Qemu kvm что это

Работа с QEMU и KVM

Содержание

Введение

Зачем это нужно, если уже есть ряд фронтендов разного уровня (libvirt, Proxmox, RHEV итд)? В любом случае фронтенды вынуждены вызывать qemu с множеством опций, поэтому в некоторых случаях (тестирование новых возможностей, отладка, развлечение) намного приятней и понятней работать непосредственно с qemu. Кроме того знания полезны для общего развития и понимания работы систем.

Создание файла образа

Для начала стоит проверить, поддерживается ли аппаратная виртуализация вашим процессором. Для этого стоит убедиться что в параметрах камня имеется флаг vmx или svm (В зависимости от производителя Intel/AMD.)

Кроме того необходимо включить поддержку виртуализации в BIOS. На некоторых ноутбуках эта возможность может быть отключена производителем и потребуется перепрошивка BIOSа.

После установки следует перезагрузить компьютер, чтобы система подключила модули ядра kvm и kvm_intel (kvm_amd). После перезагрузки проверим, подключены ли модули ядра:

Если нет желания перегружаться, можно в самим подключить эти модули:

Далее, если все хорошо, то создаем файл для образа нашей системы.

create = создать файл

-f = укахывает на формат файла, лучше использовать формат qcow2 родной для QEMU, qcow2 формат записи образа виртуальных машины с поддержкой сжатия, снапшотов и шифрования. Кроме того qcow2 образ занимает столько места, сколько данных записано в него виртуальной машиной, вне зависимости от размера создаваемого при создании

RELS1.qcow2 = имя нашего файла образа

8G = размер файла для образа, в данном примере 8 Гигабайт.

После выполнения данной команды у вас будет такое сообщение:

Установка ISO образа в QEMU

Сначала нам надо запустить ISO образ в QEMU, затем проинсталлировать, и потом уже использовать полученную виртуальную систему.

Разберем по порядку, что тут и как:

-cpu SandyBrige = опция отвечающая за эмуляцию командных инструкций процессоров под кодовым названием SandyBrige. В принципе вы можете узнать какие еще процессора поддерживает qemu и выбрать свой.

Будет список процессоров:

-enable-kvm = включаем поддержку kvm ядра. Если мы не включим эту опцию, то qemu будет запущен без использования kvm.

-hda RELS1.qcow2 = указываем какой файл образ будем использовать. Выше было описано, как его создавать.

-boot d = указывает, что грузиться qemu будет с cdrom (т.е. с нашего ISO образа) но буква d говорит о том, что ISO образ находится не в приводе cdrom, а на жестком диске.

-m 2048 = указывает, сколько памяти будет выделено под работу qemu. В данном примере 2 Гигабайта.

Итак, мы разобрали наши ошпции, и можно запускать на инсталляцию. Однако есть некоторые ньюансы. Например некоторые образы дистрибутивов не работают из-за настроек vga карты. По- этому, если такое случается, не расстраивайтесь, добавьте в команду запуска опцию: -vga std.

Так же, некоторым захочется иметь еще и звуковую карту рабочую. Тогда в строку запуска следует добавить опцию: -soundhw ac97.

Ну и для гурманов, конечно же можно поиграться с указанием количества процессоров и потоков. Например, можно указать: -smp 4,core=4.

Запуск виртуальной ОС в QEMU

После того, как установили систему. Можно пробовать ее запускать.

В данном примере, мы включаем звук и сеть. Ну а остальные опции, описанные выше, «по вкусу». 🙂

Источник

Как пользоваться qemu

Преимущество виртуализации в том, что она позволяет запустить несколько разных операционных систем на одном компьютере одновременно и при этом неважно какой они будут архитектуры. Среди домашних пользователей достаточно часто используются такие программы для эмуляции компьютера, как Virtualbox и VMware, это мощные программы с графическим интерфейсом и множеством возможностей, которые очень просто настроить.

Что такое qemu?

Qemu использует аппаратную виртуализацию, поэтому может выполнять гостевые операционные системы почти так же быстро, как и на основном железе. Может использоваться гипервизор XEN или модуль ядра KVM в Linux. Qemu может работать в двух режимах работы:

Эмулировать можно такие архитектуры: x86 (32 и 64 бит), PowerPC (32 и 64 бит), ARM, MIPS (32 бит), Sprac (32 и 64 бит), Alpha, ColdFire(m68k), CRISv2 и MicroBlaze. Этот список уже более внушительный чем у Virtualbox.

