在 Ubuntu 24.04 (Noble Numbat) 上安装 KVM 虚拟化

随着创建高效计算环境的需求不断增长，虚拟化已在企业数据中心和爱好者的家庭实验室环境中得到广泛采用。 KVM（基于内核的虚拟机）是原生集成到 Linux 操作系统中的开源虚拟化技术之一。 KVM 使您能够在单个主机上运行多个隔离的虚拟环境，这通常称为虚拟机 (VM) 或来宾操作系统。每个虚拟机或客户操作系统都会有自己的私有虚拟化硬件，包括CPU、RAM、网卡、磁盘和系统中的其他PCI

KVM 的核心是以下模块。

• kvm.ko：这是一个加载的内核模块，用于在物理主机上提供硬件辅助虚拟化。
• kvm-intel.ko 或 kvm-amd.ko：这些是特定于处理器（Intel 或 AMD）的内核模块，与 kvm.ko 一起工作嗯>。该模块的功能是提供用于硬件辅助虚拟化的处理器特定功能。

当您在 Linux 系统上安装 KVM 时，系统将自动检测服务器中可用的处理器类型（可以是 Intel 或 AMD）。然后它会为其加载适当的内核模块（kvm-intel.ko 或 kvm-amd.ko），这是与充当核心的 kvm.ko 一起完成的KVM 虚拟化的基础。

按照以下步骤在 Ubuntu 24.04 (Noble Numbat) 上安装 KVM 并配置它以供日常使用。

安装 KVM Hypervisor 工具

在本文中，我们提供有关如何在 Ubuntu Linux 计算机上配置 KVM 虚拟机管理程序的分步指南。我们从安装、服务管理开始，然后创建虚拟机。

在我们继续进行之前，我们必须确保系统是最新的。

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

有时升级需要重新启动系统，我们可以根据需要执行此操作。

[ -e /var/run/reboot-required ] && sudo reboot

要在硬件中运行 KVM，需要支持硬件虚拟化的 CPU。安装提供所需实用程序的软件包，以验证我们的 CPU 是否支持虚拟化。

sudo apt install cpu-checker

运行kvm-ok命令检查您的CPU是否支持硬件虚拟化。

$ sudo kvm-ok
INFO: /dev/kvm exists
KVM acceleration can be used

如果不支持，输出将包含一条消息“无法使用 KVM 加速”。

$ sudo kvm-ok
INFO: Your CPU does not support KVM extensions
KVM acceleration can NOT be used

确认您的系统具有 Intel VT 或 AMD-V CPU 扩展后，您可以继续安装 KVM 和所有必要的插件。

sudo apt -y install libvirt-daemon-system bridge-utils qemu-kvm libvirt-daemon 

可以安装额外的工具来增强功能。

sudo apt install virtinst libosinfo-bin virt-top libguestfs-tools 

可以使用 virsh version 命令检查 KVM 安装和功能的验证。

$ virsh version
Compiled against library: libvirt 10.0.0
Using library: libvirt 10.0.0
Using API: QEMU 10.0.0
Running hypervisor: QEMU 8.2.1

安装 KVM 的 GUI 工具

如果您不熟悉命令行，有一些 GUI 工具可以帮助管理 KVM 上运行的虚拟机。

• 虚拟机管理器：这是用于管理虚拟机 KVM 的最流行的 GUI 应用程序。但这只能在桌面版 Ubuntu 上运行。如果您所在的服务器没有桌面环境，请尝试使用 Cockpit。
• Cockpit：这是一个基于 Web 的 GUI（图形用户界面），用于管理 Linux 服务器。它还有一个用于处理虚拟机管理的插件。

