Wie man KVM/QEMU auf Manjaro/Archlinux installiert

KVM ist ein Akronym für Kernel-basierte virtuelle Maschine, es ist eine technologische Lösung für Virtualisierung, die auf dem Linux-Kernelmodul basiert. KVM ist eine Open-Source-Softwarelösung, die auf der Linux x86-Maschine mit Unterstützung für Hardware-Virtualisierungs-Erweiterungen Intel VT oder AMD-V läuft. Das KVM-Kernelmodul wird seit Version 2.6.20 an den Linux-Kernel ausgeliefert und wurde auf andere Betriebssysteme wie FreeBSD und Illumos als ladbare Kernelmodule portiert.

Die KVM-Technologie verwandelt die Linux-Maschine in eine Hypervisor-Virtualisierung, die als Host-Maschine bezeichnet wird. Auf der Host-Maschine können Sie mehrere isolierte Systeme erstellen, die als virtuelle Maschinen (VM) bezeichnet werden. Jede virtuelle Maschine hat ihr eigenes System (es kann Linux, Windows oder BSD sein) und verfügt auch über private virtualisierte Hardware wie Speicher, CPUs, Netzwerkkarten, Festplatten, Grafiken usw.

Was ist QEMU?

QEMU oder Quick Emulator ist ein Open-Source-Systememulator und -virtualizer für Hardware-Virtualisierung. Im Allgemeinen wird es als Virtualizer mit dem KVM-Kernelmodul verwendet, um virtuelle Maschinen auszuführen. Um eine hohe Leistung für Gastmaschinen/virtuelle Maschinen zu erzielen, nutzt es die Hardware-Virtualisierungs-Erweiterungen wie Intel VT oder AMD-V. Die QEMU/KVM-Virtualisierung wird hauptsächlich als Hypervisor in einem Rechenzentrum verwendet.

In diesem Leitfaden lernen Sie, wie Sie die KVM/QEMU-Virtualisierung auf einer Manjaro/Archlinux-Maschine einrichten. Außerdem lernen Sie, wie Sie die erste virtuelle Maschine mit der GUI-Anwendung “virt-manager” erstellen - einer Desktop-Benutzeroberfläche zur Verwaltung virtueller Maschinen.

Voraussetzungen

• Ein Manjaro/Archlinux mit x86- oder 64-Bit-Architektur.
• Eine CPU/Prozessor mit Virtualisierungsunterstützung (Intel VT oder AMD-V).
• Ein Nicht-Root-Benutzer mit Sudo-Root-Rechten.

Überprüfen der Systemarchitektur und der CPU-Virtualisierungsunterstützung

Überprüfen Sie zunächst die Maschinenarchitektur und die Hardwareunterstützung für die Virtualisierungsbeschleunigung Intel VT für Intel-CPUs und AMD-v für AMD-CPUs.

1. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Systemarchitektur Ihres Systems zu überprüfen.

uname -m

Sie erhalten die folgende Ausgabe.

Linux machine1 5.4.134-1 #1 SMP PREEMPT Tue Jul 06 08:10:03 UTC 2021 x86_64 GNU/Linux

Wie zu sehen ist, verwenden wir derzeit das Linux-System mit “ x86_64 “ oder “ 64-Bit “ Architektur und der Kernelversion “ 5.4 “.

2. Überprüfen Sie als Nächstes die Hardware-Virtualisierungsunterstützung, indem Sie den folgenden Befehl ausführen.

sudo lscpu | grep Virtualization

Für den Intel-Prozessor sehen Sie eine ähnliche Ausgabe wie unten.

Virtualization:                  VT-x

Und für AMD-Prozessoren ist hier eine ähnliche Ausgabe.

Virtualization:                  AMD-V

3. Optional können Sie die geschachtelte Virtualisierung auf Ihrer Maschine mit dem folgenden Befehl aktivieren.

sudo modprobe -r kvm_intel  
sudo modprobe kvm_intel nested=1

Führen Sie danach den folgenden Befehl aus, um die geschachtelte Virtualisierung zu überprüfen.

cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested

Wenn Sie eine Ausgabe wie “Y” oder “1” erhalten, bedeutet dies, dass die Funktion der geschachtelten Virtualisierung aktiviert ist. Andernfalls sehen Sie die Fehlermeldung “No such file or directory”.