Установка qemu

Перед тем как мы сможем использовать программу, необходимо ее установить. Если вы используете дистрибутив Linux, например, Ubuntu, то сможете найти программу в официальных репозиториях. Для Ubuntu команда будет выглядеть вот так:

sudo apt install qemu-kvm qemu

Для Fedora и других систем RedHat можно установить группу Virtualization:

sudo dnf install @virtualization

В ArchLinux используйте Pacman:

Для Windows или MacOS вам нужно скачать исполняемый файл из официального сайта. Программа управляется только через терминал, так что вы главном меню системы ничего не появиться после установки. А теперь перейдем к тому как настроить qemu.

Как пользоваться qemu?

Теперь, когда программа установлена и готова к использованию попытаемся разобраться как ее запустить и применять. Но сначала нужно разобраться какие команды и для чего используются. Эмулятор qemu создает много команд, но их можно разделить на группы:

Сначала разберемся с эмуляцией полной системы, поскольку для решения этой задачи виртуальная машина qemu используется чаще всего, а уже потом перейдем к режиму пользователя.

1. Использование qemu-system

Чтобы вы понимали что и откуда берется для начала рассмотрим опции утилиты qemu-system. Синтаксис команды такой:

$ qemu-system параметры

Куда сложнее здесь синтаксис каждого из параметров:

-имя_параметра имя_опции = значение : значение2

Мы рассмотрим только основные параметры, и их опции, которые нам понадобятся:

Мы рассмотрели опции для qemu-system-x86-64, для других архитектур, они могут немного отличаться. А теперь разберем несколько простых примеров как использовать qemu, как создать машину qemu и настроить ее.

Сначала нужно создать жесткий диск для установки. Вы можете использовать реальные жесткие диски, но работать с образами намного удобнее. Можно просто создать пустой файл, заполненный нулями, а затем форматировать его в нужную файловую систему во время установки, но также можно создать файл формата qcow2, этот формат используется по умолчанию в qemu. Воспользуемся командой qemu-img:

Здесь мы подключаем наш жесткий диск как hda, затем указываем что нужно загружаться с cdrom и подключаем образ системы ubuntu к нему. Последний параметр указывает сколько оперативной памяти будет выделено для машины.

Дальше откроется окно, похожее на VritualBox и начнется установка системы. После того как установка будет завершена, вы сможете запускать машину командой:

Создавать виртуальную машину с другой архитектурой не очень сложно, достаточно изменить команду. Например, сделаем виртуальную машину ppc:

По умолчанию в гостевой системе не будет звука, но вы можете подключить туда звуковую карту:

2. Использование эмуляции окружения

Теперь рассмотрим использование qemu для эмуляции архитектуры в окружении пользователя. Команда qemu-user или qemu-архитектура позволяет выполнять программы, собранные для другой архитектуры прямо в вашей системе. Это очень часто используется для отладки программ, собранных для arm на компьютере или других подобных задач. Команде достаточно передать команду и ее параметры:

Точно так же вы можете выполнить arm программу или программу для любой из поддерживаемых архитектур.

Выводы

В этой статье мы очень кратко рассмотрели как пользоваться qemu, основные настройки этой утилиты и опции. На самом деле там намного больше опций и возможностей. Одна только возможность эмулировать такое огромное количество архитектур чего стоит. Если для вас эмулятор qemu слишком сложен через терминал, то можно использовать графический интерфейс, например, virt-manager. А вы используете qemu? Или предпочитаете другие виртуальные машины? Почему? Напишите в комментариях!

Источник

Резиновый гипервизор. Используем логические группы для виртуализации QEMU-KVM в Linux

Содержание статьи

Мы пройдемся по всем тонкостям управления гипервизором, включая консольные и GUI-утилиты, расширение ресурсов и миграцию виртуальных машин на другой гипервизор.

Для начала разберемся с тем, что такое виртуализация. Официальное определение звучит так: «Виртуализация — это предоставление набора вычислительных ресурсов или их логического объединения, абстрагированное от аппаратной реализации и обеспечивающее при этом логическую изоляцию друг от друга вычислительных процессов, выполняемых на одном физическом ресурсе». То есть, если выражаться человеческим языком, имея один мощный сервер, мы можем превратить его в несколько средних серверов, и каждый из них будет выполнять свою задачу, отведенную ему в инфраструктуре, не мешая при этом другим.

Системные администраторы, работающие вплотную с виртуализацией на предприятии, мастера и виртуозы своего дела, поделились на два лагеря. Одни — приверженцы высокотехнологичной, но безумно дорогой VMware для Windows. Другие — любители open source и бесплатных решений на основе Linux VM. Можно долго перечислять преимущества VMware, но здесь мы остановимся на виртуализации, основанной на Linux VM.

