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在 Ubuntu 18.04 LTS 安裝 KVM

我們已經涵蓋了 在 Ubuntu 18.04 上設置 Oracle VirtualBox 無頭伺服器。在本教程中，我們將討論如何使用 KVM 設置無頭虛擬化伺服器，以及如何從遠端客戶端管理來賓機器。如你所知，KVM（Kernel-based virtual machine）是 Linux 的開源全虛擬化方案。使用 KVM，我們可以在幾分鐘內輕鬆將任何 Linux 伺服器轉換為完整的虛擬化環境，並部署各種不同的虛擬機，如 GNU/Linux、*BSD、Windows 等。

在 Ubuntu 中使用 KVM 設置無頭虛擬化服務器

我在 Ubuntu 18.04 LTS 伺服器上測試了這個指南，不過這個教學也適用於其他 Linux 發行版，例如 Debian、CentOS、RHEL 與 Scientific Linux。這個方法非常適合想要在沒有任何圖形介面的 Linux 伺服器上建立簡單虛擬化環境的人。

為了本指南的目的，我將使用兩個系統。

KVM 虛擬化伺服器：

  • 主機作業系統 - Ubuntu 18.04 LTS 精簡伺服器（無圖形介面）
  • 主機作業系統的 IP 位址 : 192.168.225.22/24
  • 來賓作業系統（我們將在 Ubuntu 18.04 上主機化）: Ubuntu 16.04 LTS 伺服器

遠端桌面客戶端 :

  • 作業系統 - Arch Linux

安裝 KVM

首先，讓我們檢查系統是否支援硬體虛擬化。要進行此操作，請在終端機中執行以下命令：

$ egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

如果結果是零 (0)，表示系統不支援硬體虛擬化或虛擬化在 BIOS 中被禁用。請進入 BIOS，檢查虛擬化選項並啟用它。

如果結果是1或更多，系統將支援硬體虛擬化。不過，在執行上述命令之前，你仍然需要在 BIOS 中啟用虛擬化選項。

或者，你可以使用以下命令來驗證它。你需要先按照下面的描述安裝 kvm，才能使用這個命令。

$ kvm-ok

範例輸出：

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

如果你遇到以下錯誤，你仍然可以在 KVM 中運行客戶機，但性能會非常差。

INFO: Your CPU does not support KVM extensions
INFO: For more detailed results, you should run this as root
HINT: sudo /usr/sbin/kvm-ok

此外，還有其他方法可以確認您的 CPU 是否支援虛擬化。請參考以下指南以獲取更多詳細資訊。

  • 如何檢查 CPU 是否支援虛擬化技術 (VT)

接下來，安裝 KVM 及其他所需套件，以在 Linux 中設置虛擬化環境。

在 Ubuntu 和其他基於 DEB 的系統上，執行：

$ sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-bin virtinst bridge-utils cpu-checker

安裝 KVM 後，啟動 libvertd 服務（如果尚未啟動）:

$ sudo systemctl enable libvirtd
$ sudo systemctl start libvirtd

建立虛擬機器

所有虛擬機檔案及其他相關檔案將儲存在 /var/lib/libvirt/。ISO 映像檔的預設路徑是 /var/lib/libvirt/boot/。

首先，讓我們看看是否有任何虛擬機器。要查看可用虛擬機器的列表，請執行：

$ sudo virsh list --all

範例輸出：

Id Name State
----------------------------------------------------

如您上方所見，目前沒有可用的虛擬機。

現在，讓我們創建一個。

例如，讓我們創建一個具有 512 MB RAM、1 顆 CPU 核心、8 GB 硬碟的 Ubuntu 16.04 虛擬機。

$ sudo virt-install --name Ubuntu-16.04 --ram=512 --vcpus=1 --cpu host --hvm --disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu-16.04-vm1,size=8 --cdrom /var/lib/libvirt/boot/ubuntu-16.04-server-amd64.iso --graphics vnc

請確保您在路徑 /var/lib/libvirt/boot/ 或您在上述命令中指定的任何其他路徑中擁有 Ubuntu 16.04 ISO 映像檔。

範例輸出：

WARNING Graphics requested but DISPLAY is not set. Not running virt-viewer.
WARNING No console to launch for the guest, defaulting to --wait -1

Starting install...
Creating domain... | 0 B 00:00:01 
Domain installation still in progress. Waiting for installation to complete.
Domain has shutdown. Continuing.
Domain creation completed.
Restarting guest.