安装 Virtual Machine Manager（仅适用于桌面用户）

如果您的 Ubuntu 系统上有桌面环境（例如 Gnome、Cinnamon 或 KDE），您也可以安装 Virtual Machine Manager GUI 工具。

sudo apt -y install qemu-system virt-manager 

安装 Cockpit（适用于服务器和桌面用户）

Cockpit 软件包可在官方 Ubuntu APT 存储库中找到。使用以下命令在 Ubuntu 24.04 Linux 系统上安装它。

sudo apt install cockpit

Cockpit 可用的基本插件有：

• 驾驶舱机器：提供用于管理虚拟机的用户界面
• cockpit-podman：提供用于管理 Podman 容器的用户界面
• 驾驶舱存储：提供存储管理接口
• 驾驶舱桥接：服务器端桥接管理
• cockpit-packagekit：用于应用程序和更新管理

我们可以安装 Cockpit 的 podman 和机器组件并利用它提供的功能。

sudo apt install cockpit-{machines,podman}

使 Cockpit 在系统启动时自动启动并实时激活服务。

sudo systemctl enable --now cockpit.socket

检查以显示状态（如果正在运行）。

$ systemctl status cockpit.socket
● cockpit.socket - Cockpit Web Service Socket
     Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/cockpit.socket; enabled; preset: enabled)
     Active: active (listening) since Mon 2024-04-15 09:03:13 UTC; 3min 4s ago
   Triggers: ● cockpit.service
       Docs: man:cockpit-ws(8)
     Listen: [::]:9090 (Stream)
      Tasks: 0 (limit: 4614)
     Memory: 8.0K (peak: 1.7M)
        CPU: 11ms
     CGroup: /system.slice/cockpit.socket

Apr 15 09:03:13 ubuntu2204-server systemd[1]: Starting cockpit.socket - Cockpit Web Service Socket...
Apr 15 09:03:13 ubuntu2204-server systemd[1]: Listening on cockpit.socket - Cockpit Web Service Socket.

通过服务器 IP 和端口 9090 访问驾驶舱

当您登录时激活管理员模式以完全控制主机。默认情况下，它将处于限制模式。

在 KVM 上创建第一个虚拟机

让我们考虑一下三个可用的选项。

1) 从 Cockpit 创建虚拟机

登录 Cockpit Web 仪表板，然后单击左侧导航栏中的“虚拟机”以开始使用 Cockpit 创建 VMS，然后使用“导入 VM”或“创建 VM”。

您可以从现有映像安装、从 ISO 安装、从云模板创建或执行自动网络安装。这是网上云镜像的安装截图。

2) 从 CLI 创建虚拟机

我们所做的 KVM 安装提供了 virt-install 命令行工具，可用于从 CLI 安装操作系统。

sudo mv ubuntu-22.04-live-server-amd64.iso /var/lib/libvirt/images/

列出可用网络。我们的网站上有一个关于 KVM 桥接创建的指南，您可以查看它以获得更清晰的信息。

$ virsh net-list
 Name      State    Autostart   Persistent
--------------------------------------------
 default   active   yes         yes

这是安装的示例

sudo virt-install \
--name ubuntu-jammy \
--vcpus 2 \
--ram 2048 \
--os-variant ubuntu22.04 \
--disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu2204.qcow2,size=30 \
--location /var/lib/libvirt/images/ubuntu-22.04-live-server-amd64.iso,kernel=casper/vmlinuz,initrd=casper/initrd \
--console pty,target_type=serial \
--graphics none \
--extra-args 'console=ttyS0,115200n8' 

修改内容以适合您的操作系统安装。对于基于桌面的操作系统安装，请使用 Virtual Machine Manager 或 Cockpit，因为这仅适用于基于服务器的操作系统。

3) 从虚拟机管理器创建虚拟机

从 CLI 启动 KVM 虚拟机管理器

sudo virt-manager

也可以从桌面界面启动。

从 GUI 中，您可以开始在由 Ubuntu 24.04 Linux 系统支持的 KVM 上创建和管理虚拟机。

按照本指南中提供的步骤，您将在 Ubuntu 24.04 上设置一个功能性的 KVM 服务器。正如所演示的，存在多种可用于创建和管理虚拟机的方法。 Virtual Machine Manager 提供了方便的 GUI，Cockpit 为您提供了用户友好的基于 Web 的界面，而基于 CLI 的工具（virt-install 和 virsh）则针对经验丰富的 Linux 系统管理员。