「QEMU」の版間の差分
(→virtio: https://wiki.archlinux.org/index.php?title=QEMU&oldid=745549 (2022-09-10T19:23:13) に同期) |
(→vnc: https://wiki.archlinux.org/index.php?title=QEMU&oldid=745549 (2022-09-10T19:23:13) に同期) |
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これは VGA カードが全くない PC と同じようになります。{{ic|-vnc}} オプションを使ってもアクセスすることはできません。また、QEMU に VGA カードをエミュレートさせ SDL ディスプレイを無効にする {{ic|-nographic}} オプションとは異なります。 |
これは VGA カードが全くない PC と同じようになります。{{ic|-vnc}} オプションを使ってもアクセスすることはできません。また、QEMU に VGA カードをエミュレートさせ SDL ディスプレイを無効にする {{ic|-nographic}} オプションとは異なります。 |
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| − | + | == vnc == |
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| − | {{ic|-nographic}} オプションを使っている場合、{{ic|-vnc display}} オプションを追加することで QEMU に {{ic|display}} を listen させて VGA ディスプレイを VNC セッションにリダイレクトさせることができます。[[#ブート時に QEMU 仮想マシンを起動する]] セクションの設定例にこれのサンプルがあります。 |
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| + | {{ic|-vnc :''X''}} オプションを追加すると、QEMU に VGA ディスプレイを VNC セッションにリダイレクトさせることができます。ディスプレイ番号を {{ic|''X''}} に置き換えます (0 は 5900 で、1 は 5901... でリッスンします)。 |
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| − | $ qemu-system-x86_64 -vga std -nographic -vnc :0 |
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| − | $ gvncviewer :0 |
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| + | $ qemu-system-x86_64 -vnc :0 |
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| − | VNC を使う際、[https://www.berrange.com/posts/2010/07/04/more-than-you-or-i-ever-wanted-to-know-about-virtual-keyboard-handling/ ここ]で示されているようなキーボードの問題が発生するかもしれません。解決方法は、QEMU で {{ic|-k}} オプションを''使わない''ことと、{{Pkg|gtk-vnc}} の {{ic|gvncviewer}} を使うことです。libvirt のメーリングリストに投稿された [https://www.mail-archive.com/libvir-list@redhat.com/msg13340.html この] メッセージも参照してください。 |
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| + | [[#ブート時に QEMU 仮想マシンを起動する]] セクションにも例が示されています。 |
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| + | {{Warning|デフォルトのVNCサーバー設定では、いかなる形式の認証も使用されません。どのユーザーもどのホストからでも接続できます。}} |
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| + | === 基本的なパスワード認証 === |
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| + | アクセスパスワードは {{ic|password}} オプションを使用して簡単に設定できます。QEMU モニターでパスワードを指定する必要があり、パスワードが提供された場合にのみ接続が可能になります。 |
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| + | $ qemu-system-x86_64 -vnc :0,password -monitor stdio |
