使用 KVM 進行虛擬化 是一項變革性技術，它使組織能夠透過在單一實體伺服器上執行多個虛擬機器（VM）來最大限度地提高資源利用率和可擴展性。作為最受歡迎的開源虛擬化解決方案之一，KVM（基於核心的虛擬機器）提供了強大的效能、靈活性和與 Linux 環境的整合。
在本指南中，我們將探討如何在 Ubuntu Server 22.04 上設定和組態 KVM，為您提供逐步方法，以利用虛擬化的強大功能滿足您的基礎設施需求。無論您是建立測試環境還是部署生產工作負載，KVM 都提供了高效簡化營運的工具。
往期文章：
01. Ubuntu Server 簡介 – SysOSX: AI & Cloud
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03.掌握 Ubuntu Server 的 Linux 命令列 – SysOSX: AI & Cloud
04. Ubuntu Server 使用者與權限管理：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud
05. Ubuntu Server 網路基礎：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud
06. 在 Ubuntu Server 上安裝和管理軟體：完整指南 – SysOSX: AI & Cloud
07.Ubuntu Server 修補與更新：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud
08. 保護您的 Ubuntu Server：強化與防護的實用步驟 – SysOSX: AI & Cloud
09. Ubuntu 伺服器稽核與記錄
10. Ubuntu Server 系統監控工具：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud
11. Ubuntu Server 集中式記錄：必讀指南 – SysOSX: AI & Cloud
12. Ubuntu Server 稽核與合規：最佳實務 – SysOSX: AI & Cloud
13.為代管和 Web 應用程式設定您的 Ubuntu Server：終極指南 – SysOSX: AI & Cloud
14. 在一台 Ubuntu Server 上代管多個網站：實用技巧 – SysOSX: AI & Cloud
15. Ubuntu Server 儲存與磁碟管理：簡明指南 – SysOSX: AI & Cloud
16. 在 Ubuntu Server 上設定檔案共享服務：完整指南 – SysOSX: AI & Cloud
17. 在 Ubuntu 上設定安全的資料庫伺服器：MySQL 與 MariaDB – SysOSX: AI & Cloud
18. 如何在 Ubuntu Server 上設定和使用 LVM：全面指南 – SysOSX: AI & Cloud
什麼是 KVM？
KVM（基於核心的虛擬機器）是一種基於 Linux 的虛擬化技術，可將您的 Linux 伺服器轉變為虛擬機器監視程式，讓您可以建立和管理虛擬機器。它直接內建於 Linux 核心中，提供出色的效能以及與 Linux 工具的整合。
KVM 的主要功能：
- 開源：免費且得到廣泛支援。
- 高效能：利用硬體虛擬化擴充功能（Intel VT-x 或 AMD-V）實現接近原生的效能。
- 靈活性：支援各種客體作業系統，包括 Linux、Windows 和 macOS。
- 可擴展性：非常適合小規模和企業級部署。
在 Ubuntu Server 22.04 上設定 KVM 的先決條件
在開始之前，請確保您的系統滿足以下要求：
硬體要求：
- 64 位元處理器：您的 CPU 必須支援虛擬化（Intel VT-x 或 AMD-V）。
- 最低記憶體：建議至少 4 GB 記憶體來代管多台虛擬機器。
軟體要求：
- Ubuntu Server 22.04：請確保全新安裝。
- Sudo 或 Root 存取權限：安裝和設定 KVM 所必需。
驗證虛擬化支援：
執行以下命令，檢查您的 CPU 是否支援虛擬化：
egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo
如果輸出大於 0，則您的 CPU 支援虛擬化。
在 Ubuntu Server 22.04 上設定 KVM 的逐步指南
第 1 步：更新系統
在安裝 KVM 之前，請更新系統套件：
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
第 2 步：安裝 KVM 和所需工具
