KVM

La máquina virtual del kernel, o KVM, es una solución de virtualización completa para Linux en hardware x86 (64 bits incluidos) y ARM que contiene extensiones de virtualización (Intel VT o AMD-V). Consiste en un módulo del kernel cargable, kvm.ko, que proporciona el núcleo de la infraestructura de virtualización y un módulo específico del procesador, kvm-intel.ko o kvm-amd.ko.

En Debian, Xen es una alternativa a KVM. (VirtualBox no está en Debian main ni en Debian Buster y no estará en Debian Buster-Backports, 794466).

Instalación

Es posible instalar sólo QEMU y KVM para una configuración muy mínima, pero la mayoría de los usuarios también querrán libvirt para una configuración y gestión conveniente de las máquinas virtuales (libvirt-daemon-system – libvirt, virt-manager – una GUI para libvirt). Típicamente un usuario debería instalar:

# apt-get install qemu-system libvirt-clients libvirt-daemon-system

Cuando se instala en un servidor, se puede añadir la opción apt –no-install-recommends, para evitar la instalación de paquetes gráficos extraños:

# apt-get install --no-install-recommends qemu-system libvirt-clients libvirt-daemon-system

El demonio libvirt-bin se iniciará automáticamente en el momento del arranque y cargará los módulos KVM apropiados, kvm-amd o kvm-intel, que se envían con el paquete Debian del núcleo de Linux. Si pretende crear máquinas virtuales (VM) desde la línea de comandos, instale virtinst.

Para poder gestionar las máquinas virtuales como un usuario normal, ese usuario necesita ser añadido al grupo libvirt:

# adduser <youruser> libvirt

Entonces debería poder listar sus dominios, es decir, las máquinas virtuales gestionadas por libvirt:

# virsh list --all

Máquinas virtuales específicas del usuario y de todo el sistema

Por defecto, si virsh se ejecuta como un usuario normal se conectará a libvirt usando qemu:///session URI string. Este URI permite a virsh gestionar sólo el conjunto de VMs que pertenecen a este usuario en particular. Para gestionar el conjunto de VMs del sistema (es decir, las VMs que pertenecen a root) virsh debe ejecutarse como root o con qemu:///system URI:

$ virsh --connect qemu:///system list --all

Para evitar tener que usar el flag –connect en cada comando, se puede establecer la cadena URI en la variable de entorno LIBVIRT_DEFAULT_URI:

$ export LIBVIRT_DEFAULT_URI='qemu:///system'

Crear un nuevo huésped

La forma más sencilla de crear y gestionar un huésped VM es utilizando una aplicación GUI. Como por ejemplo:

• AQEMU aqemu.

• Gestor de máquinas virtuales virt-manager.

Alternativamente, puede crear un invitado VM a través de la línea de comandos utilizando virtinst. A continuación se muestra un ejemplo que muestra la creación de un huésped Buster con el nombre buster-amd64:

virt-install --virt-type kvm --name buster-amd64 \--cdrom ~/iso/Debian/debian-10.0.0-amd64-netinst.iso \--os-variant debian10 \--disk size=10 --memory 1000

Dado que el huésped no tiene todavía conexión de red, tendrás que usar la GUI virt-viewer para completar la instalación.

Puedes evitar tener que descargar la ISO utilizando la opción –location:

virt-install --virt-type kvm --name buster-amd64 \--location http://deb.debian.org/debian/dists/buster/main/installer-amd64/ \--os-variant debian10 \--disk size=10 --memory 1000

Para usar una consola de texto para la instalación puedes decirle a virt-install que use un puerto serie en lugar de la consola gráfica:

virt-install --virt-type kvm --name buster-amd64 \--location http://deb.debian.org/debian/dists/buster/main/installer-amd64/ \--os-variant debian10 \--disk size=10 --memory 1000 \--graphics none \--console pty,target_type=serial \--extra-args "console=ttyS0"

Para una instalación totalmente automatizada mira en preseed o debootstrap.

Configuración de la red de puentes

Entre los invitados de la VM

Por defecto, QEMU utiliza macvtap en modo VEPA para proporcionar acceso a Internet por NAT o acceso en puente con otros invitados. Esta configuración permite a los invitados acceder a Internet (si hay una conexión a Internet en el host), pero no permitirá que el host u otras máquinas en la LAN del host vean y accedan a los invitados.

