Ubuntu 22.04 安装 KVM 虚拟机

Posted 2025-08-20 Updated 2025-08- 20

By Administrator

91~117 min read

一、KVM 虚拟机安装部署

1. 基础环境验证

# 如果输出的数字大于 0，则表示CPU 支持虚拟化
root@ubuntu:~# egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo
8

root@ubuntu:~# hostnamectl set-hostname kvm-host
root@ubuntu:~# exec bash
root@kvm-host:~#

2. 安装 kvm 软件包

# 更新安装源
root@kvm-host:~# sudo apt update

# 安装KVM虚拟机及管理工具
root@kvm-host:~# sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils libguestfs-tools virt-viewer virt-manager virtinst

# 安装python API
root@kvm-host:~# sudo apt install python3-libvirt

说明：

qemu-kvm：即 qemu+kvm，kvm 负责 cpu 和内存的虚拟化，而 qemu 负责 IO 设备，如网卡和磁盘等的虚拟化。
libvirt-daemon-system：KVM 管理工具，为不同的虚拟机监视器提供了统一的接口。
libvirt-clients: 包含了一组用于与 libvirt 库交互的命令行工具，包括 virsh、virt-install，virt-clone
virsh: 用于虚拟机的创建，启动，停止，迁移，克隆，配置文件管理等操作。
virt-install：用于 GuestOS 安装
virt-clone：用于虚拟机克隆
bridge-utils：配置网桥
libguestfs-tools：虚拟机镜像管理工具，包括 virt-cat、virt-edit、virt-ls、virt-rescue
virt-viewer：用于虚拟机控制台
virt-manager：图形界面管理KVM虚拟化
virtinst: 命令行工具，包括 virt-install、virt-clone、virt-manager 等。
python3-libvirt：libvirt 库的 Python 绑定，在Python 中使用 libvirt 的功能，包括对虚拟机、存储池、网络等资源的管理，以及对
拟化宿主机的监控和控制。

# 查看服务是否启动
root@kvm-host:~# systemctl is-active libvirtd
inactive

# 启动并开机自启
root@kvm-host:~# systemctl enable libvirtd --now
root@kvm-host:~# systemctl status libvirtd
● libvirtd.service - Virtualization daemon
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/libvirtd.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (running) since Wed 2025-08-20 06:32:08 UTC; 1s ago
TriggeredBy: ● libvirtd-admin.socket
             ● libvirtd.socket
             ● libvirtd-ro.socket
       Docs: man:libvirtd(8)
             https://libvirt.org
   Main PID: 36659 (libvirtd)
      Tasks: 21 (limit: 32768)
     Memory: 10.0M
        CPU: 394ms
     CGroup: /system.slice/libvirtd.service
             ├─36659 /usr/sbin/libvirtd
             ├─36838 /usr/sbin/dnsmasq --conf-file=/var/lib/libvirt/dnsmasq/default.conf --leasefile-ro --dhcp-script=/usr/lib/libvirt/libvirt_leaseshelper
             └─36839 /usr/sbin/dnsmasq --conf-file=/var/lib/libvirt/dnsmasq/default.conf --leasefile-ro --dhcp-script=/usr/lib/libvirt/libvirt_leaseshelper

Aug 20 06:32:08 kvm-host systemd[1]: Started Virtualization daemon.
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq[36838]: started, version 2.90 cachesize 150
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq[36838]: compile time options: IPv6 GNU-getopt DBus no-UBus i18n IDN2 DHCP DHCPv6 no-Lua TFTP conntrack ipset no-nftset auth cryptohash DNSSEC loop-detect inotify dumpfile
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq-dhcp[36838]: DHCP, IP range 192.168.122.2 -- 192.168.122.254, lease time 1h
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq-dhcp[36838]: DHCP, sockets bound exclusively to interface virbr0
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq[36838]: reading /etc/resolv.conf
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq[36838]: using nameserver 127.0.0.53#53
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq[36838]: read /etc/hosts - 8 names
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq[36838]: read /var/lib/libvirt/dnsmasq/default.addnhosts - 0 names
Aug 20 06:32:08 kvm-host dnsmasq-dhcp[36838]: read /var/lib/libvirt/dnsmasq/default.hostsfile