Технологии виртуализации и требования к железу

Сейчас есть две популярные технологии виртуализации: Intel VT и AMD-V. В Intel VT (от Intel Virtualization Technology) реализована виртуализация режима реальной адресации; соответствующая аппаратная виртуализация ввода-вывода называется VT-d. Часто эта технология обозначается аббревиатурой VMX (Virtual Machine eXtension). В AMD создали свои расширения виртуализации и первоначально называли их AMD Secure Virtual Machine (SVM). Когда технология добралась до рынка, она стала называться AMD Virtualization (сокращенно AMD-V).

Перед тем как вводить аппаратное обеспечение в эксплуатацию, убедись, что оборудование поддерживает одну из этих двух технологий (посмотреть можно в характеристиках на сайте производителя). Если поддержка виртуализации имеется, ее необходимо включить в BIOS перед развертыванием гипервизора.

Вот полезный список процессоров с поддержкой технологии виртуализации.

Среди других требований гипервизоров — поддержка аппаратного RAID (1, 5, 10), которая повышает отказоустойчивость гипервизора при выходе жестких дисков из строя. Если поддержки аппаратного RAID нет, то можно использовать программный на крайний случай. Но RAID — это мастхэв!

Решение, описанное в этой статье, несет на себе три виртуальные машины и успешно работает на минимальных требованиях: Core 2 Quad Q6600 / 8 Гбайт DDR2 PC6400 / 2 × 250 Гбайт HDD SATA (хардверный RAID 1).

Установка и настройка гипервизора

Я покажу, как настраивать гипервизор, на примере Debian Linux 9.6.0 — Х64-86. Ты можешь использовать любой дистрибутив Linux, который тебе по душе.

Когда ты определишься с выбором железа и его наконец-то привезут, придет время ставить гипервизор. При установке ОС все делаем, как обычно, за исключением разметки дисков. Неопытные администраторы часто выбирают опцию «Автоматически разбить все дисковое пространство без использования LVM». Тогда все данные будут записаны на один том, что нехорошо по нескольким причинам. Во-первых, если жесткий диск выйдет из строя, ты потеряешь все данные. Во-вторых, изменение файловой системы доставит массу хлопот.

В общем, чтобы избежать лишних телодвижений и потери времени, рекомендую использовать разметку диска с LVM.

Logical Volume Manager

Менеджер логических томов (LVM) — это подсистема, доступная в Linux и OS/2, построенная поверх Device Mapper. Ее задача — представление разных областей с одного жесткого диска или областей с нескольких жестких дисков в виде одного логического тома. LVM создает из физических томов (PV — Phisical Volumes) логическую группу томов (VG — Volumes Group). Она, в свою очередь, состоит из логических томов (LV — Logical Volume).

Сейчас во всех дистрибутивах Linux с ядром 2.6 и выше есть поддержка LVM2. Для использования LVM2 на ОС с ядром 2.4 надо устанавливать патч.

После того как система обнаружила жесткие накопители, запустится менеджер разбивки жестких дисков. Выбираем пункт Guided — use entire disk and set up LVM.

Guided — use entire disk and set up LVM

Теперь выбираем диск, на который будет установлена наша группа томов.

Выбор диска для LVM

Система предложит варианты разметки носителя. Выбираем «Записать все файлы на один раздел» и идем дальше.

Записать все файлы на один раздел

Система оповестит о том, что необходимо сохранить созданные изменения при разметке. Смело соглашаемся, выбрав Yes.

Запись сохраненных изменений при разметке

После сохранения изменений мы получим одну логическую группу и два тома в ней. Первый — это корневой раздел, а второй — это файл подкачки. Тут многие зададут вопрос: а почему не выбрать разметку вручную и не создать LVM самому?

Я отвечу просто: при создании логической группы VG загрузочный раздел boot не пишется в VG, а создается отдельным разделом с файловой системой ext2. Если этого не учесть, то загрузочный том окажется в логической группе. Это обречет тебя на мучения и страдания при восстановлении загрузочного тома. Именно поэтому загрузочный раздел отправляется на том без LVM.

Состояние дисков после разметки

Переходим к конфигурации логической группы для гипервизора. Выбираем пункт «Конфигурация менеджера логических томов».

Конфигурация менеджера логических томов

Система оповестит о том, что все изменения будут записаны на диск. Соглашаемся.

Запись сохраненных изменений при разметке

Создание новой логической группы

Далее выберем место на физическом томе, где будет размещена новая логическая группа. В данном случае спутать физический том не получится: загрузочный раздел помечен файловой системой ext2.

Выбор физического тома для размещения логической группы

Создаем наш первый логический том. Это будет том для корневого раздела операционной системы. Выбираем пункт «Создать логический том».

Создание логического тома

Выбираем группу для нового логического тома. У нас она всего одна.

