Установка виртуальной машины Qemu-KVM на домашний ПК с Linux. Используем KVM для создания виртуальных машин на сервере Kvm создание виртуальной машины ubuntu

В этой вступительной статье я расскажу вкратце обо всех программных средствах, использованных в процессе разработки услуги. Более подробно о них будет рассказано в следующих статьях.

Почему ? Эта операционная система мне близка и понятна, так что при выборе дистрибутива мучений, терзаний и метаний испытано не было. Особых преимуществ перед Red Hat Enterprise Linux у него нет, но было принято решение работать со знакомой системой.

Если вы планируете самостоятельно развернуть инфраструктуру, используя аналогичные технологии, я бы посоветовал взять именно RHEL: благодаря хорошей документации и хорошо написаным прикладным программам это будет если не на порядок, то уж точно раза в два проще, а благодаря развитой системе сертификации без особого труда можно будет найти некоторое количество специалистов, на должном уровне знакомых в данной ОС.

Мы же, повторюсь, решили использовать Debian Squeeze с набором пакетов из Sid/Experimental и некоторыми пакетами, бэкпортированными и собранными с нашими патчами.
В планах имеется публикация репозитория с пакетами.

При выборе технологии виртуализации рассматривались два варианта - Xen и KVM.

Также во внимание принимался факт наличия огромного количества разработчиков, хостеров, комерческих решений именно на базе Xen - тем интереснее было провести в жизнь решение именно на базе KVM.

Основной же причиной, по которой мы решили использовать именно KVM, является необходимость запуска виртуальных машин с FreeBSD и, в перспективе, MS Windows.

Для управления виртуальными машинами оказалось чрезвычайно удобно использовать и продукты, использующие ее API: virsh , virt-manager , virt-install , пр.

Это система, которая хранит настройки виртуальных машин, управляет ими, ведёт по ним статистику, следит за тем, чтобы при старте у виртуальной машины поднимался интерфейс, подключает устройства к машине - в общем, выполняет кучу полезной работы и еще немножко сверх того.

Разумеется, решение не идеально. Из минусов следует назвать:

Абсолютно невменяемые сообщения об ошибках.
Невозможность изменять часть конфигурации виртуальной машины на лету, хотя QMP (QEMU Monitor Protocol) это вполне позволяет.
Иногда к libvirtd по непонятной причине невозможно подключиться - он перестаёт реагировать на внешние события.

Основной проблемой в реализации услуги в самом начале представлялось лимитирование ресурсов для виртуальных машин. В Xen эта проблема была решена при помощи внутреннего шедулера, распределяющего ресурсы между виртуальными машинами - и что самое прекрасное, была реализована возможность лимитировать и дисковые операции в том числе.

В KVM ничего такого не было до появления механизма распределения ресурсов ядра . Как обычно в Linux, доступ к этим функциям был реализован посредством специальной файловой системы cgroup , в которой при помощи обычных системных вызовов write() можно было добавить процесс в группу, назначить ему его вес в попугаях, указать ядро, на котором он будет работать, указать пропускную способность диска, которую этот процесс может использовать, или, опять же, назначить ему вес.

Профит в том, что всё это реализуется внутри ядра, и использовать это можно не только для сервера, но и для десктопа (что и использовали в известном «The ~200 Line Linux Kernel Patch That Does Wonders »). И на мой взгляд, это одно из самых значительных изменений в ветке 2.6, не считая любимого #12309 , а не запиливание очередной файловой системы. Ну, разве что, кроме POHMELFS (но чисто из-за названия).

Отношение к этой библиотеке-утилите у меня весьма неоднозначное.

С одной стороны это выглядит примерно так:

И ещё эту штуку чертовски сложно собрать из исходников и тем более в пакет: иногда мне кажется, что Linux From Scratch собрать с нуля несколько проще.

С другой стороны - очень мощная штука, которая позволяет создавать образы для виртуальных машин, модифицировать их, ужимать, ставить grub, модифицировать таблицу разделов, управлять конфигурационными файлами, переносить «железные» машины в виртуальную среду, переносить виртуальные машины с одного образа на другой, переносить виртуальные машины из образа на железо и, честно говоря, тут меня фантазия немного подводит. Ах, да: ещё можно запустить демон внутри виртуальной машины Linux и получить доступ к данным виртуальной машины вживую, и всё это делать на shell, python, perl, java, ocaml. Это краткий и далеко не полный список того, что можно сделать с .