3. 用户和组管理

用户添加到 KVM 和 Libvirt 组

想要创建和管理虚拟机，你需要添加你的用户到 libvirt和 kvm用户组。

root@kvm-host:~# sudo usermod -aG kvm $USER
root@kvm-host:~# sudo usermod -aG libvirt $USER

4. 网络设置

1. 默认 NAT 网络

在libvirt 安装过程中，一个被称为 virbr0 的桥接设备默认被创建。这个设备使用 NAT 来连接客户机到外面的世界。

root@kvm-host:~# ifconfig
ens160: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.198.70  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.198.255
        inet6 fe80::250:56ff:fe89:ffa1  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:50:56:89:ff:a1  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 364005  bytes 388849387 (388.8 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 180983  bytes 16904439 (16.9 MB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 268  bytes 25922 (25.9 KB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 268  bytes 25922 (25.9 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ether 52:54:00:d3:94:16  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

默认不会修改本机的网卡配置，并且 192.168.122.0/24 地址段是由一个 default 配置文件提供

查看当前的网桥和它们连接的接口

root@kvm-host:~# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
virbr0          8000.525400d39416       yes

root@kvm-host:~# virsh net-list --all
 Name      State    Autostart   Persistent
--------------------------------------------
 default   active   yes         yes

默认网络设置适合大部分 Ubuntu 用户，但是有限制，由于虚拟机地址段为私有IP地址，你只能从虚拟机所在宿主机访问虚拟机地址，无法从外部网络访问虚拟机地址。

如果需要从外部连接虚拟机，需要创建一个新的网桥，将该网桥桥接到物理网卡，以便虚拟机配置物理网段的IP地址，进而实现通过外部网络直连虚拟机。

2. 网桥共享物理网卡

桥接网络与 KVM 客户虚拟机共享一个真实的以太网设备。使用桥接模式时，所有客户虚拟机都与主机物理机位于同一子网内。同一物理网络上的所有其他物理机都感知到这些虚拟机，并可以访问它们。桥接在 OSI 网络模型的第 2 层上运行。

每个客户虚拟机都可以像物理服务器一样直接绑定到 LAN 上任何可用的 IPv4 或 IPv6 地址。在所有 libvirt 网络类型中，桥接提供最佳性能且复杂性最低。只有当有足够的 IP 地址分配给每个客户虚拟机时，桥接才可用。这对于 IPv6 来说不是问题，因为托管服务提供商通常会提供许多免费的 IPv6 地址。但是，额外的 IPv4 地址很少有空闲的。

5. 创建NAT网络模式虚拟机

1.1 下载 cloud image 镜像

下面以默认NAT网络模式为例，介绍使用 ubuntu cloud image 快速启动虚拟机，以 jammy（Ubuntu Server 22.04 LTS）为例。

创建镜像模版目录

root@kvm-host:~# mkdir -pv /var/lib/libvirt/images/templates
mkdir: created directory '/var/lib/libvirt/images/templates'
root@kvm-host:~# cd /var/lib/libvirt/images/templates
root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/templates# wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-cloud-images/jammy/current/jammy-server-cloudimg-amd64.img

1.2 定制镜像参数

export image=/var/lib/libvirt/images/templates/jammy-server-cloudimg-amd64.img
virt-customize -a $image --run-command 'adduser ubuntu'
virt-customize -a $image --run-command 'echo "ubuntu:123456" | chpasswd'
virt-customize -a $image --run-command 'adduser ubuntu sudo'
virt-customize -a $image --run-command 'apt update -y'
virt-customize -a $image --run-command 'apt install -y qemu-guest-agent'

创建 ubuntu 用户，密码为 123456，并赋予sudo权限
更新系统软件索引（可选）
安装必要的软件包（可选）

1.3 创建虚拟机存储路径并复制镜像模板

root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/templates# mkdir -pv /var/lib/libvirt/images/ubuntu01
mkdir: created directory '/var/lib/libvirt/images/ubuntu01'
root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/templates# cp /var/lib/libvirt/images/templates/jammy-server-cloudimg-amd64.img /var/lib/libvirt/images/ubuntu01/

1.4 使用virt-install命令创建虚拟机

root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/ubuntu01# virt-install \
  --name ubuntu01 \
  --vcpus 1 \
  --memory 2048 \
  --disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu01/jammy-server-cloudimg-amd64.img \
  --os-variant ubuntu22.04 \
  --import \
  --autostart \
  --noautoconsole