Installation der QEMU- und Virt-Manager-Pakete

1. Um die Pakete qemu und virt-manager zu installieren, führen Sie den folgenden Befehl aus.

sudo pacman -S qemu virt-manager libvirt virt-viewer dnsmasq vde2 bridge-utils openbsd-netcat ebtables libguestfs

Für das Manjaro-System wird es einen Paketkonflikt zwischen “ iptables “ und “ ebtables “ geben. Geben Sie “ y “ ein, um das Standardpaket iptables zu entfernen und es durch “ ebtables “ und “ nftables “ zu ersetzen.

Hier sind die wesentlichen Pakete, die Sie kennen sollten:

• qemu: Ein Open-Source-Maschinenemulator und -virtualizer.
• virt-manager: Eine GUI-Anwendung zur Verwaltung virtueller Maschinen.
• libvirt: Eine API zur Steuerung von Virtualisierungs-Engines wie KVM, QEMU usw.
• dnsmasq: Leichter DNS-Forwarder und DHCP-Server.
• bridge-utils: Dienstprogramme zur Konfiguration von Linux-Ethernet-Brücken.
• libguestfs: Eine Sammlung von Tools zur Modifizierung von virtuellen Maschinen (VM)-Festplattenabbildern.

2. Starten und aktivieren Sie als Nächstes den libvirtd-Dienst mit dem folgenden Befehl.

sudo systemctl enable --now libvirtd

Sie erhalten eine ähnliche Ausgabe wie unten.

Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/libvirtd.service → /usr/lib/systemd/system/libvirtd.service.  
Created symlink /etc/systemd/system/sockets.target.wants/virtlockd.socket → /usr/lib/systemd/system/virtlockd.socket.  
Created symlink /etc/systemd/system/sockets.target.wants/virtlogd.socket → /usr/lib/systemd/system/virtlogd.socket.  
Created symlink /etc/systemd/system/sockets.target.wants/libvirtd.socket → /usr/lib/systemd/system/libvirtd.socket.  
Created symlink /etc/systemd/system/sockets.target.wants/libvirtd-ro.socket → /usr/lib/systemd/system/libvirtd-ro.socket.

3. Führen Sie danach den folgenden Befehl aus, um den Status des libvirtd-Dienstes zu überprüfen.

sudo systemctl status libvirtd

Und Sie sollten eine ähnliche Ausgabe wie unten sehen. Wie zu sehen ist, ist der libvirtd-Dienst aktiv und läuft.

? libvirtd.service - Virtualization daemon  
     Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/libvirtd.service; disabled; vendor preset: disabled)  
     Active: active (running) since Fri 2021-07-23 10:33:25 UTC; 6s ago  
TriggeredBy: ? libvirtd-ro.socket  
             ? libvirtd.socket  
             ? libvirtd-admin.socket  
       Docs: man:libvirtd(8)  
             https://libvirt.org  
   Main PID: 16828 (libvirtd)  
      Tasks: 19 (limit: 32768)  
     Memory: 16.4M  
        CPU: 226ms  
     CGroup: /system.slice/libvirtd.service  
             ??16828 /usr/bin/libvirtd --timeout 120

Erlauben Sie Nicht-Root-Benutzern die Verwendung der KVM/QEMU-Virtualisierung

Standardmäßig kann nur der Benutzer “root” virtuelle Maschinen erstellen und verwalten. Um Nicht-Root-Benutzern zu erlauben, virtuelle Maschinen zu erstellen und zu verwalten, sollten Sie die folgende libvirtd-Konfiguration befolgen.

1. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die libvirtd-Konfiguration zu bearbeiten.

sudo nano /etc/libvirt/libvirtd.conf

Kommentieren Sie die Option “ unix_sock_group “ aus und geben Sie den Gruppennamen als “ libvirt “ ein.

# Set the UNIX domain socket group ownership. This can be used to  
# allow a 'trusted' set of users access to management capabilities  
# without becoming root.  
#  
# This setting is not required or honoured if using systemd socket  
# activation.  
#  
# This is restricted to 'root' by default.  
unix_sock_group = "libvirt"

Kommentieren Sie danach die Option “ unix_sock_rw_perms “ aus und lassen Sie die Berechtigung als Standard “ 0770 “.

# Set the UNIX socket permissions for the R/W socket. This is used  
# for full management of VMs  
#  
# This setting is not required or honoured if using systemd socket  
# activation.  
#  
# Default allows only root. If PolicyKit is enabled on the socket,  
# the default will change to allow everyone (eg, 0777)  
#  
# If not using PolicyKit and setting group ownership for access  
# control, then you may want to relax this too.  
unix_sock_rw_perms = "0770"

Speichern Sie die Konfiguration, indem Sie die Ctrl+x-Taste drücken und y eingeben, gefolgt von Enter.

