查看“KVM虚拟机”的源代码

KVM的全称是Kernel-based Virtual Machine（基于内核的[[虚拟机]]），是一种内建于[[Linux]]中的开源[[虚拟化]]技术。[[Linux内核]] 2.6.20 及更新版包含 KVM。

==简介==
===时间轴===
*2006年，Avi Kivity 在Qumranet初创公司开始了KVM的研发工作。
*2006年10月19日，Avi Kivity 首次公布KVM。
*2007年2月5日，KVM被包含到Linux 2.6.20核心中。
*2008年，红帽公司（Red Hat）收购Qumranet公司。

{{了解更多
|[https://zh.wikipedia.org/wiki/基于内核的虚拟机#历史 维基百科：基于内核的虚拟机#历史]
|[https://lwn.net/Articles/705160/ lwn.net：KVM 十周年]
}}
===安装===
以[[Ubuntu]]安装为例：
<syntaxhighlight lang="bash" >
# 确保你的 CPU 支持虚拟化（Intel VT-x 或 AMD-V）
# 输出大于 0 表示支持。
# 确认 BIOS/UEFI 中已启用虚拟化（通常叫 Intel VT-x / AMD-V）。
egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

# 安装需要的软件包
sudo apt update  # 更新软件源
sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virt-manager virtinst
</syntaxhighlight>
* qemu-kvm：提供 KVM 虚拟化后端
* libvirt-*：管理虚拟机的守护进程和工具
* virt-manager：图形化虚拟机管理器（可选但推荐）
* virtinst：命令行创建虚拟机工具（如 virt-install）

将当前用户加入相关组（避免每次用 sudo）：
<syntaxhighlight lang="bash" >
sudo usermod -aG libvirt $USER
sudo usermod -aG kvm $USER
</syntaxhighlight>
{{了解更多
|[https://ubuntu.com/blog/kvm-hyphervisor Ubuntu 博客：Tytus Kurek - KVM 虚拟机管理程序：初学者指南]
|[https://ubuntu.com/server/docs/virtualization-introduction Ubuntu 服务器文档：虚拟化]
}}
== 安装系统 ==
===图形化界面===
* 官网下载系统镜像，如Windows 11 ISO。
* 启动 Virtual Machine Manager
* 点击左上角 “新建虚拟机”（Create a new virtual machine）
* 选择 “本地安装介质（ISO）”，点击“前进”

== 虚拟化管理软件==
为了方便管理操作，需要安装一个图形化虚拟化管理软件。
{| class="wikitable" 
! 名称
! 描述
! 网站
|-
| virt-manager
|virt-manager应用程序是一个桌面用户界面，用于通过 libvirt 管理虚拟机。不同系统安装命令：<syntaxhighlight lang="bash" >
yum install virt-manager (Fedora)
apt-get install virt-manager (Debian)
emerge virt-manager (Gentoo)
pkg_add virt-manager (OpenBSD)
</syntaxhighlight>
| https://virt-manager.org/
|-
| Multipass
| Ubuntu 发行商 Canonical 推出的虚拟机管理工具。
| https://multipass.run
|-
| OpenStack
| 
| https://ubuntu.com/openstack/what-is-openstack
|}

==快照==

{| class="wikitable" style="width:100%; text-align:center;"
! 对比项
! 内部快照
! 外部快照

|-
! 存储方式
| 存储在原始qcow2文件的'''内部'''结构体中 || 存储为独立的'''qcow2快照文件'''（通过backing chain关联）

|-
! 磁盘格式要求
| 仅支持'''qcow2'''格式 || 任意QEMU支持的镜像格式（推荐qcow2）

|-
! 创建方式
| <code>virsh snapshot-create-as</code><br>（需指定<code>--disk-only</code>和内存状态参数） || <code>virsh snapshot-create-as --disk-only --atomic</code>

|-
! 是否影响在线状态
| 影响（通常需要'''暂停或停机'''虚拟机） || '''不影响'''（在线创建<ref name="online">创建磁盘外部快照时虚拟机无需停机，但创建内存快照（<code>--memspec</code>）时建议暂停。</ref>）