参数说明：

--name：可选，指定虚拟机名称
--vcps：可选，指定虚拟机cpu大小
--memory：可选，指定虚拟机内存大小
--disk path：必选，指定虚拟机镜像位置
--os-variant：必选，指定虚拟机操作系统类型
--import ：必选，指定虚拟机安装方式，安装方式不同该参数不同
--autostart：可选，默认虚拟机不会随主机重启后一起启动，可通过添加该参数配置
--noautoconsole：可选，不指定该参数virt-install命令将始终处于挂起状态，需要另开窗口登录虚拟机

说明：使用osinfo-query命令可以列出 --os-variant 选项支持的所有参数。

root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/ubuntu01# apt install -y libosinfo-bin
root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/ubuntu01# osinfo-query os

创建虚拟机后，查看网口及网桥变化，主机新增vnet0网卡，网桥新增vnet0接口，说明虚拟机连接到了网桥上。

1.5 查看虚拟机

# 查看启动状态
root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/ubuntu01# virsh list --all
 Id   Name       State
--------------------------
 1    ubuntu01   running
 
 
# 查看虚拟机网络信息
root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/ubuntu01# virsh domifaddr ubuntu01 --source agent
 Name       MAC address          Protocol     Address
-------------------------------------------------------------------------------
 lo         00:00:00:00:00:00    ipv4         127.0.0.1/8
 -          -                    ipv6         ::1/128
 enp1s0     52:54:00:40:dc:42    N/A          N/A

1.6 进入虚拟机

使用 virsh console 命令连接到虚拟机

root@kvm-host:/var/lib/libvirt/images/ubuntu01# virsh console ubuntu01
Connected to domain 'ubuntu01'
Escape character is ^] (Ctrl + ])

ubuntu login: ubuntu
Password: 123456

可以看到网卡未获取任何IP地址，通过主机上的网桥接口virbr0可以确认网桥地址段默认为192.168.122.0/24，网关地址为192.168.122.1/24，该地址段和网关就是虚拟机可用的地址段和网关。

启用网卡配置，确认虚拟机网卡名称为enp1s0，虚拟机中创建网卡配置文件

cat >/etc/netplan/00-installer-config.yaml<<EOF
network:
  version: 2
  ethernets:
    enp1s0:
      dhcp4: false
      addresses:
        - 192.168.122.10/24
      nameservers:
        addresses:
          - 223.5.5.5
          - 223.6.6.6
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.122.1
EOF

root@ubuntu:~# chmod 600 /etc/netplan/00-installer-config.yaml
root@ubuntu:~# netplan apply 
WARNING:root:Cannot call Open vSwitch: ovsdb-server.service is not running.

测试可以 ping 通外网

1.7 退出虚拟机

退出虚拟机执行exit命令，然后按键盘快捷键ctrl + ]。

在kvm主机上查看虚拟机网卡IP地址（依赖虚拟机中的 qemu-guest-agent）

1.8 管理虚拟机基本操作

配置随宿主机自动启动，或在创建虚拟机时指定--autostart参数

root@kvm-host:~# virsh autostart ubuntu01

如果需要删除虚拟机，需要先将虚拟机关机

root@kvm-host:~# virsh shutdown ubuntu01

确认虚拟机已关机

root@kvm-host:~# virsh list --all
 Id   Name       State
---------------------------
 -    ubuntu01   shut off

然后执行以下命令删除虚拟机

root@kvm-host:~# virsh undefine ubuntu01

如果需要彻底删除虚拟机，则进一步删除虚拟机磁盘文件

root@kvm-host:~# rm -rf /var/lib/libvirt/images/ubuntu01/

6. 创建 Bridged 网络模式虚拟机

桥接网络与其他虚拟机共享主机的真实网络接口，以连接到外部网络。因此，每个 VM 都可以直接绑定到任何可用的 IPv4 或 IPv6 地址，就像一台物理计算机一样。

默认情况下，KVM 设置了一个专用虚拟网桥，以便所有 VM 都可以在主机内相互通信。它提供自己的子网和 DHCP 来配置虚拟机的网络，并使用 NAT 访问主机网络。