Интересно, что большая часть кода в генерируется в момент сборки, равно как и документация к проекту. Очень широко используется ocaml, perl. Сам код пишется на C, который потом оборачивается в OCaml, и повторяющиеся куски кода генерируются сами. Работа с образами осуществляется путём запуска специального сервисного образа (supermin appliance), в который через канал внутрь него отправляются команды. Внутри этого образа содержится некоторый rescue набор утилит, таких как parted, mkfs и прочих полезных в хозяйстве системного администратора.

Я с недавнего времени его даже дома стал использовать, когда выковыривал из образа nandroid нужные мне данные. Но для этого требуется ядро с поддержкой yaffs.

Прочее

Ниже приведено ещё несколько интересных ссылок на описание использованных пограммных средств - почитать и поизучать самостоятельно, если интересно. Например,

Эту заметку я пишу для того, чтобы продемонстрировать пошаговую установку и настройку виртуальной машины в Linux на базе KVM. Ранее я уже писал про виртуализацию, где использовал замечательный .

Сейчас передо мной встал вопрос аренды хорошего сервера с большим объёмом оперативной памяти и объёмным жестким диском. Но запускать проекты прямо на хост-машине не хочется, поэтому буду разграничивать их по отдельным небольшим виртуальным серверам с ОС Linux или docker-контейнерам (о них расскажу в другой статье).

Все современные облачные хостинги работают по такому же принципу, т.е. хостер на хорошем железе поднимает кучу виртуальных серверов, которые мы привыкли называть VPS/VDS, и раздаёт их пользователям, либо автоматизирует этот процесс (привет, DigitalOcean).

KVM (kernel-based virtual machine) это программное обеспечения для Linux, использующее аппаратные средства x86-совместимых процессоров для работы с технологией виртуализации Intel VT/AMD SVM.

Установка KVM

Все махинации по созданию виртуальной машины я буду проводить на ОС Ubuntu 16.04.1 LTS. Чтобы проверить поддерживает ли ваш процессов аппаратную виртуализацию на базе Intel VT/AMD SVM, выполняем:

Grep -E "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo

Если терминал непустой, то значит всё в порядке и KVM можно устанавливать. Ubuntu официально поддерживает только гипервизор KVM (входит в состав ядра Linux) и советует использовать библиотеку libvirt в качестве инструмента по управлению им, что мы и будем делать дальше.

Проверить поддержку аппаратной виртуализации в Ubuntu также можно через команду:

В случае успеха, вы увидите что-то вроде этого:

INFO: /dev/kvm exists KVM acceleration can be used

Устанавливаем пакеты для работы с KVM:

Sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-bin ubuntu-vm-builder bridge-utils

Если у вас есть доступ к графической оболочке системы, то можно установить GUI менеджер libvirt:

Sudo apt-get install virt-manager

Пользоваться virt-manager достаточно просто (не сложнее VirtualBox), поэтому в этой заметке речь пойдёт про консольный вариант установки и настройки виртуального сервера.

Установка и настройка виртуального сервера

В консольном варианте установки, настройки и управлением системой, незаменимым инструментом является утилита virsh (надстройка над библиотекой libvirt). У неё большое количество опций и параметров, подробное описание можно получить так:

Man virsh

или вызвать стандартный "help":

Virsh help

Я всегда придерживаюсь следующих правил при работе с виртуальными серверами:

Храню iso образы ОС в каталоге /var/lib/libvirt/boot
Храню образы виртуальных машин в каталоге /var/lib/libvirt/images
Явно задаю каждой новой виртуальной машине свой статичный IP адрес через DHCP сервер гипервизора.

Приступим к установке первой виртуалки (64-битной серверной убунте 16.04 LTS):

Cd /var/lib/libvirt/boot sudo wget http://releases.ubuntu.com/16.04/ubuntu-16.04.1-desktop-amd64.iso

Скачав образ запускаем установку:

Sudo virt-install \ --virt-type=kvm \ --name ubuntu1604\ --ram 1024 \ --vcpus=1 \ --os-variant=ubuntu16.04 \ --hvm \ --cdrom=/var/lib/libvirt/boot/ubuntu-16.04.1-server-amd64.iso \ --network network=default,model=virtio \ --graphics vnc \ --disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu1604.img,size=20,bus=virtio

Переводя все эти параметры на "человеческий язык", то получается, что мы создаём виртуальную машину с ОС Ubuntu 16.04, 1024 МБ ОЗУ, 1 процессором, стандартной сетевой картой (виртуальная машина будет ходить в интернет как-будто из-за NAT), 20 ГБ HDD.

