Запускаем Windows в KVM на Fedora

В данной статье мы подробно рассмотрим как правильно настроить систему виртуализации KVM/libvirt в Fedora и установим в качестве гостевой ОС Microsoft Windows 10.

Введение

Многие пользователи для запуска виртуальных машин до сих пор предпочитают использовать VirtualBox, поэтому в данной статье мы решили рассмотреть альтернативу, имеющую ряд серьёзных преимуществ:

  • нет необходимости в установке out-of-tree модулей ядра, т.к. они уже входят в его состав;
  • корректная работа на конфигурациях с активной технологией UEFI Secure Boot;
  • более быстрая работа гипервизора за счёт отсутствия необходимости переключения между режимами ядра и пользователя.

Установка KVM

Первым делом установим ряд необходимых пакетов:

sudo dnf install libvirt qemu-kvm virt-manager

По окончании активируем автоматическую загрузку сервиса libvirtd при помощи systemd:

sudo systemctl enable --now libvirtd.service

Внимание! Сразу после этого действия может отключиться текущее сетевое соединение из-за изменения в конфигурации адаптеров и появления новых виртуальных. Это нормальное явление. Именно по этой причине не следует пытаться установить KVM через SSH подключение.

Перезагрузим систему:

sudo systemctl reboot

Выбор режима работы KVM

KVM поддерживает работу в двух режимах:

  • системный сеанс — qemu:///system — виртуальные машины будут запускаться с повышенными правами от имени пользователя libvirt с полноценной поддержкой сети и общими для всех пулами данных;
  • пользовательский сеанс — qemu:///session — виртуальные машины будут запускаться с правами текущего пользователя с индивидуальным пулом и поддержкой сети при помощи qemu-bridge.

Более полное сравнение можно найти здесь (на английском языке).

Системный сеанс считается enterprise-ready решением, а пользовательский наиболее безопасным.

Настройка системного сеанса KVM

Настройка прав доступа

Для работы с виртуальными машинами внутри системного сеанса необходимо состоять в особой группе libvirt, поэтому добавим нашу основную учётную запись в неё:

sudo usermod -a -G libvirt $(whoami)

Создание подключения к пулу

Запустим Менеджер виртуальных машин (virt-manager) из меню используемой графической среды.

Главное окно Virt Manager
Главное окно Virt Manager

Если в списке отсутствует пункт QEMU/KVM, добавим его, вызвав диалог создания нового подключения через меню ФайлДобавить соединение.

Создание подключения
Создание подключения

В поле Гипервизор выберем пункт QEMU/KVM, затем установим флажок в чекбокс Подключаться автоматически и нажмём Подключиться. Новый пункт появится в списке как показано на скриншоте выше.

Создание каталогов для образов

По умолчанию предлагается использовать каталог /var/lib/libvirt/images для хранения дисковых образов виртуальных машин, однако место внутри корневого раздела у большинства ограничено, поэтому мы создадим новое на отдельном разделе диска.

Внимание! Для системного сеанса не следует указывать в качестве хранилища каталоги, расположенные внутри /home, т.к. SELinux настроен на полную блокировку доступа к домашним каталогам пользователей для любых системных сервисов и по этой причине гипервизор не сможет работать с ними.

В главном окне менеджера выделим пункт QEMU/KVM, затем в меню Правка выберем пункт Свойства подключения и переключимся на вкладку Пространство данных.

Стандартные настройки хранения образов
Стандартные настройки хранения образов

Создадим новый раздел диска, отформатируем его в любую поддерживающую Unix-права доступа файловую систему (рекомендуется ext4 или xfs), пропишем в /etc/fstab и смонтируем например в качестве /media/virt.

Перейдём в созданный раздел и создадим два каталога: images для дисковых образов виртуальных машин и iso для ISO образов, из которых будет производиться установка операционных систем:

sudo mkdir /media/virt/{images,iso}
sudo chown $(whoami):libvirt /media/virt/{images,iso}

В левой панели окна менеджера пространств данных нажмём кнопку Добавить пул (с символом плюс).

Добавление нового пула
Добавление нового пула

В поле Название для пула с дисковыми образами укажем images, Типкаталог в файловой системе, а Target Path — каталог на диске (в нашем случае — созданный ранее /media/virt/images). Нажмём Готово и пул появится в списке. Подтвердим сохранение изменений.

Повторим то же самое, но для ISO образов:

  • название — iso;
  • target path — /media/virt/iso.
Настроенные пулы хранения данных и образов
Настроенные пулы хранения данных и образов

Если всё сделано верно, в левой панели появятся два новых пула — images и iso. Выберем каждый и убедимся, что в чекбоксе Автозапуск при загрузке установлен флажок. Если это не так, исправим и нажмём Применить.

Пул с именем default теперь допускается удалить, хотя это и не обязательно. Для этого выберем его, нажмём кнопку Остановить пул, а затем Удалить пул и подтвердим намерение.