Выбор логической группы для нового тома

Задаем название нового тома

Указываем объем для нового логического тома. Советую выделить под корень 10 Гбайт, но можно и меньше, благо логический том всегда можно расширить.

Задаем название нового тома

По аналогии с примером выше создаем следующие логические тома:

После создания всех томов завершаем работу менеджера.

Завершение работы менеджера логических томов

Теперь имеем несколько томов для создания разделов операционной системы. Нетрудно догадаться, что для каждого раздела есть свой логический том.

Состояние логической группы после создания томов

Создаем одноименный раздел под каждый логический том.

Состояние логической группы после создания томов

Сохраняем и записываем проделанные изменения.

Состояние логической группы после создания томов

После сохранения изменений разметки диска начнут ставиться базовые компоненты системы, а затем будет предложено выбрать и установить дополнительные компоненты системы. Из всех компонентов нам понадобится ssh-server и стандартные системные утилиты.

Выбор дополнительных компонентов

Предложение записать загрузчик на диск
Выбор диска для записи загрузчика

Теперь ждем, пока закончится запись загрузчика на диск, и после оповещения перезагружаем гипервизор.

Запись загрузчика
Сообщение об окончании установки системы

После перезагрузки системы заходим на гипервизор по SSH. Первым делом под рутом устанавливаем нужные для работы утилиты.

Настраиваем SSH по вкусу. Советую сразу сделать авторизацию по ключам. Перезапускаем и проверяем работоспособность службы.

Перед установкой софта для виртуализации необходимо проверить физические тома и состояние логический группы.

Устанавливаем компоненты виртуализации и утилиты для создания сетевого моста на интерфейсе гипервизора.

После установки настраиваем сетевой мост на гипервизоре. Комментируем настройки сетевого интерфейса и задаем новые:

Содержимое будет примерно таким:

Добавляем нашего пользователя, под которым будем работать с гипервизором, в группы libvirt и kvm (для RHEL группа называется qemu).

Теперь необходимо инициализировать нашу логическую группу для работы с гипервизором, запустить ее и добавить в автозагрузку при запуске системы.

Теперь скачиваем дистрибутив для установки на гостевые системы и кладем его в нужную папку.

Чтобы подключаться к виртуальным машинам по VNC, отредактируем файл /etc/libvirt/libvirtd.conf :

Продолжение доступно только участникам

Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее

Вариант 2. Открой один материал

Заинтересовала статья, но нет возможности стать членом клуба «Xakep.ru»? Тогда этот вариант для тебя! Обрати внимание: этот способ подходит только для статей, опубликованных более двух месяцев назад.

Иван Рыжевцев

Системный администратор с богатым опытом. Прошедший огонь, воду и медные трубы. Главный девиз в жизни: Нерешаемых задач нет, надо только найти правильное решение!

Источник

Qemu/KVM Virtual Machines

Qemu (short form for Quick Emulator) is an open source hypervisor that emulates a physical computer. From the perspective of the host system where Qemu is running, Qemu is a user program which has access to a number of local resources like partitions, files, network cards which are then passed to an emulated computer which sees them as if they were real devices.

A guest operating system running in the emulated computer accesses these devices, and runs as if it were running on real hardware. For instance, you can pass an ISO image as a parameter to Qemu, and the OS running in the emulated computer will see a real CD-ROM inserted into a CD drive.

Qemu can emulate a great variety of hardware from ARM to Sparc, but Proxmox VE is only concerned with 32 and 64 bits PC clone emulation, since it represents the overwhelming majority of server hardware. The emulation of PC clones is also one of the fastest due to the availability of processor extensions which greatly speed up Qemu when the emulated architecture is the same as the host architecture.

Qemu inside Proxmox VE runs as a root process, since this is required to access block and PCI devices.

Emulated devices and paravirtualized devices

The PC hardware emulated by Qemu includes a mainboard, network controllers, SCSI, IDE and SATA controllers, serial ports (the complete list can be seen in the kvm(1) man page) all of them emulated in software. All these devices are the exact software equivalent of existing hardware devices, and if the OS running in the guest has the proper drivers it will use the devices as if it were running on real hardware. This allows Qemu to runs unmodified operating systems.

This however has a performance cost, as running in software what was meant to run in hardware involves a lot of extra work for the host CPU. To mitigate this, Qemu can present to the guest operating system paravirtualized devices, where the guest OS recognizes it is running inside Qemu and cooperates with the hypervisor.