2. Fügen Sie als Nächstes Ihren Benutzer mit dem folgenden Befehl zur Gruppe “ libvirt “ hinzu.

sudo usermod -a -G libvirt username

3. Starten Sie danach den libvirtd-Dienst neu, um die neue Konfiguration anzuwenden.

sudo systemctl restart libvirtd

Jetzt können alle Benutzer in der Gruppe “libvirt” virtuelle Maschinen erstellen und konfigurieren.

Überprüfen der QEMU/KVM-Installation mit virt-manager

Öffnen Sie jetzt die Anwendung “ virt-manager “ aus Ihrem Anwendungsmenü.

1. Klicken Sie im virt-manager auf das Menü “Edit -> Connection Details “.

2. Im Tab “ Overview “ sehen Sie, dass der virt-manager automatisch mit “ qemu:///system “ verbunden wird.

3. Wechseln Sie zu den Tabs “ Virtual Networks “ und Sie sehen die Konfiguration des “ default “ Netzwerks.

• Schnittstelle: virbr0
• Automatischer Start beim Booten: ja
• IP-Adresse: 192.168.122.0/24
• Bereich DHCP-IP-Adresse: 192.168.122.2 - 192.168.122.254
• Netzwerktyp: NAT

4. Wechseln Sie jetzt zum Tab “ Storage “, und Sie sehen die Konfiguration des “ default “ Pool-Speichers.

• Typ: Dateisystemverzeichnis
• Größe: Abhängig von Ihrer Festplatte
• Standort: /var/lib/libvirt/images
• Automatischer Start beim Booten: ja

Alle virtuellen Maschinenabbilder sind in diesem Standard-Speicher verfügbar, im Verzeichnis “ /var/lib/libvirt/images “.

5. Klicken Sie als Nächstes auf die Schaltfläche “ + “, um neuen Pool-Speicher für ISO-Abbilddateien zu erstellen. Alle ISO-Dateien von Betriebssystemen sind in diesem Pool verfügbar.

Befolgen Sie die Speicher-Konfiguration wie unten:

• Name: ISO
• Typ: dir: Dateisystemverzeichnis
• Zielpfad: /path/directory/to/your/iso/

Klicken Sie auf die Schaltfläche “ Finish “, um den Vorgang abzuschließen. Danach sind Sie bereit, neue virtuelle Maschinen zu erstellen.

Erstellen einer neuen virtuellen Maschine mit virt-manager

1. Klicken Sie in der virt-manager-Anwendung auf die Schaltfläche “ + “, um eine neue virtuelle Maschine zu erstellen.

2. Wählen Sie “ Local install media “, um das ISO-Abbild für die Installation zu verwenden, und klicken Sie auf die Schaltfläche “ Forward “, um fortzufahren.

3. Klicken Sie auf die Schaltfläche “ Browse “, um die ISO-Datei auszuwählen.

Wählen Sie jetzt den Pool-Speicher “ ISO “ und wählen Sie die ISO-Datei für die Installation aus (in diesem Beispiel ist es “ Debian 10 “), und klicken Sie dann auf “ Choose Volume “.

Deaktivieren Sie die Option “ Automatically detect from the installation media/source “, geben Sie das Betriebssystem ein, das Sie installieren möchten (in diesem Beispiel ist es “ Debian 10 “), und klicken Sie dann erneut auf die Schaltfläche “ Forward “, um fortzufahren.

4. Wählen Sie, wie viel Speicher und CPU für die virtuelle Maschine, und klicken Sie auf “ Forward “.

5. Wählen Sie, wie viel Speicherplatz für die virtuelle Maschine und klicken Sie auf “ Forward “.

6. Überprüfen Sie Ihre Konfiguration und klicken Sie auf die Schaltfläche “ Finish “, um zu installieren.

7. Jetzt ist die virtuelle Maschine mit der QEMU/KVM-Virtualisierung aktiv und Sie können mit der Installation des Betriebssystems fortfahren.

Fazit

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben gelernt, wie man die QEMU/KVM-Virtualisierung auf einer Manjaro/Archlinux-Maschine einrichtet. Außerdem, wie man die Anwendung virt-manager zur Erstellung virtueller Maschinen verwendet. Jetzt können Sie virtuelle Maschinen mit Ihrem bevorzugten Betriebssystem erstellen. Sie können eine andere Linux-Distribution, Windows oder ein BSD-Familienbetriebssystem verwenden.