На этом базовая настройка завершена и можно приступать к установке гостевых операционных систем.

Настройка пользовательского сеанса KVM

Создание подключения к сеансу

Запустим Менеджер виртуальных машин (virt-manager) из меню используемой графической среды.

Главное окно Virt Manager
Главное окно Virt Manager

В главном окне менеджера виртуальных машин, нажмём правой кнопкой мыши по QEMU/KVM, затем в контекстном меню выберем вариант Отключиться и Удалить. Подтвердим удаление.

В меню Файл выберем Добавить соединение.

Создание пользовательского сеанса KVM
Создание пользовательского сеанса KVM

В поле Гипервизор выберем пункт QEMU/KVM сеанс пользователя, затем установим флажок в чекбокс Подключаться автоматически и нажмём Подключиться. Новый пункт появится в списке.

Создание каталогов для образов

По умолчанию предлагается использовать каталог ~/.local/share/libvirt/images для хранения дисковых образов виртуальных машин, однако для удобства мы создадим новые.

Это опциональное действие. Можно использовать пул default для любых целей.

В главном окне менеджера выделим пункт QEMU/KVM сеанс пользователя, затем в меню Правка выберем пункт Свойства подключения и переключимся на вкладку Пространство данных.

Настройки пула пользовательского сеанса
Настройки пула пользовательского сеанса

Создадим два каталога: images для дисковых образов виртуальных машин и iso для ISO образов, из которых будет производиться установка операционных систем:

mkdir -p ~/virt/{images,iso}

В левой панели окна менеджера пространств данных нажмём кнопку Добавить пул (с символом плюс).

Добавление пользовательского пула
Добавление пользовательского пула

В поле Название для пула с дисковыми образами укажем images, Типкаталог в файловой системе, а Target Path — каталог на диске (в нашем случае — созданный ранее ~/virt/images). Нажмём Готово и пул появится в списке. Подтвердим сохранение изменений.

Повторим то же самое, но для ISO образов:

  • название — iso;
  • target path — ~/virt/iso.
Настроенные пулы пользовательского сеанса
Настроенные пулы пользовательского сеанса

Если всё сделано верно, в левой панели появятся два новых пула — images и iso. Выберем каждый и убедимся, что в чекбоксе Автозапуск при загрузке установлен флажок. Если это не так, исправим и нажмём Применить.

Пул с именем default теперь допускается удалить, хотя это и не обязательно. Для этого выберем его, нажмём кнопку Остановить пул, а затем Удалить пул и подтвердим намерение.

Настройка сети в пользовательском сеансе

Создадим сетевой мост для виртуальных машин:

sudo nmcli con add type bridge ifname virbr0 ipv4.method shared ipv4.address 192.168.122.1/24

Разрешим использование моста в qemu-bridge-helper:

echo allow virbr0 | sudo tee -a /etc/qemu/bridge.conf

На этом настройка пользовательского сеанса завершена и можно приступать к установке гостевых операционных систем.

Подготовка к установке

Для установки нам потребуются:

  1. официальный ISO образ операционной системы Windows 10, который можно скачать с официального сайта Microsoft (30-дневная пробная версия);
  2. ISO образ с набором драйверов Virtio для гостевых операционных систем;
  3. образ дискеты с драйверами Virtio для ранней стадии установки.

Скачаем указанные образы, скопируем их в каталог /media/virt/iso (системный сеанс), либо ~/virt/iso (пользовательский сеанс).

Создание гостевой ОС Windows 10

На главной панели инструментов нажмём кнопку Создать виртуальную машину или выберем одноимённый пункт из меню Файл.

В появившемся окне мастера на первом шаге выберем пункт Локальный ISO или cdrom.

Мастер создания виртуальной машины
Мастер создания виртуальной машины

На втором шаге мастера нажмём кнопку Обзор, выберем из списка загруженный ранее ISO образ и нажмём Выбор тома.

Оставляем флажок в чекбоксе Automatically detect from installation media/source, чтобы Virt Manager самостоятельно подобрал оптимальные параметры для виртуальной машины и жмём Вперёд.

Установка гостевой ОС из ISO образа
Установка гостевой ОС из ISO образа

Указываем выделяемый виртуальной машине объём оперативной памяти и количество ядер процессора.

Выбор ресурсов CPU и GPU
Выбор ресурсов CPU и GPU

Теперь создадим локальный дисковый образ для гостевой ОС.

Выбор пространства данных для VM
Выбор пространства данных для VM

Установим флажок в чекбокс Настроить пространство хранения данных, а также точку около пункта Выбрать или создать дополнительное пространство данных и нажмём кнопку Настроить.

Создание нового тома внутри пула
Создание нового тома внутри пула

В левой панели переключимся на пул images, затем нажмём кнопку Создать том.