安裝 KVM 以及以下基本工具，例如 libvirt 和 virt-manager：
sudo apt install -y qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virt-manager
第 3 步：驗證 KVM 安裝
安裝完成後，驗證 libvirtd 服務是否處於作用中狀態：
sudo systemctl status libvirtd
您應該會看到該服務正在執行。此外，請透過以下命令確認 KVM 支援：
kvm-ok
如果輸出包含「KVM acceleration can be used」，則您的設定已就緒。
第 4 步：將您的使用者加入 KVM 群組
為避免以 root 身分執行命令，請將您的使用者加入 kvm 和 libvirt 群組：
sudo usermod -aG kvm $USER
sudo usermod -aG libvirt $USER
登出並重新登入，以使變更生效。
使用 KVM 建立您的第一台虛擬機器
選項 1：使用 virt-manager （GUI）
如果您的 Ubuntu Server 有 GUI 存取權限，請使用 virt-manager 輕鬆建立和管理虛擬機器：
- 啟動
virt-manager：virt-manager - 點擊 File > New Virtual Machine。
- 按照精靈設定您的虛擬機器：
- 為作業系統選擇一個 ISO 映像。
- 分配 CPU 和記憶體資源。
- 為虛擬機器設定儲存空間。
選項 2：使用 virt-install （命令列）
對於沒有 GUI 的伺服器，請使用 virt-install 命令。下面是建立執行 Ubuntu 的虛擬機器的範例：
sudo virt-install \
--name ubuntu-vm \
--ram 2048 \
--vcpus 2 \
--disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu-vm.img,size=20 \
--os-type linux \
--os-variant ubuntu22.04 \
--network bridge=virbr0 \
--graphics none \
--cdrom /path/to/ubuntu.iso
將 /path/to/ubuntu.iso 取代為您的 Ubuntu 22.04 ISO 檔案的實際路徑。
使用 KVM 管理虛擬機器
建立虛擬機器後，您可以使用 virsh（libvirt 的強大命令列介面）來管理它。
啟動虛擬機器：
virsh start ubuntu-vm
列出所有虛擬機器：
virsh list --all
停止虛擬機器：
virsh shutdown ubuntu-vm
刪除虛擬機器：
virsh undefine ubuntu-vm --remove-all-storage
如需進階管理，請參閱 libvirt 文件。
虛擬機器網路設定
KVM 使用 虛擬網橋 將虛擬機器連接到網路。預設情況下， virbr0 網橋在安裝期間建立，提供基於 NAT 的網路連線。如需直接存取本地網路，可以設定橋接網路：
設定橋接網路：
- 安裝
net-tools套件：
sudo apt install net-tools
- 編輯網路設定檔：
sudo nano /etc/network/interfaces
- 為網橋新增以下設定（將
eth0取代為您的網路介面）：
auto br0
iface br0 inet dhcp
bridge_ports eth0
bridge_stp off
bridge_fd 0
bridge_maxwait 0
- 重新啟動網路服務：
sudo systemctl restart networking
使用 KVM 進行虛擬化的好處
- 經濟高效：KVM 免費且開源，無需支付授權費用。
- 高效能：透過硬體加速提供接近原生的效能。
- 靈活性：支援各種客體作業系統。
- 可擴展性：輕鬆擴展資源以容納多台虛擬機器。
- 整合：與 libvirt、QEMU 和 virt-manager 等 Linux 工具無縫協作。
結論
KVM 是 Linux 環境下強大而高效的虛擬化解決方案，非常適合開發者、系統管理員和企業。按照本指南，您可以在 Ubuntu Server 22.04 上輕鬆設定和管理虛擬機器。無論您是建立測試環境、代管應用程式還是建立私有雲，KVM 都能提供您所需的靈活性和效能。
如需了解更多詳情，請查看 KVM 官方文件。
接下來，學習 如何在 Ubuntu Server 上安裝 Docker 並執行您的第一個容器化應用程式！🐳🐧