Стоит обратить внимание на параметр --os-variant , он указывает гипервизору под какую именно ОС следует адаптировать настройки.
Список доступных вариантов ОС можно получить, выполнив команду:

Osinfo-query os

Если такой утилиты нет в вашей системе, то устанавливаем:

Sudo apt-get install libosinfo-bin

После запуска установки, в консоли появится вот такая надпись:

Domain installation still in progress. You can reconnect to the console to complete the installation process.

Это нормальная ситуация, продолжать установку мы будем через VNC.
Смотрим на каком порту он был поднят у нашей виртуалки (в соседнем терминале, например):

Virsh dumpxml ubuntu1604 ... ...

Порт 5900, на локальном адресе 127.0.0.1. Чтобы подключиться к VNC, необходимо использовать Port Forwarding через ssh. Перед тем как это сделать, убедитесь, что tcp forwarding разрешён у демона ssh. Для этого идём в настройки sshd:

Cat /etc/ssh/sshd_config | grep AllowTcpForwarding

Если ничего не нашлось или вы видите:

AllowTcpForwarding no

То правим конфиг на

AllowTcpForwarding yes

и перезагружаем sshd.

Настройка Port forwarding

Выполняем команду на локальной машине:

Ssh -fN -l login -L 127.0.0.1:5900:localhost:5900 server_ip

Здесь мы настроили ssh port forwarding с локального порта 5900 на серверный порт 5900. Теперь уже можно подключиться к VNC, используя любой VNC-клиент. Я предпочитаю UltraVNC из-за простоты и удобства.

После успешного подключения, на экране отобразится стандартное окно приветствия начала установки Ubuntu:

После завершения установки и привычной перезагрузки, появится окно входа в систему. Авторизовавшись, определяем IP адрес новоиспечённой виртуалки, чтобы позже сделать его статичным:

Ifconfig

Запоминаем и идём на хост машину. Вытаскиваем mac-адрес "сетевой" карты виртуалки:

Virsh dumpxml ubuntu1604 | grep "mac address"

Запоминаем наш mac адрес:

Редактируем сетевые настройки гипервизора:

Sudo virsh net-edit default

Ищем DHCP, и добавляем вот это:

Должно получиться что-то вроде этого:

Для того, чтобы настройки вступили в силу, необходимо перезагрузить DHCP сервер гипервизора:

Sudo virsh net-destroy default sudo virsh net-start default sudo service libvirt-bin restart

После этого перегружаем виртуальную машину, теперь она всегда будет иметь заданный ей IP адрес - 192.168.122.131.

Есть и другие способы задать виртуалке статичный IP, например, напрямую редактируя сетевые настройки внутри гостевой системы, но тут уже как душе вашей будет угодно. Я лишь показал вариант, который сам предпочитаю использовать.

Чтобы подключиться к терминалу виртуальной машины, выполняем:

Ssh 192.168.122.131

Машина готова к бою.

Virsh: список команд

Чтобы посмотреть запущенные виртуальные хосты (все доступные можно получить добавив --all):

Sudo virsh list

Перезагрузить хост можно:

Sudo virsh reboot $VM_NAME

Остановить виртуальную машину:

Sudo virsh stop $VM_NAME

Выполнить halt:

Sudo virsh destroy $VM_NAME

Sudo virsh start $VM_NAME

Отключение:

Sudo virsh shutdown $VM_NAME

Добавить в автозапуск:

Sudo virsh autostart $VM_NAME

Очень часто требуется склонировать систему, чтобы в будущем использовать её как каркас для других виртуальных ОС, для этого используют утилиту virt-clone.

Virt-clone --help

Она клонирует существующую виртуалку и изменяет host-sensitive данные, например, mac address. Пароли, файлы и прочая user-specific информация в клоне остаётся прежней. Если на клонируемой виртуалке IP адрес был прописан вручную, то могут возникнуть проблемы с доступом по SSH на клон из-за конфликта (2 хоста с одинаковым IP).