查看 KVM 默认虚拟接口的 IP 地址：

可以看到，KVM默认网络virbr0使用192.168.122.1/24 IP地址。所有虚拟机都将使用192.168.122.0/24 IP 范围内的 IP 地址，主机操作系统可通过192.168.122.1访问。应该能够从虚拟机操作系统内部通过 ssh 进入主机操作系统（位于 192.168.122.1）并使用 scp 来回复制文件。

如果您只从主机本身访问内部的 VM 就可以了。但是，无法从网络中的其他远程系统访问虚拟机。

为了从其他远程主机访问虚拟机，必须设置一个在主机网络上运行的公共网桥，并使用主机网络上的任何外部 DHCP 服务器。通俗地说，我们将使所有虚拟机使用主机系统使用的相同 IP 系列。

如果你打算从本机（Ubuntu 22.04）之外访问 KVM 虚拟机，你必须将虚拟机的网卡映射至网桥。virbr0 网桥是 KVM 安装完成后自动创建的，仅做测试用途。

1.1 禁用 KVM 默认 NAT 网络

# 查看正处于激活状态
root@kvm-host:~# virsh net-list --all
 Name      State    Autostart   Persistent
--------------------------------------------
 default   active   yes         yes

# 停止
root@kvm-host:~# virsh net-destroy default
Network default destroyed

# 查看已停止
root@kvm-host:~# virsh net-list --all
 Name      State      Autostart   Persistent
----------------------------------------------
 default   inactive   yes         yes

# 删除
root@kvm-host:~# virsh net-undefine default
Network default has been undefined

# 再次查看
root@kvm-host:~# virsh net-list --all
 Name   State   Autostart   Persistent
----------------------------------------

1.2 设置 KVM 公共网桥

现在，让我们设置 KVM 公共网桥以在创建新 VM 时使用。查找网络接口 ens160 的MAC地址

root@kvm-host:~# ifconfig ens160
ens160: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.198.70  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.198.255
        inet6 fe80::250:56ff:fe89:ffa1  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:50:56:89:ff:a1  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 1170396  bytes 1164729436 (1.1 GB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 573186  bytes 59367339 (59.3 MB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

MAC 地址为：00:50:56:89:ff:a1

为 VM（虚拟机）创建桥接网络。首先查看主机网卡默认配置

root@kvm-host:~# cat /etc/netplan/00-installer-config.yaml 
# This is the network config written by 'subiquity'
network:
  ethernets:
    ens160:
      addresses:
      - 192.168.198.70/24
      nameservers:
        addresses:
        - 223.5.5.5
        search: []
      routes:
      - to: default
        via: 192.168.198.1
  version: 2

修改如下：

root@kvm-host:~# cat /etc/netplan/00-installer-config.yaml
# This is the network config written by 'subiquity'
network:
  ethernets:
    ens160:
      dhcp4: false
      dhcp6: false
  bridges:
    br0:
      interfaces: [ ens160 ]
      dhcp4: false
      dhcp6: false
      addresses: [192.168.198.70/24]
      macaddress: 00:50:56:89:ff:a1
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.198.1
      nameservers:
        addresses: ["223.5.5.5","223.6.6.6"]
      parameters:
        stp: false
        forward-delay: 4
  version: 2

请注意：需要将 br0 的 macaddress 设置为在上面找到的 ens163的 MAC 地址。

测试网卡配置是否正确

root@kvm-host:~# netplan generate
root@kvm-host:~# echo $?
0

更新网卡配置

root@kvm-host:~# netplan apply
WARNING:root:Cannot call Open vSwitch: ovsdb-server.service is not running.

查看网卡 IP 信息

1.3 添加网桥到 KVM 中

当前 kvm 网络设置为空

root@kvm-host:~# virsh net-list
 Name   State   Autostart   Persistent
---------------------------------------

使用以下内容创建文件 br0.xml

root@kvm-host:~# cat >/etc/kvm/host-bridge.xml<<EOF
<network>
  <name>host-bridge</name>
  <forward mode="bridge"/>
  <bridge name="br0"/>
</network>
EOF

name – 虚拟网络的简称。它可以是任何字母数字字符串
forward – 表示虚拟网络必须连接到物理网络。 mode=“bridge” 在我们的例子中意味着正在连接到在 libvirt 之外创建的网桥。
bridge– 确定要连接的网桥的名称。