Entre el host de la VM y los invitados

Red por defecto de libvirt

Si utiliza libvirt para gestionar sus VMs, libvirt proporciona una red puente NATed llamada «por defecto» que permite al host comunicarse con los invitados. Esta red sólo está disponible para los dominios del sistema (es decir, las máquinas virtuales creadas por el usuario root o utilizando el URI de conexión qemu:///system). Las VMs que utilizan esta red terminan en 192.168.122.1/24 y se les proporciona DHCP a través de dnsmasq. Esta red no se inicia automáticamente. Para iniciarla utiliza:

 virsh --connect=qemu:///system net-start default

Para que la red por defecto se inicie automáticamente usa:

 virsh --connect=qemu:///system net-autostart default

Para que las cosas funcionen de esta manera necesitas tener instalados los paquetes recomendados dnsmasq-base, bridge-utils e iptables.

Acceder a los huéspedes con sus nombres de host

Después de que la red por defecto esté configurada, puedes configurar el servidor DNS dnsmasq de libvirt, para que puedas acceder a los huéspedes usando sus nombres de host. Esto es útil cuando tienes varios huéspedes y quieres acceder a ellos usando nombres de host simples, como vm1.libvirt en lugar de memorizar sus direcciones IP.

Primero, configure la red por defecto de libvirt. Ejecuta virsh –connect=qemu:///system net-edit default y añade a la configuración la siguiente línea (por ejemplo, después de la etiqueta mac):

<domain name='libvirt' localOnly='yes'/>

libvirt es el nombre del dominio para los invitados. Puede establecerlo a otra cosa, pero asegúrese de no establecerlo a local, porque puede entrar en conflicto con mDNS. Establecer hlocalOnly=’yes’ es importante para asegurarse de que las peticiones a ese dominio nunca se reenvían hacia arriba (para evitar bucles de peticiones).

La configuración de red resultante debería ser algo así:

<network connections='1'> <name>default</name> <uuid>66b33e64-713f-4323-b406-bc636c054af5</uuid> <forward mode='nat'> <nat> <port start='1024' end='65535'/> </nat> </forward> <bridge name='virbr0' stp='on' delay='0'/> <mac address='52:54:00:af:9f:2a'/> <domain name='libvirt' localOnly='yes'/> <ip address='192.168.122.1' netmask='255.255.255.0'> <dhcp> <range start='192.168.122.2' end='192.168.122.254'/> </dhcp> </ip></network>

Ahora configure los invitados de la VM con sus nombres. Por ejemplo, si quieres nombrar a un invitado ‘vm1’, entra en él y ejecuta:

sudo hostnamectl set-hostname vm1.libvirt

A continuación, configura el NetworkManager del host, para que utilice el servidor DNS de libvirt y resuelva correctamente los nombres de los huéspedes. En primer lugar, indique a NetworkManager que inicie su propia versión de dnsmasq creando un archivo de configuración /etc/NetworkManager/conf.d/libvirt_dns.conf con el siguiente contenido:

dns=dnsmasq

En segundo lugar, indicar al dnsmasq del host que para todas las peticiones DNS relativas al dominio de libvirt se debe consultar la instancia dnsmasq de libvirt. Esto puede hacerse creando un archivo de configuración /etc/NetworkManager/dnsmasq.d/libvirt_dns.conf con el siguiente contenido:

server=/libvirt/192.168.122.1

libvirt aquí es el nombre de dominio que estableció en la configuración de la red por defecto de libvirt. Nota, la dirección IP debe corresponder a la dirección de red por defecto de libvirt. Vea la etiqueta ip en la configuración de la red anterior.

Ahora, reinicia el NetworkManager del host con

sudo systemctl restart NetworkManager

A partir de ahora se puede acceder a los huéspedes usando sus nombres de host, como ssh vm1.libvirt.

Puente manual

Para habilitar las comunicaciones entre el host de la VM y los invitados de la VM, puedes configurar un puente macvlan sobre una interfaz ficticia similar a la de abajo. Después de la configuración, puede establecer usando la interfaz dummy0 (macvtap) en modo puente como la configuración de red en la configuración de los invitados VM.

modprobe dummyip link add dummy0 type dummyip link add link dummy0 macvlan0 type macvlan mode bridgeifconfig dummy0 upifconfig macvlan0 192.168.1.2 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.0 up

Entre el host de la VM, los invitados y el mundo

Para permitir las comunicaciones entre el host, los invitados y el mundo exterior, puede configurar un puente y como se describe en la página de QEMU.