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| + | |||
| + | QEMU モニターでは、{{ic|change vnc password}} コマンドを使用してパスワードを設定し、次にパスワードを指定します。 |
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| + | 次のコマンドラインは、直接 vnc をパスワードを付きで実行します。 |
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| + | |||
| + | $ printf "change vnc password\n%s\n" MYPASSWORD | qemu-system-x86_64 -vnc :0,password -monitor stdio |
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| + | |||
| + | {{Note|パスワードは 8 文字までに制限されており、総当たり攻撃で推測できます。パブリックネットワークではより厳重に保護することを強く推奨します。}} |
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== オーディオ == |
== オーディオ == |
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2022年9月11日 (日) 14:56時点における版
QEMU ホームページ より:
- QEMU は汎用なオープンソースのマシンエミュレータ・バーチャライザーです。
マシンエミュレータとして使う場合、QEMU はあるマシン (例: ARM ボード) 用に作られた OS やプログラムを他のマシン (例: x86 PC) で動かすことができます。動的変換を利用することによって、素晴らしいパフォーマンスを実現します。
Xen や KVM など他のハイパーバイザを使うことで QEMU は仮想化のための CPU 拡張命令を利用することができます。バーチャライザーとして使う場合、ゲストコードをホスト CPU で直接実行することにより QEMU はネイティブに近いパフォーマンスを得ることができます。
目次
- 1 インストール
- 2 QEMUのグラフィカルフロントエンド
- 3 新しい仮想化システムの作成
- 4 仮想化システムを実行する
- 5 ホスト・ゲスト OS 間でデータを移動する
- 6 ネットワーク
- 7 グラフィック
- 8 vnc
- 9 オーディオ
- 10 virtio ドライバーのインストール
- 11 QEMU モニタ
- 12 ヒントとテクニック
- 12.1 Improve virtual machine performance
- 12.2 ブート時に QEMU 仮想マシンを起動する
- 12.3 シームレスなマウス
- 12.4 ホスト USB デバイスのパススルー
- 12.5 SPICE による USB リダイレクト
- 12.6 KSM を有効にする
- 12.7 マルチモニターのサポート
- 12.8 コピーアンドペースト
- 12.9 Windows 特有のノート
- 12.10 Clone Linux system installed on physical equipment
- 12.11 Chrooting into arm/arm64 environment from x86_64
- 12.12 Not grabbing mouse input
- 13 トラブルシューティング
- 13.1 仮想マシンの動作が遅すぎる
- 13.2 マウスカーソルが敏感すぎたり迷走する
- 13.3 カーソルが表示されない
- 13.4 Two different mouse cursors are visible
- 13.5 カーソルが移動・アタッチできない
- 13.6 Keyboard issues when using VNC
- 13.7 キーボードが壊れているまたは矢印キーが動作しない
- 13.8 Could not read keymap file
- 13.9 ウィンドウのリサイズでゲストのディスプレイが引き伸ばされる
- 13.10 ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: 16 Device or resource busy
- 13.11 libgfapi エラーメッセージ
- 13.12 ライブ環境でカーネルパニックが発生する
- 13.13 Windows 7 ゲストの音質が酷い
- 13.14 Could not access KVM kernel module: Permission denied
- 13.15 Windows の仮想マシンを起動したときに "System Thread Exception Not Handled"
- 13.16 特定の Windows のゲームやアプリケーションでクラッシュやブルスクリーンが発生する
- 13.17 Applications in the VM experience long delays or take a long time to start
- 13.18 High interrupt latency and microstuttering