查看新增的网络

root@kvm-host:~# virsh net-list
 Name          State    Autostart   Persistent
------------------------------------------------
 host-bridge   active   yes         yes

现在，安装 KVM 后，您可以继续在 KVM 上创建 Ubuntu 22.04 虚拟机。

1.4 创建虚拟机

新建虚拟机ubuntu02，创建存储路径并复制镜像模板

root@kvm-host:~# mkdir -pv /var/lib/libvirt/images/ubuntu02
mkdir: created directory '/var/lib/libvirt/images/ubuntu02'
root@kvm-host:~# cp /var/lib/libvirt/images/templates/jammy-server-cloudimg-amd64.img /var/lib/libvirt/images/ubuntu02/

运行同样命令创建虚拟机

root@kvm-host:~# virt-install \
  --name ubuntu02 \
  --vcpus 1 \
  --memory 2048 \
  --disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu02/jammy-server-cloudimg-amd64.img \
  --os-variant ubuntu22.04 \
  --import \
  --autostart \
  --noautoconsole

查看启动情况

root@kvm-host:~# virsh list --all
 Id   Name       State
---------------------------
 2    ubuntu02   running
 -    ubuntu01   shut off
 
root@kvm-host:~# virsh domifaddr ubuntu02 --source agent
 Name       MAC address          Protocol     Address
-------------------------------------------------------------------------------
 lo         00:00:00:00:00:00    ipv4         127.0.0.1/8
 -          -                    ipv6         ::1/128
 enp1s0     52:54:00:77:b8:ac    N/A          N/A

1.5 进入虚拟机

确认虚拟机网卡名称为enp1s0，虚拟机中创建网卡配置文件，注意这次配置的虚拟机IP与主机同一个网段。

cat >/etc/netplan/00-installer-config.yaml<<EOF
network:
  version: 2
  ethernets:
    enp1s0:
      dhcp4: false
      addresses:
        - 192.168.198.71/24
      nameservers:
        addresses:
          - 223.5.5.5
          - 223.6.6.6
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.198.1
EOF

测试发现无法 ping 通路由器网关

宿主机开启 bridge 和 ipv4 转发

root@kvm-host:~# vim /etc/sysctl.conf 
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 0

root@kvm-host:~# modprobe br_netfilter
root@kvm-host:~# ls /proc/sys/net/bridge
bridge-nf-call-arptables  bridge-nf-call-ip6tables  bridge-nf-call-iptables  bridge-nf-filter-pppoe-tagged  bridge-nf-filter-vlan-tagged  bridge-nf-pass-vlan-input-dev

root@kvm-host:~# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 0

再次进入虚拟机测试没问题

但是！如果还是不通的话，假如此刻你的这个 KVM 宿主机也是运行在 ESXI 中的虚拟机，那么！

VMware vSwitch 默认的安全策略会拦截桥接出来的虚拟机流量

1.6 调整 ESXI vSwitch 安全策略

宿主机本身 是运行在 ESXi 上的虚拟机，再在里面跑 KVM（嵌套虚拟化）。这种情况下，VMware vSwitch 默认的安全策略会拦截桥接出来的虚拟机流量，表现就是：

VM ↔ 宿主机通（因为都在 br0 内部交换）。
VM → 网关不通（因为报文要通过 ESXi vSwitch 发出去，vSwitch 默认会丢掉“不是宿主机自身 MAC”的流量）。

原因

ESXi vSwitch 出于安全考虑，默认配置是：

Promiscuous Mode: Reject
MAC Address Changes: Reject
Forged Transmits: Reject

而 KVM 虚拟机在发包时用的是它自己的 MAC，不是宿主机的 MAC，所以 vSwitch 直接把这些包丢了 → 你就看到 VM 能 ping 宿主机，但 ping 不通网关。

解决办法就是把策略给允许通过，如下截图

此时解决了虚拟机无法 ping 通网关了。

7. 常用 virsh 管理命令

8. virt-manager 管理界面

windows 的话可以直接使用 xshell 连接 ssh，然后执行 virt-manager 打开可视化页面

而，Mac OS 的话可以下载安装 XQuartz 地址 https://www.xquartz.org/

虚拟化

KVM Linux

License: CC BY 4.0