirtualBox 本体の確認
バージョン文字列が表示される。それにより、本体が正しくインストールされパスも通っていることが確認できる。
```
VBoxManage --version
```
Extension Pack の確認
インストール済みの拡張パック一覧が表示される。Usable が true であれば正常に動作している。
```
VBoxManage list extpacks
```

3. ステップ2：仮想マシンの作成と Ubuntu のインストール

VBoxManageのオプションでCPU・メモリ・ストレージ・ネットワーク等を設定し、Ubuntu仮想マシンを作成する。

3.1 VBoxManage modifyvm 主要オプション

オプション	設定内容	本スクリプトの値
`--memory`	RAMサイズ（MB）	8192
`--cpus`	CPU数	2
`--vram`	ビデオメモリ（MB）	128
`--firmware`	ファームウェア種別	efi
`--paravirt-provider`	準仮想化プロバイダ	kvm（Linux向け）
`--graphicscontroller`	グラフィックコントローラ	vmsvga

3.2 ストレージ構成

仮想マシン
├── SATA Controller（IntelAhci）
│   └── Port 0: 仮想HDD（60GB, VDI形式）
└── IDE Controller（PIIX4）
    └── Port 0: DVDドライブ（Ubuntu ISO）

3.3 仮想マシンの作成と Ubuntu のインストール

コマンドプロンプトで以下を実行する。コマンドプロンプトを起動するには、Windowsキーまたはスタートメニューから「cmd」と入力する。

REM Ubuntu 24.04 LTS ISO ダウンロード設定
set "ISO_URL=https://releases.ubuntu.com/noble/ubuntu-24.04.4-desktop-amd64.iso"
set "ISO_DIR=%USERPROFILE%\VirtualBox VMs\ISO"
set "ISO_FILE=%ISO_DIR%\ubuntu-24.04.4-desktop-amd64.iso"

REM ISOディレクトリ作成
if not exist "%ISO_DIR%" mkdir "%ISO_DIR%"

REM ISOファイルが存在しない場合のみダウンロード
if exist "%ISO_FILE%" (
    echo Ubuntu 24.04 LTS ISO は既に存在します：%ISO_FILE%
) else (
    echo Ubuntu 24.04 LTS ISO をダウンロード中...
    curl -L -o "%ISO_FILE%" "%ISO_URL%"
    if errorlevel 1 (
        echo ダウンロードに失敗しました
        exit /b 1
    )
    echo ダウンロード完了
)

REM 仮想マシン設定
set "VM_NAME=Ubuntu2404"
set "VM_DIR=%USERPROFILE%\VirtualBox VMs\%VM_NAME%"
set "VDI_FILE=%VM_DIR%\%VM_NAME%.vdi"
set "MEMORY_MB=8192"
set "STORAGE_MB=61440"
set "USER_NAME=myuser"
set "USER_PASSWORD=changeme"
set "SSH_HOST_PORT=2222"
set "SSH_GUEST_PORT=22"

REM 同名VM存在確認
VBoxManage showvminfo "%VM_NAME%" >nul 2>&1
if not errorlevel 1 (
    echo 仮想マシン "%VM_NAME%" は既に存在します
    echo 削除する場合: VBoxManage unregistervm "%VM_NAME%" --delete
    exit /b 1
)

REM 仮想マシンディレクトリ作成
if not exist "%VM_DIR%" mkdir "%VM_DIR%"

REM 仮想マシン作成・登録
VBoxManage createvm --name="%VM_NAME%" --ostype=Ubuntu_64 --register --basefolder="%USERPROFILE%\VirtualBox VMs"

REM 基本設定（メモリ8GB, CPU2コア）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --memory=%MEMORY_MB% --cpus=2 --ioapic=on --acpi=on

REM グラフィック設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --vram=128 --graphicscontroller=vmsvga

REM ファームウェア設定（EFI）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --firmware=efi

REM パフォーマンス設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --paravirt-provider=kvm --nested-paging=on

REM 入力デバイス設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --mouse=usbtablet --keyboard=usb

REM ネットワーク設定（NAT / virtio）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --nic1=nat --nic-type1=virtio --cable-connected1=on

REM SSHポートフォワーディング設定（ホスト2222 → ゲスト22）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --nat-pf1="ssh,tcp,,%SSH_HOST_PORT%,,%SSH_GUEST_PORT%"

REM オーディオ設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --audio-enabled=on --audio-driver=default --audio-controller=hda --audio-out=on

REM クリップボード・ドラッグ＆ドロップ共有
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --clipboard-mode=bidirectional --drag-and-drop=bidirectional

REM USB設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --usb-ohci=on --usb-ehci=on