Помимо установки виртуалки через VNC, также возможен вариант с X11Forwarding через утилиту virt-manager. В Windows, например, для этого можно использовать Xming и PuTTY.

В Ubuntu рекомендуется использовать гипервизор (менеджер виртуальных машин) KVM и библиотеку libvirt в качестве инструментария управления им. Libvirt включает в себя набор программного API и пользовательских приложений управления виртуальными машинами (ВМ) virt-manager (графический интерфейс, GUI) или virsh (командная строка, CLI). В качестве альтернативных менеджеров можно использовать convirt (GUI) или convirt2 (WEB интерфейс).

В настоящее время в Ubuntu офицально поддерживается только гипервизор KVM. Этот гипервизор является частью кода ядра операционной системы Linux. В отличие от Xen, KVM не поддерживает паравиртуализацию, то есть, для того, чтобы его использовать, ваш CPU должен подерживать технологии VT. Вы можете проверить, поддерживает ли ваш процессор эту технологию, выполнив команду в терминале:

Если в результате получили сообщение:

INFO: /dev/kvm exists KVM acceleration can be used

значит KVM будет работать без проблем.

Если же на выходе получили сообщение:

Your CPU does not support KVM extensions KVM acceleration can NOT be used

то вы всё равно сможете использовать виртуальную машину, но работать она будет намного медленнее.

Устанавливать в качестве гостевых 64-битные системы

Выделять гостевым системам более 2 Гбайт ОЗУ

Установка

Sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-bin ubuntu-vm-builder bridge-utils

Это установка на сервер без X-ов, т. е. не включает в себя графический интерфейс. Установить его можно командой

Sudo apt-get install virt-manager

После этого в меню появится пункт «Менеджер виртуальных машин» и, с большой долей вероятности, всё заработает. Если какие-то проблемы всё же возникнут, то нужно будет почитать инструкцию в англоязычной вики.

Создание гостевой системы

Процедура создания гостевой системы с помощью графического интерфейса достаточно проста.

А вот текстовый режим можно и описать.

qcow2

При создании системы с помощью графического интерфейса в качестве жёсткого диска предлагается либо выбрать уже существующий файл-образ или блочное устройсво, либо создать новый файл с сырыми (RAW) данными. Однако, это далеко не единственный доступный формат файлов. Из всех перечисленных в man qemu-img типов дисков наиболее гибким и современным является qcow2 . Он поддерживает снапшоты, шифрование и сжатие. Его необходимо создавать до того, как создать новую гостевую систему.

Qemu-img create -o preallocation=metadata -f qcow2 qcow2.img 20G

Согласно тому же man qemu-img , предварительное размещение метаданных (-o preallocation=metadata) делает диск изначально немного больше, но обеспечивает лучшую производительность в те моменты, когда образу нужно расти. На самом деле, в данном случае эта опция позволяет избежать неприятного бага. Создаваемый образ изначально занимает меньше мегабайта места и по мере необходимости растёт до указанного размера. Гостевая система сразу должна видеть этот окончательный указанный размер, тем не менее, на этапе установки она может увидеть реальный размер файла. Естественно, устанавливаться на жёсткий диск размером 200 кбайт она откажется. Баг не специфичен для Ubuntu, проявляется ещё в RHEL, как минимум.

Кроме типа образа впоследствии можно будет выбрать способ его подключения - IDE, SCSI или Virtio Disk. От этого выбора будет зависеть производительность дисковой подсистемы. Однозначно правильного ответа нет, выбирать нужно исходя из задачи, которая будет возложена на гостевую систему. Если гостевая система создаётся «на посмотреть», то сойдёт любой способ. Вообще, обычно именно I/O является узким местом виртуальной машины, поэтому при создании высоконагруженной системы к этому вопросу нужно отнестись максимально ответственно.

Ранее я уже писал об установке Qemu-KVM в Debian . Но, на мой взгляд, информация получилась неполной. Плюс я не учёл некоторые нюансы. Потому предлагаю вашему вниманию обновлённую статью по установке виртуальной машины Qemu-KVM. Старую статью, естественно, удалю.