Qemu relies on the virtio virtualization standard, and is thus able to present paravirtualized virtio devices, which includes a paravirtualized generic disk controller, a paravirtualized network card, a paravirtualized serial port, a paravirtualized SCSI controller, etc …

Virtual Machines Settings

Generally speaking Proxmox VE tries to choose sane defaults for virtual machines (VM). Make sure you understand the meaning of the settings you change, as it could incur a performance slowdown, or putting your data at risk.

General Settings

General settings of a VM include

the Node : the physical server on which the VM will run

the VM ID: a unique number in this Proxmox VE installation used to identify your VM

Name: a free form text string you can use to describe the VM

Resource Pool: a logical group of VMs

OS Settings

When creating a virtual machine (VM), setting the proper Operating System(OS) allows Proxmox VE to optimize some low level parameters. For instance Windows OS expect the BIOS clock to use the local time, while Unix based OS expect the BIOS clock to have the UTC time.

System Settings

On VM creation you can change some basic system components of the new VM. You can specify which display type you want to use.

Additionally, the SCSI controller can be changed. If you plan to install the QEMU Guest Agent, or if your selected ISO image already ships and installs it automatically, you may want to tick the Qemu Agent box, which lets Proxmox VE know that it can use its features to show some more information, and complete some actions (for example, shutdown or snapshots) more intelligently.

Proxmox VE allows to boot VMs with different firmware and machine types, namely SeaBIOS and OVMF. In most cases you want to switch from the default SeaBIOS to OVMF only if you plan to use PCIe pass through. A VMs Machine Type defines the hardware layout of the VM’s virtual motherboard. You can choose between the default Intel 440FX or the Q35 chipset, which also provides a virtual PCIe bus, and thus may be desired if one wants to pass through PCIe hardware.

Hard Disk

Bus/Controller

Qemu can emulate a number of storage controllers:

the IDE controller, has a design which goes back to the 1984 PC/AT disk controller. Even if this controller has been superseded by recent designs, each and every OS you can think of has support for it, making it a great choice if you want to run an OS released before 2003. You can connect up to 4 devices on this controller.

the SATA (Serial ATA) controller, dating from 2003, has a more modern design, allowing higher throughput and a greater number of devices to be connected. You can connect up to 6 devices on this controller.

the SCSI controller, designed in 1985, is commonly found on server grade hardware, and can connect up to 14 storage devices. Proxmox VE emulates by default a LSI 53C895A controller.

A SCSI controller of type VirtIO SCSI is the recommended setting if you aim for performance and is automatically selected for newly created Linux VMs since Proxmox VE 4.3. Linux distributions have support for this controller since 2012, and FreeBSD since 2014. For Windows OSes, you need to provide an extra iso containing the drivers during the installation. If you aim at maximum performance, you can select a SCSI controller of type VirtIO SCSI single which will allow you to select the IO Thread option. When selecting VirtIO SCSI single Qemu will create a new controller for each disk, instead of adding all disks to the same controller.

The VirtIO Block controller, often just called VirtIO or virtio-blk, is an older type of paravirtualized controller. It has been superseded by the VirtIO SCSI Controller, in terms of features.

Image Format

On each controller you attach a number of emulated hard disks, which are backed by a file or a block device residing in the configured storage. The choice of a storage type will determine the format of the hard disk image. Storages which present block devices (LVM, ZFS, Ceph) will require the raw disk image format, whereas files based storages (Ext4, NFS, CIFS, GlusterFS) will let you to choose either the raw disk image format or the QEMU image format.

the QEMU image format is a copy on write format which allows snapshots, and thin provisioning of the disk image.

the raw disk image is a bit-to-bit image of a hard disk, similar to what you would get when executing the dd command on a block device in Linux. This format does not support thin provisioning or snapshots by itself, requiring cooperation from the storage layer for these tasks. It may, however, be up to 10% faster than the QEMU image format.
[See this benchmark for details https://events.static.linuxfound.org/sites/events/files/slides/CloudOpen2013_Khoa_Huynh_v3.pdf]

the VMware image format only makes sense if you intend to import/export the disk image to other hypervisors.

Cache Mode

Setting the Cache mode of the hard drive will impact how the host system will notify the guest systems of block write completions. The No cache default means that the guest system will be notified that a write is complete when each block reaches the physical storage write queue, ignoring the host page cache. This provides a good balance between safety and speed.

If you want the Proxmox VE backup manager to skip a disk when doing a backup of a VM, you can set the No backup option on that disk.

Trim/Discard

If your storage supports thin provisioning (see the storage chapter in the Proxmox VE guide), you can activate the Discard option on a drive. With Discard set and a TRIM-enabled guest OS
[TRIM, UNMAP, and discard https://en.wikipedia.org/wiki/Trim_%28computing%29]
, when the VM’s filesystem marks blocks as unused after deleting files, the controller will relay this information to the storage, which will then shrink the disk image accordingly. For the guest to be able to issue TRIM commands, you must enable the Discard option on the drive. Some guest operating systems may also require the SSD Emulation flag to be set. Note that Discard on VirtIO Block drives is only supported on guests using Linux Kernel 5.0 or higher.