REM RTC設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --rtc-use-utc=on

REM 仮想ハードディスク作成（60GB）
VBoxManage createmedium disk --filename="%VDI_FILE%" --size=%STORAGE_MB% --format=VDI --variant=Standard

REM SATAコントローラ作成・ハードディスク接続
VBoxManage storagectl "%VM_NAME%" --name="SATA Controller" --add=sata --controller=IntelAhci --bootable=on
VBoxManage storageattach "%VM_NAME%" --storagectl="SATA Controller" --port=0 --device=0 --type=hdd --medium="%VDI_FILE%"

REM IDEコントローラ作成・DVDドライブ接続
VBoxManage storagectl "%VM_NAME%" --name="IDE Controller" --add=ide --controller=PIIX4
VBoxManage storageattach "%VM_NAME%" --storagectl="IDE Controller" --port=0 --device=0 --type=dvddrive --medium="%ISO_FILE%"

REM ブート順序設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --boot1=dvd --boot2=disk --boot3=none --boot4=none

REM 無人インストール設定・起動
VBoxManage unattended install "%VM_NAME%" ^
  --iso="%ISO_FILE%" ^
  --user=%USER_NAME% ^
  --password=%USER_PASSWORD% ^
  --full-user-name="%USER_NAME%" ^
  --locale=ja_JP ^
  --country=JP ^
  --time-zone=Asia/Tokyo ^
  --hostname=ubuntu2404.localdomain ^
  --no-install-additions ^
  --post-install-command="apt-get install -y openssh-server" ^
  --start-vm=separate

echo.
echo ========================================
echo 無人インストールが開始されました
echo インストール完了まで 15～30 分程度を要します

3.4 インストール完了の待機、sudo 権限の付与と自動ログインの設定

Ubuntu Desktop のインストールは，VM のリソースとインターネット接続速度に依存するが，通常 15～30 分程度で完了する。インストール完了後，VM は自動的に再起動する。以下のコマンドで，VM の再起動を検知してインストール完了を判定する。

REM === インストール完了の待機 ===
set "VM_NAME=Ubuntu2404"
set "USER_NAME=myuser"
set "USER_PASSWORD=changeme"
set "SSH_HOST_PORT=2222"

set "INSTALL_DONE=" & for /L %i in (1,1,60) do @(if not defined INSTALL_DONE (timeout /t 30 /nobreak >nul & VBoxManage guestproperty get "%VM_NAME%" "/VirtualBox/VMInfo/ResetCounter" 2>nul | findstr /c:"Value: 1" >nul && (echo インストールが完了しました（VM が再起動しました）& set "INSTALL_DONE=1") || (echo インストール中 ... 30 秒待機します)))

REM === SSH 接続が可能になるまで待機 ===
echo SSH 接続を待機中 ...
set "SSH_DONE=" & for /L %i in (1,1,60) do @(if not defined SSH_DONE (timeout /t 10 /nobreak >nul & ssh -o StrictHostKeyChecking=no -o ConnectTimeout=5 -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "echo SSH_OK" 2>nul | findstr "SSH_OK" >nul && (echo SSH 接続が確立されました & set "SSH_DONE=1") || (echo SSH 未応答 ... 10 秒待機します)))

ssh-keygen -t ed25519 -f "%USERPROFILE%\.ssh\id_ed25519" -N ""

REM === sudo 権限の付与 ===
type "%USERPROFILE%\.ssh\id_ed25519.pub" | ssh -o StrictHostKeyChecking=no -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "mkdir -p ~/.ssh && cat >> ~/.ssh/authorized_keys && chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys"

REM === 自動ログイン設定（GDM3） ===
echo %USER_PASSWORD%| ssh -o StrictHostKeyChecking=no -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "tr -d '\r' | sudo -S sed -i -e 's/^#.*AutomaticLoginEnable.*/AutomaticLoginEnable=true/' -e 's/^#.*AutomaticLogin =.*/AutomaticLogin=%USER_USER%/' /etc/gdm3/custom.conf"

echo === 動作確認 ===
VBoxManage --version
VBoxManage list extpacks
VBoxManage list vms
VBoxManage showvminfo "%VM_NAME%" | findstr /C:"Memory size" /C:"Number of CPUs" /C:"Firmware" /C:"VRAM size"