Думаю, объяснять что такое виртуальная машина , не стоит. Вы наверняка это знаете (раз читаете эту статью). Если нет - . Мы же остановимся непосредсвенно на сабже. Qemu-KVM - это проект по объединению двух замечтальнейшийх (на мой взгляд) технологий полной виртуализации. Qemu - это своего рода "эмулятор компьютера", который поддерживает великое множество аппаратных архитектур. В нём можно запустить практически любую ОС для любого устройства (к примеру я запускал старые версии Mac OS X , который для PowerPC ). Недостатком Qemu является его медлительность вследствии отсутствия аппратного ускорения. И тут на помощь приходит другой проект - KVM . Или Kernel Virtual Machine. KVM - это технология ядра Linux, которая позволяет обеспечить аппаратное ускорение при полной виртуализации. Недостатком KVM является поддержка только архитектуры x86

Почему Qemu-KVM? Для Linux это самый рекомендуемый проект виртуализации. Он работает быстрее, чем VirtualBox и VMware Player (по моим тестам), KVM - это родная для Линукса технология. Плюс, если вы обладатель хорошего игрового компьютера с двумя видеокартами, вы можете установить в Qemu-KVM Windows , пробросить в неё одну из видеокарт, и забыть о перезагрузке в другую ОС. Захотели поиграть - запустили виртуалку с виндой и играете. Производительность будет 95% от производительности установленной на "железо" винды. Но это просто шикарно, на мой взгляд. Об этом я напишу отдельную статью. Будет интересно:)

А теперь опишу план наших действий. Во первых, установку я буду проводить на примере Debian 8.2 GNOME 64 bit , хотя, особых различий в других графических окружениях не будет. Во-вторых - я буду описывать работу с KVM только в графическом режиме (мы ведь не на сервер будет его ставить). Поэтому никаких терминалов, скриптов и так далее, как обычно поступают в случае серверной виртуализации. В третьих - советую вам дополнительно прочитать документацию к Qemu и KVM (ссылки дам в конце статьи). Вам это очень пригодится, если вы хотите по-максимуму использовать весь потенциал этой связки. Ну чтож, план наших действий ясен. Теперь этапы действий:

установка qemu-kvm;
установка графического менеджера и дополнительных утилит;
настройка сетевого моста;
создание хранилища для виртуальных машин;
установка гостевой системы.

Для начала проверим, поддерживает ли ваш компьютер аппаратную виртуализацию. Для этого в терминале выполняем команду:

egrep "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo

В выводе команды должны присутствовать либо vmx , либо svm . Если их нет - проверьте включена ли виртуализация в BIOS (ищите пункты Intel VT-i или аналогичный для AMD ). Если ничего нет - значит не повезло.

Устанавливаем необходимые компоненты:

sudo apt install qemu-kvm bridge-utils libvirt-bin virt-manager

Добавляем себя в группу libvirt:

sudo adduser $USER libvirt

Теперь настроим сеть. Для того чтобы все виртауальные машины могли выходить в сеть и связываться друг с другом, нужно создать сетевой мост и виртаульные сетевые карты для каждой виртуалки (tap-устройства ). Так как виртуальные машины мы будем устанавливать из графического интерфейса, то создавать вручную tap"ы не нужно. Virt Manager сделает это за нас при каждом запуске. Нам нужно только настроить мост. Для начала включим маршрутизацию в ядре:

sudo nano /etc/sysctl.conf

Ищем строку net.ipv4_forward=0 и меняем её значение на 1 . Сохраняем и:

sudo sysctl -p

Далее я буду предполагать следующее: 1) на вашем компьютере есть одна сетевая карта, получающая ip-адрес от роутера. 2) вы выходите в интернет через 3G-модем, и сетевая карта у вас свободна. Этот вариант предполагает побольше ручной работы, но он проверен неоднократно (у самого так на одной из машин). Итак, открываем файл interfaces:

sudo nano /etc/network/interfaces

Его содержимое по умолчанию такое:

auto lo
iface lo inet loopback

Меняем его содержимое. Для первого варианта:

source /etc/network/interfaces.d/*

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

auto eth0
iface eth0 inet manual

auto br0
iface br0 inet static
address 192.168.0.2
gateway 192.168.0.1
netmask 255.255.255.0
network 192.168.0.0
broadcast 192.168.0.255
bridge_ports eth0
bridge_stp off
bridge_maxwait 0
bridge_fd 0

Для второго варианта:

source /etc/network/interfaces.d/*

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

auto ppp0
iface ppp0 inet wvdial

auto eth0
iface eth0 inet manual

auto br0
iface br0 inet static
address 192.168.0.2
gateway 192.168.0.1
netmask 255.255.255.0
network 192.168.0.0
broadcast 192.168.0.255
bridge_ports eth0
bridge_stp off
bridge_maxwait 0
bridge_fd 0
up route del default br0

Примечание: если вам не нужно автоматическое подключение Интернета через модем после старта системы, уберите из конфига строки auto ppp0 и
iface ppp0 inet wvdial . В противном случае, убедитесь что при запуске системы, модем вставлен в USB-порт.