Создание нового тома
Создание нового тома

Создадим новый том для гостевой ОС:

  • название — любое, но без пробелов и русских букв;
  • формат — qcow2;
  • максимальный размер — не менее 40 ГБ.
Выбор созданного тома хранения данных
Выбор созданного тома хранения данных

Выберем созданный том в списке и нажмём кнопку Выбор тома.

На заключительном шаге мастера будет предложено указать название для виртуальной машины (пробелы и русские буквы также не допускаются).

Финальный шаг мастера создания VM
Финальный шаг мастера создания VM

Обязательно установим флажок в Проверить конфигурацию перед установкой и нажмём Готово.

Настройка гостевой ОС Windows 10

Мы не будем подробно описывать все параметры конфигурации гостевой ОС, а лишь остановимся лишь на самых важных, от правильной установки которых зависит успех всей нашей задачи.

Переключимся на страницу SATA диск 1, выберем пункт Дополнительные параметры и изменим шину диска с SATA на VirtIO.

Тонкие настройки виртуального накопителя
Тонкие настройки виртуального накопителя

Здесь же допускается явно задать серийный номер накопителя, который будет передан гостевой ОС (если не указано, то генерируется автоматически), а также включить поддержку процедуры TRIM в случае если хранилище было создано на SSD накопителе.

Нажмём кнопку Добавить оборудование, выберем тип Хранилище.

Подключение дискеты с драйверами
Подключение дискеты с драйверами

Изменим Тип устройства на Устройство чтения дискет, затем установим точку в Выбрать или создать дополнительное пространство данных и нажмём кнопку Настроить.

Выбор файла образа дискеты с драйверами
Выбор файла образа дискеты с драйверами

В появившемся окне переключимся на пул iso, выберем образ дискеты, нажмём Выбор тома, а затем Готово.

Переключимся на страницу Видео и в поле Модель значение QXL заменим на Virtio.

Все остальные параметры оставим по умолчанию и нажмём кнопку Начать установку.

Установка гостевой Windows 10

Запускаем стандартную установку данной ОС, выбираем редакцию, вводим или пропускаем (для получения 30 дневной пробной версии) серийный номер, принимаем лицензионное соглашение с конечным пользователем, затем Выборочная установка ибо нам требуется создать разделы на диске и установить драйвер VirtIO для ранней стадии загрузки системы.

Когда появится сообщение об ошибке о том, что не удалось загрузить драйверы, нажмём кнопку Загрузить, а затем в появишемся окне разрешим автоматический поиск при помощи нажатия OK.

Ошибка, связанная с отсутствием драйвера VirtIO
Ошибка, связанная с отсутствием драйвера VirtIO

Укажем версию драйвера Red Hat VirtIO SCSI controller для Windows 10 и нажмём Далее.

Ручная установка драйвера VirtIO
Ручная установка драйвера VirtIO

С этого момента программа установки наконец обнаружит наш виртуальный накопитель и предложит создать разделы, а затем установить на него операционную систему.

Далее весь процесс установки вполне стандартный и описывать его мы не будем.

Установка драйверов Virtio гостевой ОС

По окончании установки сразу завершаем работу виртуальной машины (ПускВыключение), нажимаем кнопку Показать виртуальное оборудование на панели инструментов, переходим на страницу SATA CDROM 1, жмём Browse и внутри пула iso выбираем ISO-образ с гостевыми драйверами Virtio.

Подключение образа гостевых драйверов
Подключение образа гостевых драйверов

Применим изменения, а затем перейдём на страницу Дисковод 1, нажмём кнопку Удалить и Применить, т.к. он более нам не требуется.

Удаление образа FDD с драйверами
Удаление образа FDD с драйверами

На панели инструментов нажмём кнопку Показать графическую консоль, а затем Включить виртуальную машину.

Откроем Проводник Windows, перейдём на виртуальный CD диск D: и запустим программу установки virtio-win-gt-x64.exe.

Запуск установки гостевых дополнений Virtio
Запуск установки гостевых дополнений Virtio

Выберем рекомендуемые Red Hat компоненты.

Выбор компонентов пакета драйверов Virtio
Выбор компонентов пакета драйверов Virtio

Разрешим установку драйверов с цифровой подписью Red Hat, нажав Установить.

Подтверждение установки драйверов Virtio
Подтверждение установки драйверов Virtio

Перезагрузим виртуальную машину для вступления изменений в силу. С этого момента внутри гостевой ОС появится полная поддержка обмена данными с буфером обмена хостовой ОС, изменения размера виртуального экрана и т.д.

Установка окончена.

2 комментария к записи

  1. На моей системе модуль вывода видео QXL работает значительно лучше Virtio и поддерживает автоматическое изменение разрешения виртуального экрана в зависимости от размера окна virt-manager.

    Драйверы QXL входят в комплект гостевых дополнений Virtio.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *