Як Встановити KVM Віртуалізацію на Ubuntu 24.04 (Noble Numbat): Покрокове Керівництво

У зв’язку зі зростаючою потребою у створенні ефективного обчислювального середовища віртуалізація отримала широке поширення в центрах обробки даних для корпорацій і в домашніх лабораторіях для ентузіастів. KVM (Kernel-based Virtual Machine) — одна з технологій віртуалізації з відкритим вихідним кодом, вбудована в операційну систему Linux. KVM дозволяє запускати кілька ізольованих віртуальних середовищ на одному хості, які часто називають віртуальними машинами (VM) або гостьовими операційними системами. Кожна віртуальна машина або гостьова ОС матиме власне приватне віртуалізоване обладнання, включаючи центральний процесор, оперативну пам’ять, мережеву карту, диск та інші PCI системи

В основі KVM лежать наступні модулі.

kvm.ko: Це модуль ядра, завантажений для забезпечення віртуалізації за допомогою апаратного забезпечення на фізичному хості.
kvm-intel.ko або kvm-amd.ko: Це модулі ядра, специфічні для процесора (Intel або AMD), які працюють разом із kvm.ko. Функція модуля полягає в наданні специфічної для процесора функціональності, яка використовується в апаратній віртуалізації.

Коли ви встановлюєте KVM на свою систему Linux, система автоматично визначить тип процесора, доступний на сервері (це може бути Intel або AMD). Потім він завантажує відповідний модуль ядра для нього (kvm-intel.ko або kvm-amd.ko), це робиться разом із kvm.ko, який виступає основною основою для віртуалізації KVM.

Дотримуйтесь наступних кроків, щоб встановити KVM на Ubuntu 24.04 (Noble Numbat) і налаштувати його для щоденного використання.

Крок 1 – Встановлення інструментів KVM Hypervisor

У цій статті ми надаємо покрокову інструкцію про те, як можна налаштувати гіпервізор KVM на машині Ubuntu Linux. Ми починаємо з установки, управління сервісом, потім створення віртуальних машин.

Перш ніж ми зможемо продовжити, ми повинні переконатися, що система оновлена.

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Іноді оновлення вимагає перезавантаження системи, ми можемо виконати це, якщо потрібно.

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

Щоб запустити KVM на вашому обладнанні, потрібен процесор, який підтримує апаратну віртуалізацію. Встановлюємо пакет, який надає необхідну утиліту для перевірки того, що наш процесор підтримує віртуалізацію.

sudo apt install cpu-checker

Запустіть команду, щоб перевірити, чи підтримує ваш процесор апаратну віртуалізацію.kvm-ok

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

Якщо він не підтримується, на виході буде повідомлення “KVM прискорення НЕ можна використовувати“.

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

Після підтвердження того, що ваша система має розширення процесора Intel VT або AMD-V, ви можете перейти до встановлення KVM та всіх необхідних доповнень.

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

Додаткові інструменти, які можна встановити для покращення функціональних можливостей.

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

Валідність установки і функціонування KVM можна перевірити за допомогою команди.virsh version

$ 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

Крок 2 – Встановлення інструментів графічного інтерфейсу для KVM

Якщо ви не розбираєтеся в командному рядку, є деякі інструменти графічного інтерфейсу, які можуть допомогти в управлінні віртуальними машинами, що працюють на KVM.

Virtual Machine Manager: Це найпопулярніша програма з графічним інтерфейсом для управління віртуальними машинами KVM. Але це можна запустити лише на настільній версії Ubuntu. Якщо ви перебуваєте на сервері без робочого столу, спробуйте замість цього Cockpit.
Cockpit: Це веб-інтерфейс користувача (графічний інтерфейс користувача), який використовується для керування серверами Linux. Він також має плагін для керування віртуальними машинами.

Встановлення менеджера віртуальних машин (лише для користувачів настільних комп’ютерів)

Якщо у вашій системі Ubuntu є робоче середовище, таке як Gnome, Cinnamon або KDE, ви також можете встановити інструмент графічного інтерфейсу Virtual Machine Manager.

sudo apt -y install qemu-system virt-manager

Встановлення Cockpit (для користувачів серверів і настільних комп’ютерів)

Пакет Cockpit доступний в офіційних репозиторіях Ubuntu APT. Використовуйте наступну команду, щоб встановити його на систему Ubuntu 24.04 Linux.

sudo apt install cockpit

Основні плагіни, доступні для Cockpit:

cockpit-machines: Надає інтерфейс користувача для керування віртуальними машинами
cockpit-podman: Надає інтерфейс користувача для керування контейнерами Podman
cockpit-storaged: Надайте інтерфейс для керування сховищем
cockpit-міст: Керування мостом на стороні сервера
cockpit-packagekit: Для керування програмами та оновленнями

Ми можемо встановити компоненти podman та машини Cockpit і скористатися функціональними можливостями, які він надає.

sudo apt install cockpit-{machines,podman}

Увімкніть автоматичний запуск Cockpit при завантаженні системи та активуйте послугу в режимі реального часу.

sudo systemctl enable --now cockpit.socket

Позначте, щоб відображати статус, якщо запущено.

$ 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.

Доступ до cockpit на IP сервера та порту 9090

Коли ви увійдете в систему, активуйте режим адміністратора, щоб мати повний контроль над хостом. За замовчуванням він буде в обмеженому режимі.

Крок 3 – Створення віртуальних машин на KVM

Розглянемо три доступні варіанти.

1) Створіть віртуальну машину з Cockpit

Увійдіть на веб-панель Cockpit і натисніть «Virtual Machines» в навігаційній панелі ліворуч, щоб розпочати створення VMS за допомогою Cockpit, а потім використовуйте «Import VM» або «Create VM».

Ви можете інсталювати з існуючого образу, встановлювати з ISO, створювати з хмарних шаблонів або виконувати автоматизовану інсталяцію мережі. Ось скріншот для установки з онлайн зображення хмари.

2) Створіть віртуальну машину з CLI

Інсталяція KVM, яку ми зробили, надає інструмент командного рядка, який можна використовувати для встановлення ОС із CLI. virt-install

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

Список доступних мереж.

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

Наведемо приклад для установки

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'

Змініть вміст відповідно до встановлення ОС. Для встановлення ОС на основі настільних комп’ютерів використовуйте Virtual Machine Manager або Cockpit, оскільки це підходить лише для серверної ОС.

3) Створіть віртуальну машину з Virtual Machine Manager

Запустіть менеджер віртуальних машин KVM з CLI

sudo virt-manager

Його також можна запустити з інтерфейсу робочого столу.

З графічного інтерфейсу ви можете почати створення та керування віртуальними машинами на KVM на базі системи Ubuntu 24.04 Linux.

Дотримуючись кроків, наведених у цьому посібнику, ви отримаєте функціональне налаштування KVM-сервера на своїй Ubuntu 24.04. Як було показано, існує кілька способів, які можна використовувати для створення та управління віртуальними машинами. Менеджер віртуальних машин надає зручний графічний інтерфейс, Cockpit надає вам зручний веб-інтерфейс, тоді як інструменти на основі CLI (virt-install і virsh) призначені для досвідчених системних адміністраторів Linux.