|-
! 内存状态保存
| 支持（保存CPU/内存/设备状态） || 支持（需单独指定<code>--memspec</code>参数）

|-
! 回滚能力
| 完整回滚（磁盘+内存状态一次性恢复） || 仅支持磁盘回滚，内存状态需额外处理

|-
! 删除操作
| 简单（<code>virsh snapshot-delete</code>）<br>无需额外操作 || 复杂，Blockcommit或blockpull合并链，然后手动删除文件

|-
! 链式快照支持
| 不支持（libvirt禁止内部快照嵌套） || 支持（可创建多级backing chain）

|-
! 性能开销
| 创建快照时较高（需遍历磁盘结构） || 创建时极低（仅创建COW文件）

|-
! 磁盘空间释放
| 删除快照后自动释放 || 需手动执行blockcommit合并后才释放

|-
! 官方推荐度
| 不推荐 || 推荐，企业环境标准快照方案

|-
! 使用场景
| 单文件测试环境<br>快速开发调试 || 生产环境备份<br>虚拟机克隆<br>持续集成环境<br>ARM/UEFI虚拟机

|-
! 支持的架构限制
| 所有架构（但UEFI启动不支持内存快照） || 所有架构（ARM/aarch64环境唯一可用方案）

|-
! 最大数量限制
| 无硬性限制（但嵌套快照会失败） || 最多199个外部磁盘快照，实际限制取决于宿主机文件系统inode数量和qemu支持。
|}

===内部快照===

===外部快照===

== 配置桥接网路 ==
KVM虚拟机的默认网络NAT，共享主机ip上网，对外部网络不可见。而网络桥接（bridge）可以让虚拟机（VM）像物理主机一样直接接入外部网络，从主机外访问虚拟机。
示例，主机Ubuntu创建网桥，配置虚拟机windows使用网桥：
* 主机创建网桥接口
Ubuntu24.04桌面版，使用NetworkManager管理网络，使用 NetworkManager 的命令行工具 nmcli 来直接创建和管理网桥，不用手动修改 Netplan 文件。

<syntaxhighlight lang="bash">
# 查看是否NetworkManager管理，物理网卡会显示connected。
nmcli device status
nmcli con show

# 创建网桥接口（br0）
sudo nmcli con add ifname br0 type bridge con-name br0

# 将物理接口（enp5s0）添加为网桥的从接口
sudo nmcli con add type bridge-slave ifname enp5s0 master br0

# 禁用 STP（生成树协议，以减少延迟；可选但推荐）
sudo nmcli con mod br0 bridge.stp no

# 配置网桥使用 DHCP
sudo nmcli con mod br0 ipv4.method auto ipv6.method ignore

# 关闭原物理连接（防止冲突）
sudo nmcli con down "netplan-enp5s0"

# 激活网桥
sudo nmcli con up br0

# 现在，运行 ip addr show 或 nmcli device show 检查：br0 应该有 IP 地址（从 DHCP 获取），enp5s0 应该显示为 br0 的从接口，无独立 IP。
</syntaxhighlight>
方法2，修改netplan配置文件。
<syntaxhighlight lang="bash">
# 查看当前网络接口
# 假设你的主网卡是 enp3s0（有线）或 eth0
ip a 

# 编辑 Netplan 配置文件
# 通常位于 /etc/netplan/，如
# 可以先备份一个配置文件，便于恢复。
sudo cp /etc/netplan/01-netcfg.yaml /etc/netplan/01-netcfg.yaml.bak
sudo vim /etc/netplan/01-netcfg.yaml

# 配置文件添加或修改内容为：
# 注意缩进！YAML 对格式敏感。
network:
  version: 2
  renderer: networkd     # 或 NetworkManager，根据系统选择
  ethernets:
    enp0s3:  # 替换为您的物理接口
      dhcp4: no
  bridges:
    br0:
      interfaces: [enp0s3]  # 替换为您的物理接口
      dhcp4: yes  # 或手动配置：addresses: [192.168.1.100/24], gateway4: 192.168.1.1
      parameters:
        stp: false  # 可选，关闭生成树协议以减少延迟