Сохраняем. Теперь для варианта с модемом, нужно установить программу дозвона wvdial :

sudo apt install wvdial

Правим конфиг (обратите внимание: в качестве примера используется 3G-модем Beeline . Примеры конфигов для других модемов вы без труда найдёте в интернете):

sudo nano /etc/wvdial.conf

Init1 = ATZ
Init2 = ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0
Init3 = AT+CGDCONT=1,"IP","home.beeline.ru"
Stupid Mode = 1
ISDN = 0
Modem Type = USB Modem
New PPPD = yes
Phone = *99#
Modem = /dev/ttyACM0
Username = beeline
Password = beeline
Baud = 9600
Country = Russia
Auto Reconnect = on
Auto DNS = off
Idle Seconds = 0

Сохраняем. Теперь модем будет включаться сразу после загрузки системы. Строка up route del default br0 удаляет маршрут по умолчанию через мост. Если этого не сделать, вы не сможете соединиться с Интернетом, так как трафик будет идти по мосту, а не через 3G-модем.

Последним этапом нам нужно сказать фаерволлу , чтобы он пропускал в сеть трафик от наших виртуалок и обратно. Для этого можно пойти двумя путями: написать скрипт с несколькими правилами для iptables , который будет запускаться вместе с системой, или ввести эти правила вручную и сохранить их. Я воспользуюсь первым вариантом. Для второго вам нужно будет установить пакет iptables-persistent и просто поочерёдно вводить правила (с использованием sudo). Итак. создаём скрипт (в любом текстовом редакторе). Вставляем туда следующее содержимое:

#!/bin/sh

# Определяем выходной интерфейс для которого будет применяться замена адресов (NAT)
iptables -v -t nat -A POSTROUTING -o ppp0 -j MASQUERADE

# Пересылаем все пакеты, пришедшие на модем из глобальной сети (0.0.0.0/0) в локальную сеть (192.168.0.0/24)
iptables -v -A FORWARD -i ppp0 -o br0 -s 0.0.0.0/0 -d 192.168.0.0/24 -j ACCEPT

# Пересылаем все пакеты, пришедшие из локальной сети (192.168.0.0/24) в глобальную (0.0.0.0/0)
iptables -v -A FORWARD -i br0 -o ppp0 -s 192.168.0.0/24 -d 0.0.0.0/0 -j ACCEPT

Сохраняем его как gateway.sh и даём права на выполнение (либо в свойствах файла, либо в терминале командой chmod +x gateway.sh ). Теперь вы можете либо запускать его вручную, после того как загрузилась система, либо добавить в автозагрузку. Для этого переместите скрипт в ~/.config/autostart (в файловом менеджере включите показ скрытых файлов, и вы увидите каталог .config в домашней директории).

Теперь всё готово для установки виртуальной машины. Из меню приложений запускаем Virt Manager (менеджер виртуальных машин):

Кликаем правой кнопкой на строке localhost и выбираем Детали . Переходим на вкладку Хранилище . Нам нужно указать каталог (или раздел диска/диск) для хранения виртуальных машин.

В левом нижнем углу жмём на плюсик (Добавить пул ), указывам тип хранилища и путь к нему.

На вкладке Сетевые интерфейсы , можете проверить, всё ли работает.

Теперь нажимаем Файл - New virtual machine . Указываем путь к образу диска, тип виртуальной машины. Далее указываем количество оперативной памяти для неё и количество ядер процессора. Далее указываем наше хранилище и нажимаем Новый том . Указываем название, тип оставляем qcow2 , и размер. Это будет виртуальный жёсткий диск. Если планируете устанавливать систему с графической оболочкой и кучей программ, дайте места побольше (гигов 50). На последней вкладке ставим галочку на Изменить настройки перед запуском , проверяем что в качестве сетевого устройства выбран наш мост, пишем любое название для виртуалки и жмём Завершить . Перед вами откроется окно параметров этой виртуальной машины.