If you would like a drive to be presented to the guest as a solid-state drive rather than a rotational hard disk, you can set the SSD emulation option on that drive. There is no requirement that the underlying storage actually be backed by SSDs; this feature can be used with physical media of any type. Note that SSD emulation is not supported on VirtIO Block drives.

IO Thread

The option IO Thread can only be used when using a disk with the VirtIO controller, or with the SCSI controller, when the emulated controller type is VirtIO SCSI single. With this enabled, Qemu creates one I/O thread per storage controller, rather than a single thread for all I/O. This can increase performance when multiple disks are used and each disk has its own storage controller.

A CPU socket is a physical slot on a PC motherboard where you can plug a CPU. This CPU can then contain one or many cores, which are independent processing units. Whether you have a single CPU socket with 4 cores, or two CPU sockets with two cores is mostly irrelevant from a performance point of view. However some software licenses depend on the number of sockets a machine has, in that case it makes sense to set the number of sockets to what the license allows you.

Increasing the number of virtual CPUs (cores and sockets) will usually provide a performance improvement though that is heavily dependent on the use of the VM. Multi-threaded applications will of course benefit from a large number of virtual CPUs, as for each virtual cpu you add, Qemu will create a new thread of execution on the host system. If you’re not sure about the workload of your VM, it is usually a safe bet to set the number of Total cores to 2.

Resource Limits

CPU Type

Qemu can emulate a number different of CPU types from 486 to the latest Xeon processors. Each new processor generation adds new features, like hardware assisted 3d rendering, random number generation, memory protection, etc … Usually you should select for your VM a processor type which closely matches the CPU of the host system, as it means that the host CPU features (also called CPU flags ) will be available in your VMs. If you want an exact match, you can set the CPU type to host in which case the VM will have exactly the same CPU flags as your host system.

This has a downside though. If you want to do a live migration of VMs between different hosts, your VM might end up on a new system with a different CPU type. If the CPU flags passed to the guest are missing, the qemu process will stop. To remedy this Qemu has also its own CPU type kvm64, that Proxmox VE uses by defaults. kvm64 is a Pentium 4 look a like CPU type, which has a reduced CPU flags set, but is guaranteed to work everywhere.

In short, if you care about live migration and moving VMs between nodes, leave the kvm64 default. If you don’t care about live migration or have a homogeneous cluster where all nodes have the same CPU, set the CPU type to host, as in theory this will give your guests maximum performance.

Custom CPU Types

You can specify custom CPU types with a configurable set of features. These are maintained in the configuration file /etc/pve/virtual-guest/cpu-models.conf by an administrator. See man cpu-models.conf for format details.

Meltdown / Spectre related CPU flags

There are several CPU flags related to the Meltdown and Spectre vulnerabilities
[Meltdown Attack https://meltdownattack.com/]
which need to be set manually unless the selected CPU type of your VM already enables them by default.

There are two requirements that need to be fulfilled in order to use these CPU flags:

The host CPU(s) must support the feature and propagate it to the guest’s virtual CPU(s)

The guest operating system must be updated to a version which mitigates the attacks and is able to utilize the CPU feature

Otherwise you need to set the desired CPU flag of the virtual CPU, either by editing the CPU options in the WebUI, or by setting the flags property of the cpu option in the VM configuration file.

For Spectre v1,v2,v4 fixes, your CPU or system vendor also needs to provide a so-called “microcode update”
[You can use ‘intel-microcode’ / ‘amd-microcode’ from Debian non-free if your vendor does not provide such an update. Note that not all affected CPUs can be updated to support spec-ctrl.]
for your CPU.

To check if the Proxmox VE host is vulnerable, execute the following command as root:

A community script is also available to detect is the host is still vulnerable.
[spectre-meltdown-checker https://meltdown.ovh/]

Intel processors

This reduces the performance impact of the Meltdown (CVE-2017-5754) mitigation called Kernel Page-Table Isolation (KPTI), which effectively hides the Kernel memory from the user space. Without PCID, KPTI is quite an expensive mechanism
[PCID is now a critical performance/security feature on x86 https://groups.google.com/forum/m/#!topic/mechanical-sympathy/L9mHTbeQLNU]
.

To check if the Proxmox VE host supports PCID, execute the following command as root:

If this does not return empty your host’s CPU has support for pcid.