# 应用配置
sudo netplan generate
sudo netplan apply

# 验证
ip a show br0
</syntaxhighlight>
方法3，创建临时网桥，测试用，重启失效。
<syntaxhighlight lang="bash">
# 使用 ip 命令临时创建网桥（名为 br0）
sudo ip link add name br0 type bridge
sudo ip link set dev br0 up

# 将物理接口添加到网桥
sudo ip addr flush dev enp0s3  # 移除物理接口上的 IP 配置
sudo ip link set dev enp0s3 master br0
sudo ip link set dev enp0s3 up

# 将原物理接口的 IP 配置转移到 br0 上。例如，如果原 IP 是 192.168.1.100/24：
sudo ip addr add 192.168.1.100/24 dev br0
sudo ip route add default via 192.168.1.1 dev br0  # 替换为您的网关

# 方案2
sudo ip link add name br0 type bridge
sudo ip link set enp3s0 master br0
sudo dhclient br0
sudo ip link set br0 up
</syntaxhighlight>

* 配置虚拟机，使用网桥
方法1，使用virt-manager界面配置。创建或编辑虚拟机，在网络设置中选择：Source mode选Bridge，Network source选一个，Device name填br0。

==Windows VirtIO 驱动程序==
安装windows虚拟机，使用有点卡，可以安装Windows VirtIO 驱动程序，类似[[VMware]] Tools，还支持拖拽传文件。绝大多数现代 Linux 发行版的“内核”已经自带了完整的 VirtIO 驱动，所以当你创建 Linux 虚拟机时，只要在配置时将磁盘和网卡的类型选择为 VirtIO，系统通常就能直接识别和使用它们。


在https://fedorapeople.org/groups/virt/virtio-win/direct-downloads/archive-virtio/ 页面选择最新版本下载，选择一种即可：
*virtio-win.iso: 在宿主机上下载，挂载到虚拟机，再安装。
*virtio-win-gt-x64.msi：直接在虚拟机里面下载安装，仅包含核心驱动（如网卡、磁盘、内存 balloon 驱动等）
*virtio-win-guest-tools.exe：直接在虚拟机里面下载安装，包含核心驱动和EMU Guest Agent。

* https://fedorapeople.org/groups/virt/virtio-win/direct-downloads/archive-virtio/
* https://pve.proxmox.com/wiki/Windows_VirtIO_Drivers

==常见问题==
===权限问题===
挂载某个分区，如/run/media/xxx 通常 是由 udisks 自动挂载的，默认 ACL 只允许 xxx 用户访问，可以修改权限，或挂载到其他地方。

<syntaxhighlight lang="bash">
# 查看分区信息，
sudo blkid | grep nvme1n1p4
lsblk -f /dev/nvme1n1p4

# 创建专用目录用于虚拟机存储
sudo mkdir -p /var/lib/libvirt/kvm-storage
# 卸载当前挂载
sudo umount /run/media/xxx/xxxx
# 重新挂载到新位置
sudo mount /dev/nvme1n1p4 /var/lib/libvirt/kvm-storage
# 设置正确的所有者和权限
sudo chown libvirt-qemu:kvm /var/lib/libvirt/kvm-storage
sudo chmod 755 /var/lib/libvirt/kvm-storage

#设置开机自动挂载（可选）
# 获取分区的 UUID
sudo blkid /dev/nvme1n1p4
# 编辑 fstab
sudo nano /etc/fstab
# fstab中添加类似这样的行（用实际的 UUID 替换）
/dev/disk/by-uuid/xxxx / ext4 defaults 0 0
</syntaxhighlight>

==资源==
===官网===
*KVM官网：https://www.linux-kvm.org/

=== 教程 ===
*[https://ubuntu.com/server/docs/virtualization-introduction Ubuntu 服务器文档：虚拟化]
*[https://www.redhat.com/zh/topics/virtualization Red Hat 主题：虚拟化]

===相关文章===
*[https://zh.wikipedia.org/wiki/基于内核的虚拟机 维基百科：基于内核的虚拟机]
*[https://www.redhat.com/zh/topics/virtualization/what-is-KVM Red Hat：LINUX虚拟化 - 什么是KVM？]
*[https://ubuntu.com/blog/kvm-hyphervisor Ubuntu 博客：Tytus Kurek - KVM 虚拟机管理程序：初学者指南]