確認すべき出力項目：

Memory size: 8192MB
VRAM size: 128MB
Firmware: EFI
Number of CPUs: 2

4. ステップ3：ゲストOS環境の構築

Ubuntuのインストール完了後、Guest Additionsによるホスト-ゲスト間の統合と、日本語環境の構築を行う。

REM ===========================================================
REM 4. ステップ3：ゲストOS環境の構築
REM ===========================================================
REM 前提：無人インストール完了済み、ゲストOS起動済み、SSH接続可能
REM （NATポートフォワード: ホスト2222 → ゲスト22、openssh-server導入済み）

set "VM_NAME=Ubuntu2404"
set "USER_NAME=myuser"
set "USER_PASSWORD=changeme"
set "SSH_HOST_PORT=2222"

REM ===========================================================
REM 4.1 Guest Additionsのインストール
REM ===========================================================

REM 依存パッケージのインストール
echo %USER_PASSWORD%| ssh -o StrictHostKeyChecking=no -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "tr -d '\r' | sudo -S sh -c 'apt-get update && apt-get install -y build-essential dkms linux-headers-$(uname -r)'"

REM Guest Additions ISOをマウント（--medium additions でVBoxが自動解決）
VBoxManage storageattach "%VM_NAME%" --storagectl "IDE Controller" --port 0 --device 0 --type dvddrive --medium additions

REM Guest Additionsのビルド・インストール
echo %USER_PASSWORD%| ssh -o StrictHostKeyChecking=no -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "tr -d '\r' | sudo -S sh -c 'mount /dev/cdrom /mnt && /mnt/VBoxLinuxAdditions.run --nox11 && umount /mnt'"

REM Guest Additions ISO の取り外し
VBoxManage storageattach "%VM_NAME%" --storagectl "IDE Controller" --port 0 --device 0 --type dvddrive --medium emptydrive

REM 再起動
VBoxManage controlvm "%VM_NAME%" acpipowerbutton

REM === 再起動後の SSH 接続待機 ===
timeout /t 30 /nobreak
set "SSHGA_DONE=" & for /L %i in (1,1,60) do @(if not defined SSHGA_DONE (timeout /t 10 /nobreak >nul & ssh -o StrictHostKeyChecking=no -o ConnectTimeout=5 -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "echo SSH_OK" 2>nul | findstr "SSH_OK" >nul && (echo Guest Additions インストール済みの VM が起動しました & set "SSHGA_DONE=1") || (echo SSH 未応答 ... 10 秒待機します)))

REM ===========================================================
REM 4.2 日本語環境の構築
REM ===========================================================

REM Ubuntu Japanese Teamリポジトリの追加と日本語パッケージのインストール
ssh -o StrictHostKeyChecking=no -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "sudo wget https://www.ubuntulinux.jp/sources.list.d/noble.sources -O /etc/apt/sources.list.d/ubuntu-ja.sources && sudo apt-get update && sudo apt-get install -y ubuntu-defaults-ja"

REM 再起動（日本語環境を反映）
VBoxManage controlvm "%VM_NAME%" acpipowerbutton

REM === 再起動後の SSH 接続待機 ===
timeout /t 30 /nobreak
set "SSHJA_DONE=" & for /L %i in (1,1,60) do @(if not defined SSHJA_DONE (timeout /t 10 /nobreak >nul & ssh -o StrictHostKeyChecking=no -o ConnectTimeout=5 -p %SSH_HOST_PORT% %USER_NAME%@localhost "echo SSH_OK" 2>nul | findstr "SSH_OK" >nul && (echo 日本語環境の構築が完了しました & set "SSHJA_DONE=1") || (echo SSH 未応答 ... 10 秒待機します)))

5. トラブルシューティング

5.1 よくある問題と対処

症状	原因	対処
`VBoxManage`が認識されない	PATHが通っていない	コマンドプロンプトを再起動、または絶対パスで実行
ISOダウンロード失敗	ネットワーク問題	URLをブラウザで確認、手動ダウンロード
EFIブート失敗	ファームウェア設定	`--firmware=bios` に変更して試行
Hyper-V競合エラー	Hyper-Vが有効	Windowsの機能でHyper-Vを無効化
SSH 接続がタイムアウトする	ポートフォワーディング未設定、または SSH サーバ未起動	`VBoxManage showvminfo "%VM_NAME%" --machinereadable \| findstr natpf` で設定を確認。VM 内で `sudo systemctl status ssh` を確認
SSH ホスト鍵エラー	VM 再作成による鍵の不一致	`ssh-keygen -R "[localhost]:2222"` で既知のホスト鍵を削除

5.2 VMの削除と再作成

REM VM登録解除とファイル削除
VBoxManage unregistervm "Ubuntu2404" --delete

REM 仮想ディスクのみ削除（VMは残す場合）
VBoxManage closemedium disk "%USERPROFILE%\VirtualBox VMs\Ubuntu2404\Ubuntu2404.vdi" --delete