Por ejemplo, puede modificar el archivo de configuración de red /etc/network/interfaces para configurar la interfaz ethernet eth0 a una interfaz de puente br0 similar a la de abajo. Después de la configuración, puede establecer usando la interfaz de puente br0 como la conexión de red en la configuración de invitados VM.

auto loiface lo inet loopback# The primary network interfaceauto eth0#make sure we don't get addresses on our raw deviceiface eth0 inet manualiface eth0 inet6 manual#set up bridge and give it a static ipauto br0iface br0 inet static address 192.168.1.2 netmask 255.255.255.0 network 192.168.1.0 broadcast 192.168.1.255 gateway 192.168.1.1 bridge_ports eth0 bridge_stp off bridge_fd 0 bridge_maxwait 0 dns-nameservers 8.8.8.8#allow autoconf for ipv6iface br0 inet6 auto accept_ra 1

Una vez que esté correctamente configurado, debería ser capaz de utilizar el puente en los nuevos despliegues de VM con:

virt-install --network bridge=br0 

Gestión de VMs desde la línea de comandos

Puedes utilizar el comando virsh(1) para iniciar y detener máquinas virtuales. Las VMs pueden ser generadas usando virtinst. Para más detalles vea la página de libvirt. Las máquinas virtuales también pueden ser controladas usando el comando kvm de manera similar a QEMU. A continuación se muestran algunos comandos de uso frecuente:

Iniciar un invitado VM configurado «VMGUEST»:

# virsh start VMGUEST

Notificar al invitado VM «VMGUEST» para que se apague con gracia:

# virsh shutdown VMGUEST

Forzar al invitado VM «VMGUEST» a que se apague en caso de que se cuelgue, es decir, que el graceful shutdown no haya funcionado:

# virsh destroy VMGUEST

Gestión de huéspedes VM con una GUI

Por otro lado, si quieres utilizar una UI gráfica para gestionar las VMs, elige uno de los dos paquetes siguientes:

• AQEMU aqemu.

• Administrador de máquinas virtuales virt-manager.

Gestión automática de invitados en el apagado/arranque del host

El comportamiento de los invitados en el apagado/arranque del host se configura en /etc/default/libvirt-guests.

Este archivo especifica si los invitados deben ser apagados o suspendidos, si deben ser reiniciados al iniciar el host, etc.

El primer parámetro define dónde encontrar los huéspedes en ejecución. Por ejemplo:

# URIs to check for running guests# example: URIS='default xen:/// vbox+tcp://host/system lxc:///'URIS=qemu:///system

Ajuste del rendimiento

A continuación se muestran algunas opciones que pueden mejorar el rendimiento de los invitados de la VM.

CPU

• Asignar núcleo de CPU virtual a núcleo de CPU físico dedicado
• Editar la configuración de la VM guest, suponga que el nombre del invitado VM es «VMGUEST» que tiene 4 núcleos de CPU virtuales

  # virsh edit VMGUEST

Añadir los siguientes códigos después de la línea «<vcpu …»

<cputune> <vcpupin vcpu='0' cpuset='0'/> <vcpupin vcpu='1' cpuset='4'/> <vcpupin vcpu='2' cpuset='1'/> <vcpupin vcpu='3' cpuset='5'/></cputune>

donde vcpu es el id de núcleo de cpu virtual; cpuset es el id de núcleo de CPU físico asignado. Ajuste el número de líneas de vcpupin para reflejar el recuento de vcpu y cpuset para reflejar la asignación real del núcleo de la cpu física. En general, la mitad más alta del núcleo físico de la CPU son los núcleos de hyperthreading que no pueden proporcionar un rendimiento completo del núcleo mientras que tienen el beneficio de aumentar la tasa de éxito de la caché de memoria. Una regla general para establecer cpuset es:

 <os> <type arch='x86_64' machine='pc'>hvm</type> --- snip --- <devices> <emulator>/usr/bin/kvm</emulator>

brctl delbr virbr0

virsh net-list --all

<domain ...> ... <features> ... <hyperv> <relaxed state='on'/> </hyperv> </features> ...