為什么要折騰 KVM 虛擬機(jī)

最近因?yàn)楣镜氖虑?，沒有太多時(shí)間進(jìn)行寫作，就用一篇技術(shù)類的文章來湊數(shù)吧。

事情是這樣的，我們公司有一個(gè)小東西是基于嵌入式的系統(tǒng)開發(fā)的，不屬于 Android 也不屬于 iOS 平臺(tái)。嗯，這意味著什么呢？這意味著開發(fā)這個(gè)小東西的語言是 C 語言，而不是 Java, Objective-C 抑或是 Swift。所以我們需要一個(gè) Cross Compiler，也就是俗稱的交叉編譯環(huán)境來編譯這個(gè)代碼。

其實(shí) Xcode 編譯出來的 iOS App 也屬于交叉編譯的范疇。

然而，這個(gè)交叉編譯環(huán)境竟然只有 Windows 平臺(tái)的！其實(shí)，好像除了 GCC 之外，好用的交叉編譯環(huán)境都是 Windows 下面的。估計(jì)很多玩嵌入式的同學(xué)應(yīng)該都知道，現(xiàn)在業(yè)內(nèi)用得比較多的也就是 Keil 和 IAR 系列了。而及其不幸的是，兩者都是 Windows 特供的，沒有 macOS 或 Linux 版本。

為什么 Windows 會(huì)讓我這么得不爽呢？因?yàn)槠匠榱烁玫奶岣吖ぷ餍?，除了不得不使用的行業(yè)應(yīng)用軟件必須要跑在 Windows 下的時(shí)候，我們只用 Mac 不用 Windows。所以，我們基本上沒有閑置和富裕的 Windows 主機(jī)，不！是壓根就沒有，沒有什么「基本沒有」一說。

而在服務(wù)器端，更不要跟我說什么 Windows Server 云云的。作為一個(gè) macOS 和 Ubuntu 的腦殘用戶，我是不可能在 Bare metal 上跑一個(gè) Windows Server 的。服務(wù)器我們只跑 Linux，別的沒興趣。

那么問題來了，我們有一套自動(dòng)化編譯系統(tǒng)，也就是大家所熟知的 CI 體系 (Continuous integration)，用的是 Atlassian 的全家桶：Bitbucket、Bamboo、JIRA 還有 Confluence 什么的，全部跑在 Linux 平臺(tái)的 Docker 虛擬化容器中。

現(xiàn)在我們想把這個(gè)小東西也自動(dòng)化編譯器來，以便更好地把人力釋放出來，也方便未來跟蹤和管理每一次 Release 的內(nèi)容。而第一個(gè)要解決的問題就是：我們沒有 Windows 的服務(wù)器。

既然現(xiàn)在虛擬化這么流行，那么我們就利用現(xiàn)有的 Ubuntu 服務(wù)器虛擬化一個(gè) Windows 好啦，走起！

啥是 KVM

KVM 的全稱是：Kernel-based Virtual Machine，簡單一句話概括，就是一個(gè)基于 Linux 內(nèi)核的虛擬化管理系統(tǒng)。

從 Linux 內(nèi)核 版本開始就已經(jīng)集成了該功能。簡單理解 Docker 是在應(yīng)用層的虛擬化，而 KVM 是在系統(tǒng)層的虛擬化。

區(qū)別就是，Docker 虛擬化的內(nèi)容，必須跟 Host 主機(jī)共享內(nèi)核，也就意味著只能跑 Linux 類系統(tǒng)。

而 KVM 是整個(gè)主機(jī)虛擬，所以可以安裝不同的操作系統(tǒng)，而不局限于 Linux 本身。等我過段時(shí)間抽風(fēng)的時(shí)候，看看能不能在 Ubuntu 上虛擬化個(gè) macOS 出來。這樣就不用單獨(dú)再弄個(gè) Mac 主機(jī)來自動(dòng)化編譯 iOS App 了。

安裝 KVM

我這里使用的是 Ubuntu LTS 版本，考慮長期使用和穩(wěn)定性，基本上只選 LTS 版本，其他版本差別也不太大，參考著做就好了。

首先是安裝 KVM 相關(guān)的包文件，因?yàn)槲业姆?wù)器都是命令行，沒有安裝 X 桌面，所以我加了 --no-install-recommends 參數(shù)。不然的話它會(huì)安裝 virt-viewer 之類的包，而它們的依賴關(guān)系中又有 X11 和很多圖形圖像庫，而這些都用不上。但是如果你開啟了桌面系統(tǒng)，那么也可以不加該參數(shù)。