- 13.19 QXL video causes low resolution
- 13.20 VM does not boot when using a Secure Boot enabled OVMF
- 13.21 VM does not boot into Arch ISO
- 13.22 Guest CPU interrupts are not firing
- 14 参照
インストール
qemu-full パッケージ (または GUI が必要ない場合は qemu-base) をインストールしてください。また、任意で以下のパッケージもインストールしてください:
- qemu-block-gluster - GlusterFS ブロックのサポート
- qemu-block-iscsi - iSCSI ブロックのサポート
- qemu-block-rbd - RBD ブロックのサポート
- samba - SMB/CIFS サーバーのサポート
あるいは、ユーザーモードと静的のバリアントとして qemu-user-staticAUR が存在します。
QEMU バリアンツ
QEMUには、さまざまなユースケースに適したいくつかのバリアンツが用意されています。
最初の分類として、QEMUにはフルシステムエミュレーションモードとユーザーモードエミュレーションモードの2種類が提供されています。
- フルシステムエミュレーション
- このモードでは、QEMUは1つまたは複数のプロセッサとさまざまな周辺機器を含むフルシステムをエミュレートします。より正確ですが速度は遅く、エミュレートするOSはLinuxである必要がありません。
- フルシステムエミュレーション用のQEMUコマンドは
qemu-system-target_architectureという名前が付けられています。例えば インテル64ビットCPUのエミュレーション用のqemu-system-x86_64、インテル32ビットCPU用のqemu-system-i386、 ARM(32ビット)用のqemu-system-arm、 ARM64用のqemu-system-aarch64などです。 - ターゲットアーキテクチャがホスト CPU と一致する場合、このモードでも KVM や Xen のようなハイパーバイザーを使うことで大幅なスピードアップの恩恵を受けられるかもしれません。
- ユーザーモードエミュレーション
- このモードでは、QEMUはホストシステムのリソースを利用することで、(潜在的に)異なるアーキテクチャ用にコンパイルされた Linux 実行ファイルを呼び出すことができます。互換性の問題がある場合があります。例えば、一部の機能が実装されていない、動的リンクされた実行ファイルがそのままでは動作しない(これについては#x86_64 から arm/arm64 環境への Chrootingを参照)、そして Linux のみがサポートされています(ただし Windows 実行ファイルの実行には Wine が使用できる場合があります)。
- ユーザーモードエミュレーション用のQEMUコマンドには
qemu-target_architectureという名前が付けられており、例えばintel 64ビットCPUのエミュレーション用はqemu-x86_64になります。
QEMU には動的リンク型と静的リンク型のバリアンツが提供されています。
- 動的リンク型(デフォルト)
qemu-*コマンドはホストOSのライブラリに依存し、このため実行ファイルのサイズが小さくなっています。- 静的リンク型
qemu-*コマンドは同じアーキテクチャの Linux システムにコピーすることができます。
Arch Linux の場合、フルシステムエミュレーションは以下のように提供されます:
- 非ヘッドレス (デフォルト)
- このバリアントでは、追加の依存関係(SDL や GTK など)を必要とする GUI 機能を使用できます。
- ヘッドレス
- GUI を必要としないスリムなバリアントです(サーバなどに適しています)。
ヘッドレス版と非ヘッドレス版は同じ名前のコマンド(例: qemu-system-x86_64)をインストールするため、両方を同時にインストールすることはできないことに注意してください。
Arch Linux で利用可能なパッケージの詳細
- qemu-desktop パッケージはフルシステムエミュレーション用の
x86_64アーキテクチャエミュレータを提供します(qemu-system-x86_64)。 qemu-emulators-full パッケージは、x86_64ユーザモード版 (qemu-x86_64) を提供し、サポートされている他のアーキテクチャについても、フルシステム版と ユーザモード版の両方(例:qemu-system-armおよびqemu-arm)が含まれています。 - これらのパッケージのヘッドレスバージョン (フルシステムエミュレーションにのみ適用可能) は、 qemu-base (
x86_64-のみ) および qemu-emulators-full (その他のアーキテクチャ) です。 - フルシステムエミュレーションは、別のパッケージに含まれるいくつかの QEMU モジュールを使用して拡張することができます: qemu-block-gluster, qemu-block-iscsi, qemu-block-rbd, qemu-guest-agent.