Переходим на вкладку Процессор , и ставим галочку на Скопировать настройки процессора хост-системы .

Далее на вкладку Сеть (следующая), и также указываем vitio . На вкладке Дисплей укажите Spice , а на вкладке Видео - QXL . Обычно эта связка обеспечивает максимальную производительность отрисовки графики, но, если хотите, можете поэксперементировать. Учтите, что для гостевых систем Windows, требуется отдельная установка QXL-драйвера (в самой Windows).

Теперь когда всё готово, в левом верхнем углу жмём Начать установку . И ставим систему как обычно, за одним исключением: как только установщик начнёт автоматически настраивать сеть, нажмите Отмена , и выберите Настроить сеть вручную . Укажите для виртуалки желаемый IP-адрес (в нашем случае 192.168.0.3 ), маску подсети (255.255.255.0 ), шлюз (шлюзом будет адрес хоста, тоесть 192.168.0.2 ) и DNS-сервер (здесь просто укажите Гугловский 8.8.8.8 ). И всё. Дальше ничего делать не нужно. Ставьте систему и настраивайте. В общем-то, всё. Описанные действия - это способ заменить, скажем, VirtualBox на более лучшую альтернативу. Прочитав документацию, вы поймёте, насколько широки возможности Qemu-KVM. Я намеренно не стал описывать здесь дополнительные консольные параметры и методы запуска виртуальных машин через терминал, так как это далеко не всегда нужно на домашней машине. Об этом я напишу отдельную статью, по настройке домашнего многофункционального сервера (который также сможет выступать в качестве сервера виртуальных машин). Для тех, кто по каким-то причинам не понял написанное, или остались непонятные моменты - предлагаю посмотреть ролик, в котором я уже не опишу, а покажу, как всё это добро устанавливать и настраивать. Если у вас есть предложения или дополнения к статье - пишите в комментариях.

Проверка поддержки гипервизора

Проверяем, что сервер поддерживает технологии виртуализации:

cat /proc/cpuinfo | egrep "(vmx|svm)"

В ответ должны получить что-то наподобие:

flags: fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 popcnt aes lahf_lm epb tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid dtherm ida arat

В противном случае, заходим в БИОС, находим опцию для включения технологии виртуализации (имеет разные названия, например, Intel Virtualization Technology или Virtualization) и включаем ее — задаем значение Enable .

Также проверить совместимость можно командой:

* если команда вернет ошибку «kvm-ok command not found» , установите соответствующий пакет: apt-get install cpu-checker .

Если видим:

INFO: /dev/kvm exists
KVM acceleration can be used

значит поддержка со стороны аппаратной части есть.

Подготовка сервера

Для нашего удобства, создадим каталог, в котором будем хранить данные для KVM:

mkdir -p /kvm/{vhdd,iso}

* будет создано два каталога: /kvm/vhdd (для виртуальных жестких дисков) и /kvm/iso (для iso-образов).

Настроим время:

\cp /usr/share/zoneinfo/Europe/Moscow /etc/localtime

* данная команда задает зону в соответствии с московским временем.

ntpdate ru.pool.ntp.org

* выполняем синхронизацию с сервером времени.

Установка и запуск

Устанавливаем KVM и необходимые утилиты управления.

а) Ubuntu до версии 18.10

apt-get install qemu-kvm libvirt-bin virtinst libosinfo-bin

б) Ubuntu после 18.10:

apt-get install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-bin virtinst libosinfo-bin

* где qemu-kvm — гипервизор; libvirt-bin — библиотека управления гипервизором; virtinst — утилита управления виртуальными машинами; libosinfo-bin — утилита для просмотра списка вариантов операционных систем, которые могут быть в качестве гостевых.

Настроим автоматический запуск сервиса:

systemctl enable libvirtd

Запустим libvirtd:

systemctl start libvirtd

Настройка сети

Виртуальные машины могут работать за NAT (в качестве которого выступает сервер KVM) или получать IP-адреса из локальной сети — для этого необходимо настроить сетевой мост. Мы настроим последний.

Используя удаленное подключение, внимательно проверяйте настройки. В случае ошибки соединение будет прервано.

Устанавливаем bridge-utils:

apt-get install bridge-utils

а) настройка сети в старых версиях Ubuntu (/etc/network/interfaces).