Required to enable the Spectre V4 (CVE-2018-3639) fix. Not included by default in any Intel CPU model. Must be explicitly turned on for all Intel CPU models. Requires an updated host CPU microcode(intel-microcode >= 20180703).

AMD processors

Required to enable the Spectre v4 (CVE-2018-3639) fix. Not included by default in any AMD CPU model. Must be explicitly turned on for all AMD CPU models. This should be provided to guests, even if amd-ssbd is also provided, for maximum guest compatibility. Note that this must be explicitly enabled when when using the «host» cpu model, because this is a virtual feature which does not exist in the physical CPUs.

Required to enable the Spectre v4 (CVE-2018-3639) fix. Not included by default in any AMD CPU model. Must be explicitly turned on for all AMD CPU models. This provides higher performance than virt-ssbd, therefore a host supporting this should always expose this to guests if possible. virt-ssbd should none the less also be exposed for maximum guest compatibility as some kernels only know about virt-ssbd.

Recommended to indicate the host is not vulnerable to Spectre V4 (CVE-2018-3639). Not included by default in any AMD CPU model. Future hardware generations of CPU will not be vulnerable to CVE-2018-3639, and thus the guest should be told not to enable its mitigations, by exposing amd-no-ssb. This is mutually exclusive with virt-ssbd and amd-ssbd.

If the NUMA option is used, it is recommended to set the number of sockets to the number of nodes of the host system.

vCPU hot-plug

Modern operating systems introduced the capability to hot-plug and, to a certain extent, hot-unplug CPUs in a running system. Virtualization allows us to avoid a lot of the (physical) problems real hardware can cause in such scenarios. Still, this is a rather new and complicated feature, so its use should be restricted to cases where its absolutely needed. Most of the functionality can be replicated with other, well tested and less complicated, features, see Resource Limits.

Currently only this feature is only supported on Linux, a kernel newer than 3.10 is needed, a kernel newer than 4.7 is recommended.

You can use a udev rule as follow to automatically set new CPUs as online in the guest:

Note: CPU hot-remove is machine dependent and requires guest cooperation. The deletion command does not guarantee CPU removal to actually happen, typically it’s a request forwarded to guest using target dependent mechanism, e.g., ACPI on x86/amd64.

Memory

For each VM you have the option to set a fixed size memory or asking Proxmox VE to dynamically allocate memory based on the current RAM usage of the host.

Fixed Memory Allocation

When setting memory and minimum memory to the same amount Proxmox VE will simply allocate what you specify to your VM.

Even when using a fixed memory size, the ballooning device gets added to the VM, because it delivers useful information such as how much memory the guest really uses. In general, you should leave ballooning enabled, but if you want to disable it (e.g. for debugging purposes), simply uncheck Ballooning Device or set

in the configuration.

Automatic Memory Allocation

When setting the minimum memory lower than memory, Proxmox VE will make sure that the minimum amount you specified is always available to the VM, and if RAM usage on the host is below 80%, will dynamically add memory to the guest up to the maximum memory specified.

When the host is running low on RAM, the VM will then release some memory back to the host, swapping running processes if needed and starting the oom killer in last resort. The passing around of memory between host and guest is done via a special balloon kernel driver running inside the guest, which will grab or release memory pages from the host.
[A good explanation of the inner workings of the balloon driver can be found here https://rwmj.wordpress.com/2010/07/17/virtio-balloon/]

All Linux distributions released after 2010 have the balloon kernel driver included. For Windows OSes, the balloon driver needs to be added manually and can incur a slowdown of the guest, so we don’t recommend using it on critical systems.

When allocating RAM to your VMs, a good rule of thumb is always to leave 1GB of RAM available to the host.

Network Device

Each VM can have many Network interface controllers (NIC), of four different types:

Intel E1000 is the default, and emulates an Intel Gigabit network card.

the VirtIO paravirtualized NIC should be used if you aim for maximum performance. Like all VirtIO devices, the guest OS should have the proper driver installed.

the Realtek 8139 emulates an older 100 MB/s network card, and should only be used when emulating older operating systems ( released before 2002 )

the vmxnet3 is another paravirtualized device, which should only be used when importing a VM from another hypervisor.

Proxmox VE will generate for each NIC a random MAC address, so that your VM is addressable on Ethernet networks.

The NIC you added to the VM can follow one of two different models:

in the default Bridged mode each virtual NIC is backed on the host by a tap device, ( a software loopback device simulating an Ethernet NIC ). This tap device is added to a bridge, by default vmbr0 in Proxmox VE. In this mode, VMs have direct access to the Ethernet LAN on which the host is located.

in the alternative NAT mode, each virtual NIC will only communicate with the Qemu user networking stack, where a built-in router and DHCP server can provide network access. This built-in DHCP will serve addresses in the private 10.0.2.0/24 range. The NAT mode is much slower than the bridged mode, and should only be used for testing. This mode is only available via CLI or the API, but not via the WebUI.