$ sudo apt-get install --no-install-recommends qemu-kvm qemu-utils libvirt-bin virtinst cpu-checker

讓我們來驗(yàn)證一下是不是一切 OK

$ kvm-ok

INFO: /dev/kvm exists

KVM acceleration can be used

很好，一切順利，我們?cè)賮砼獋€(gè)橋接網(wǎng)絡(luò)。其實(shí)這個(gè)也不是必須的，看你的使用場(chǎng)景。

KVM 會(huì)自己創(chuàng)建一個(gè) virbr0 的橋接網(wǎng)絡(luò)，但是這個(gè)是一個(gè) NAT 的網(wǎng)絡(luò)，沒有辦法跟局域網(wǎng)內(nèi)的其他主機(jī)進(jìn)行通信，所以還是別偷懶，自己建一個(gè)橋接網(wǎng)絡(luò)吧。

參考配置如下：

$ cat /etc/network/interfaces

# This file describes the network interfaces available on your system

# and how to activate them. For more information, see interfaces(5).

source /etc/network/*

# The loopback network interface

auto lo

iface lo inet loopback

# The bridged network interface

auto br0

iface br0 inet static

address

netmask

gateway

dns-nameservers

bridge_ports enp9s0

bridge_stop off

bridge_fd 0

bridge_maxwait 0

重啟網(wǎng)絡(luò)，并驗(yàn)證一下橋接狀態(tài)：

$ sudo systemctl restart networking

$ sudo brctl show

bridge name bridge id STP enabled interfaces

br0 no enp9s0

virbr0 yes virbr0-nic

OK，一切正常，可以開始創(chuàng)建虛擬主機(jī)了。

創(chuàng)建虛擬主機(jī)

KVM 只是完成了第一步，我們還需要?jiǎng)?chuàng)建虛擬主機(jī)才可以繼續(xù)往下走。

在開始之前，我們要準(zhǔn)備好幾個(gè)東西：

安裝鏡像

ISO 和軟盤鏡像

客戶端（macOS 自帶）

我這里使用的是 Virtio 版本。操作系統(tǒng)版本是：Ubuntu LTS。

一切準(zhǔn)備就緒，使用 virt-install 命令來幫助創(chuàng)建虛擬機(jī)：

virt-install \

--name win10 \

--memory 2048 \

--vcpus sockets=1,cores=1,threads=2 \

--cdrom=/path/to/ \

--os-variant= \

--disk /path/to/win10/,bus=virtio,size=40 \

--disk /path/to/virtio/,device=floppy \

--network bridge=br0,model=virtio \

--graphics vnc,password=Passw0rd,port=5910 \

--hvm \

--virt-type kvm

基本上配置信息都在上面了，虛擬信息機(jī)配置如下：

2G 內(nèi)存

1 個(gè) CPU，1 個(gè)核，2 個(gè)線程

1 個(gè) CDROM（Windows 安裝光盤）

40G 硬盤（系統(tǒng)盤）

1 個(gè)軟驅(qū)（Virtio 驅(qū)動(dòng)）

在 5910 端口開放一個(gè) VNC 遠(yuǎn)程桌面

如果你的命令輸入的正確，應(yīng)該會(huì)得到類似的反饋信息：

Starting install...

Creating domain...

Domain installation still in progress. Waiting for installation to complete.

簡單來說，就是虛擬機(jī)已經(jīng)創(chuàng)建好了，但是因?yàn)闆]有圖像界面，所以沒有辦法下一步了。當(dāng)我們連接了 VNC 以后，就可以繼續(xù)往下走了。這個(gè)提示只會(huì)出現(xiàn)一次，安裝好系統(tǒng)以后，不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)啟動(dòng)等待的情況。

安裝 Windows 10

雖然我們?cè)趧?chuàng)建虛擬機(jī)的時(shí)候，指明了使用 5910 端口來提供 VNC 遠(yuǎn)程桌面。但是這個(gè)端口是不能直接訪問的，因?yàn)樗J(rèn)綁定在 上，也就是只有本地才能訪問。我們需要先把遠(yuǎn)程的本地端口，映射成本地的端口。

ssh -L 5910::5910 server

然后在 macOS 下，? + Space 呼叫出 Spotlight，然后輸入：

Windows 系統(tǒng)了，如果不能識(shí)別硬盤，需要手動(dòng)加載一下驅(qū)動(dòng)，選擇 A 盤和對(duì)應(yīng)的 Windows 目錄就可以了。同樣的，如果網(wǎng)卡沒有驅(qū)動(dòng)，也是如法炮制。

附安裝完成的屏幕截圖一張：