Открываем конфигурационный файл для настройки сетевых интерфейсов:

vi /etc/network/interfaces

И приведем его к виду:

#iface eth0 inet static
# address 192.168.1.24
# netmask 255.255.255.0
# gateway 192.168.1.1
# dns-nameservers 192.168.1.1 192.168.1.2

Auto br0
iface br0 inet static
address 192.168.1.24
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.1.1
dns-nameservers 192.168.1.1 192.168.1.2
bridge_ports eth0
bridge_fd 9
bridge_hello 2
bridge_maxage 12
bridge_stp off

* где все, что закомментировано — старые настройки моей сети; br0 — название интерфейса создаваемого моста; eth0 — существующий сетевой интерфейс, через который будет работать мост.

Перезапускаем службу сети:

systemctl restart networking

б) настройка сети в новых версиях Ubuntu (netplan).

vi /etc/netplan/01-netcfg.yaml

* в зависимости от версии системы, конфигурационной файл yaml может иметь другое название.

Приводим его к виду:

network:
version: 2
renderer: networkd
ethernets:
eth0:
dhcp4: false
dhcp6: false
wakeonlan: true

Bridges:
br0:
macaddress: 2c:6d:45:c3:55:a7
interfaces:
- eth0
addresses:
- 192.168.1.24/24
gateway4: 192.168.1.1
mtu: 1500
nameservers:
addresses:
- 192.168.1.1
- 192.168.1.2
parameters:
stp: true
forward-delay: 4
dhcp4: false
dhcp6: false

* в данном примере мы создаем виртуальный бридж-интерфейс br0 ; в качестве физического интерфейса используем eth0 .

Применяем сетевые настройки:

Настаиваем перенаправления сетевого трафика (чтобы виртуальные машины с сетевым интерфейсом NAT могли выходить в интернет):

vi /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf

Добавляем строку:

net.ipv4.ip_forward=1

Применяем настройки:

sysctl -p /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf

Создание виртуальной машины

Для создания первой виртуальной машины вводим следующую команду:

virt-install -n VM1 \
--autostart \
--noautoconsole \
--network=bridge:br0 \
--ram 2048 --arch=x86_64 \
--vcpus=2 --cpu host --check-cpu \
--disk path=/kvm/vhdd/VM1-disk1.img,size=16 \
--cdrom /kvm/iso/ubuntu-18.04.3-server-amd64.iso \
--graphics vnc,listen=0.0.0.0,password=vnc_password \
--os-type linux --os-variant=ubuntu18.04 --boot cdrom,hd,menu=on

VM1 — имя создаваемой машины;
autostart — разрешить виртуальной машине автоматически запускаться вместе с сервером KVM;
noautoconsole — не подключается к консоли виртуальной машины;
network — тип сети. В данном примере мы создаем виртуальную машину с интерфейсом типа «сетевой мост». Для создания внутреннего интерфейса с типом NAT вводим --network=default,model=virtio ;
ram — объем оперативной памяти;
vcpus — количество виртуальных процессоров;
disk — виртуальный диск: path — путь до диска; size — его объем;
cdrom — виртуальный привод с образом системы;
graphics — параметры подключения к виртуальной машины с помощью графической консоли (в данном примере используем vnc); listen — на какой адресе принимает запросы vnc (в нашем примере на всех); password — пароль для подключения при помощи vnc;
os-variant — гостевая операционная система (весь список мы получали командой osinfo-query os , в данном примере устанавливаем Ubuntu 18.04).

Подключение к виртуальной машине

На компьютер, с которого планируем работать с виртуальными машинами, скачиваем VNC-клиент, например, TightVNC и устанавливаем его.

На сервере вводим:

virsh vncdisplay VM1

команда покажет, на каком порту работает VNC для машины VM1. У меня было:

* :1 значит, что нужно к 5900 прибавить 1 — 5900 + 1 = 5901.

Запускаем TightVNC Viewer, который мы установили и вводим данные для подключения:

Кликаем по Connect . На запрос пароля вводим тот, что указали при создании ВМ, (vnc_password ). Мы подключимся к виртуальной машине удаленной консолью.

Если мы не помним пароль, открываем настройку виртуальной машины командой:

И находим строку:

* в данном примере для доступа к виртуальной машине используется пароль 12345678 .