You can also skip adding a network device when creating a VM by selecting No network device.

Multiqueue

If you are using the VirtIO driver, you can optionally activate the Multiqueue option. This option allows the guest OS to process networking packets using multiple virtual CPUs, providing an increase in the total number of packets transferred.

When using the VirtIO driver with Proxmox VE, each NIC network queue is passed to the host kernel, where the queue will be processed by a kernel thread spawned by the vhost driver. With this option activated, it is possible to pass multiple network queues to the host kernel for each NIC.

When using Multiqueue, it is recommended to set it to a value equal to the number of Total Cores of your guest. You also need to set in the VM the number of multi-purpose channels on each VirtIO NIC with the ethtool command:

where X is the number of the number of vcpus of the VM.

You should note that setting the Multiqueue parameter to a value greater than one will increase the CPU load on the host and guest systems as the traffic increases. We recommend to set this option only when the VM has to process a great number of incoming connections, such as when the VM is running as a router, reverse proxy or a busy HTTP server doing long polling.

Display

QEMU can virtualize a few types of VGA hardware. Some examples are:

std, the default, emulates a card with Bochs VBE extensions.

cirrus, this was once the default, it emulates a very old hardware module with all its problems. This display type should only be used if really necessary
[https://www.kraxel.org/blog/2014/10/qemu-using-cirrus-considered-harmful/ qemu: using cirrus considered harmful]
, e.g., if using Windows XP or earlier

vmware, is a VMWare SVGA-II compatible adapter.

qxl, is the QXL paravirtualized graphics card. Selecting this also enables SPICE (a remote viewer protocol) for the VM.

You can edit the amount of memory given to the virtual GPU, by setting the memory option. This can enable higher resolutions inside the VM, especially with SPICE/QXL.

As the memory is reserved by display device, selecting Multi-Monitor mode for SPICE (e.g., qxl2 for dual monitors) has some implications:

Windows needs a device for each monitor, so if your ostype is some version of Windows, Proxmox VE gives the VM an extra device per monitor. Each device gets the specified amount of memory.

Linux VMs, can always enable more virtual monitors, but selecting a Multi-Monitor mode multiplies the memory given to the device with the number of monitors.

Selecting serialX as display type disables the VGA output, and redirects the Web Console to the selected serial port. A configured display memory setting will be ignored in that case.

USB Passthrough

There are two different types of USB passthrough devices:

Host USB passthrough

SPICE USB passthrough

Host USB passthrough works by giving a VM a USB device of the host. This can either be done via the vendor- and product-id, or via the host bus and port.

The vendor/product-id looks like this: 0123:abcd, where 0123 is the id of the vendor, and abcd is the id of the product, meaning two pieces of the same usb device have the same id.

The bus/port looks like this: 1-2.3.4, where 1 is the bus and 2.3.4 is the port path. This represents the physical ports of your host (depending of the internal order of the usb controllers).

If a device is present in a VM configuration when the VM starts up, but the device is not present in the host, the VM can boot without problems. As soon as the device/port is available in the host, it gets passed through.

The second type of passthrough is SPICE USB passthrough. This is useful if you use a SPICE client which supports it. If you add a SPICE USB port to your VM, you can passthrough a USB device from where your SPICE client is, directly to the VM (for example an input device or hardware dongle).

BIOS and UEFI

In order to properly emulate a computer, QEMU needs to use a firmware. Which, on common PCs often known as BIOS or (U)EFI, is executed as one of the first steps when booting a VM. It is responsible for doing basic hardware initialization and for providing an interface to the firmware and hardware for the operating system. By default QEMU uses SeaBIOS for this, which is an open-source, x86 BIOS implementation. SeaBIOS is a good choice for most standard setups.

Some operating systems (such as Windows 11) may require use of an UEFI compatible implementation instead. In such cases, you must rather use OVMF, which is an open-source UEFI implementation.
[See the OVMF Project https://github.com/tianocore/tianocore.github.io/wiki/OVMF]

There are other scenarios in which a BIOS is not a good firmware to boot from, e.g. if you want to do VGA passthrough.
[Alex Williamson has a very good blog entry about this https://vfio.blogspot.co.at/2014/08/primary-graphics-assignment-without-vga.html]

If you want to use OVMF, there are several things to consider:

In order to save things like the boot order, there needs to be an EFI Disk. This disk will be included in backups and snapshots, and there can only be one.

You can create such a disk with the following command:

Источник