讓我們分解上述命令，看看每個選項的作用。

  • --name ：此選項用於定義虛擬機的名稱。在我們的例子中，VM的名稱是 Ubuntu-16.04。
  • --ram=512：分配 512MB 的 RAM 給虛擬機。
  • --vcpus=1 ：表示虛擬機器中的 CPU 核心數量。
  • --cpu host：通過將主機的 CPU 配置暴露給虛擬機來優化 CPU 性能。
  • --hvm ：請求完整的硬體虛擬化。
  • --disk path ：用來儲存虛擬機硬碟的位置及其大小。在我們的範例中，我分配了 8GB 的硬碟容量。
  • --cdrom：安裝程式 ISO 映像檔的位置。請注意，您必須在此位置擁有實際的 ISO 映像檔。
  • --graphics vnc：允許從遠端客戶端透過 VNC 存取虛擬機。

使用 VNC 客戶端存取虛擬機器

現在，前往遠端桌面系統。如以下所示，使用 SSH 連接到 Ubuntu 伺服器（虛擬化伺服器）。

$ ssh sk@192.168.225.22

這裡，sk 是我 Ubuntu 伺服器的使用者名稱，192.168.225.22 是它的 IP 位址。

運行以下命令以找出 VNC 端口號。我們需要這個來從遠程系統訪問虛擬機。

$ sudo virsh dumpxml Ubuntu-16.04 | grep vnc

範例輸出：

<graphics type='vnc' port='5900' autoport='yes' listen='127.0.0.1'>

記下連接埠號碼 5900。安裝任何 VNC 客戶端應用程式。在本指南中，我將使用 TigerVnc。TigerVNC 可在 Arch Linux 的預設軟體庫中取得。要在基於 Arch 的系統上安裝它，請執行：

$ sudo pacman -S tigervnc

在已安裝 VNC 客戶端應用程式的遠端客戶端系統中輸入以下 SSH 端口轉發命令。

$ ssh sk@192.168.225.22 -L 5900:127.0.0.1:5900

再次，192.168.225.22 是我的 Ubuntu 伺服器（虛擬化伺服器）的 IP 位址。

然後，從你的 Arch Linux（客戶端）打開 VNC 客戶端。

在 VNC 伺服器欄位中輸入 localhost:5900 並點擊 連線 按鈕。

然後像在實體系統中那樣開始安裝 Ubuntu 虛擬機。

同樣地，您可以根據伺服器硬體規格設置任意多的虛擬機器。

或者，您可以使用 virt-viewer 工具來在虛擬機中安裝作業系統。virt-viewer 在大多數 Linux 發行版的預設軟體庫中均可取得。安裝 virt-viewer 後，執行以下命令以建立對虛擬機的 VNC 存取。

$ sudo virt-viewer --connect=qemu+ssh://192.168.225.22/system --name Ubuntu-16.04

管理虛擬機器

使用 virsh 管理使用者介面從命令列管理虛擬機非常有趣且好玩。這些命令很容易記住。讓我們看一些例子。

要查看正在運行的虛擬機列表，請執行：

$ sudo virsh list

或者，

$ sudo virsh list --all

範例輸出：

 Id Name State
----------------------------------------------------
 2 Ubuntu-16.04 running

要啟動虛擬機，請執行：

$ sudo virsh start Ubuntu-16.04

或者，你可以使用虛擬機的 ID 來啟動它。

如你在上方輸出中所見，Ubuntu 16.04 虛擬機的 Id 是 2。因此，要啟動它，只需像下面這樣指定其 Id。

$ sudo virsh start 2

要重新啟動虛擬機，請執行：

$ sudo virsh reboot Ubuntu-16.04

範例輸出：

Domain Ubuntu-16.04 is being rebooted

要暫停正在運行的虛擬機，請執行：

$ sudo virsh suspend Ubuntu-16.04

範例輸出：

Domain Ubuntu-16.04 suspended

要恢復暫停的虛擬機，請執行：

$ sudo virsh resume Ubuntu-16.04

範例輸出：

Domain Ubuntu-16.04 resumed

要關閉虛擬機，請執行：

$ sudo virsh shutdown Ubuntu-16.04

範例輸出：

Domain Ubuntu-16.04 is being shutdown

要完全移除虛擬機，請執行：

$ sudo virsh undefine Ubuntu-16.04
$ sudo virsh destroy Ubuntu-16.04

範例輸出：

Domain Ubuntu-16.04 destroyed

如需更多選項，我建議你查閱手冊頁。

$ man virsh

暫時就這些了，各位。開始使用你們的新虛擬化環境吧。KVM 虛擬化將主要用於研究與開發以及測試目的，但不限於此。如果你有足夠的硬體，你也可以將其用於大型生產環境。

相關閱讀：

  • 如何在 Ubuntu 22.04 伺服器上安裝 KVM [完整指南]
  • 在 Ubuntu 20.04 無頭伺服器上安裝和配置 KVM

資源：

  • KVM 網站