- 非公式の AUR パッケージ qemu-user-staticAUR は QEMU がサポートする全てのターゲットアーキテクチャにユーザーモードと静的バリアントを提供します。このパッケージのプリコンパイルバージョンが存在します: qemu-user-static-binAUR 。インストールされる QEMU コマンドは
qemu-target_architecture-staticという名前で、例えば intel 64-bit CPU 用はqemu-x86_64-staticです。 - 非公式の AUR パッケージ qemu-loongarch64-gitAUR は(qemu-system-loongarch64-gitAUR と qemu-loongarch64-static-gitAUR とともに) LoongArch アーキテクチャ用の QEMU で、version 7.1 から公式にサポートされています。
QEMUのグラフィカルフロントエンド
VirtualBox や VMware などの他の仮想化プログラムと違って、QEMUは仮想マシンを管理するためのGUI (仮想マシン実行時に表示されるウィンドウを除く)を提供せず、保存された設定を使って永続的な仮想マシンを作成する方法も提供しません。仮想マシンを起動するためのカスタムスクリプトを作成していない限り、仮想マシンを実行するためのすべてのパラメータは、起動のたびにコマンドラインで指定する必要があります。
Libvirt は、QEMU 仮想マシンを管理するための便利な方法を提供します。利用可能なフロントエンドについては、libvirtクライアントの一覧 を参照してください。
その他の QEMU 用 GUI フロントエンド:
- AQEMU — Qt5で書かれたQEMU GUI。
新しい仮想化システムの作成
ハードディスクイメージの作成
CD-ROM やネットワークからライブシステムを起動するのでない (そしてオペレーティングシステムをハードディスクイメージにインストールしない) 限り、QEMU を実行するにはハードディスクイメージが必要になります。ハードディスクイメージはエミュレートするハードディスクの内容を保存するファイルです。
ハードディスクイメージを raw にすると、ゲストからは文字通りバイト単位で等しいようになり、ホスト上のゲストハードドライブをフルに使用することになります。この方法は I/O のオーバーヘッドを最小に抑えられますが、ゲストで使用していない領域もホストは使えないため、大量の容量を消費するのが欠点です。
また、ハードディスクイメージを qcow2 などのフォーマットにすることもできます。ゲストオペレーティングシステムが実際に仮想ハードディスク上のセクタに書き込んだ時にイメージファイルに容量を割り当てます。ホストシステムで占める容量はかなり少なくて済み、ゲストオペレーションにはフルサイズのイメージとして見えます。QEMU のスナップショット機能にも対応しています (詳しくは#モニタコンソールを使ってスナップショットを作成・管理を参照)。こちらの形式では raw と違ってパフォーマンスに多少影響を与えます。
QEMU にはハードディスクイメージを作成するための qemu-img コマンドがあります。例えば raw フォーマットで 4GiB イメージを作成するには:
$ qemu-img create -f raw image_file 4G
-f qcow2 を使うことで qcow2 ディスクを作成できます。
オーバーレイストレージイメージ
一度ストレージメディアを作成してから ('backing' イメージ)、QEMU にイメージへの変更を overlay イメージとして維持させることができます。これによってストレージメディアを前の状態に戻すことが可能になります。戻りたい時点で、オリジナルの backing イメージを元に新しい overlay イメージを作成することで戻すことができます。
overlay イメージを作成するには、次のようにコマンドを実行してください:
$ qemu-img create -o backing_file=img1.raw,backing_fmt=raw -f qcow2 img1.cow
その後通常通り QEMU VM を起動することができます (仮想化システムを実行するを参照):
$ qemu-system-x86_64 img1.cow
backing イメージには変更が加えられず、ストレージへの追記は overlay イメージファイルに保存されるようになります。
backing イメージのパスが変更された場合、修正が必要になります。
オリジナルの backing イメージのパスからこのイメージに繋がるようにしてください。必要ならば、オリジナルのパスに新しいパスへのシンボリックリンクを作成します。次のようなコマンドを実行してください:
$ qemu-img rebase -b /new/img1.raw /new/img1.cow
あなたの判断で、backing イメージの古いパスがチェックされない'危険な' rebase を実行することもできます:
$ qemu-img rebase -u -b /new/img1.raw /new/img1.cow
イメージのリサイズ
qemu-img 実行可能ファイルには resize オプションがあり、ハードドライブイメージの簡単なリサイズができます。このコマンドは raw と qcow2 の両方で使えます。例えば、イメージ容量を 10GB 増やすには、次を実行してください:
$ qemu-img resize disk_image +10G
ディスクイメージを拡大した後、仮想マシン内でファイルシステムおよびパーティションツールを使用して、新しいスペースを実際に使い始める必要があります。ディスクイメージを縮小する場合、仮想マシン内のファイルシステムおよびパーティションツールを使用して まず割り当てられたファイル・システムとパーティション・サイズを縮小 し、それに応じてディスクイメージを縮小する必要があります。Windows ゲストの場合、"ハードディスクパーティションの作成とフォーマット" コントロールパネルを開きます。
インストールメディアを準備する
ディスクイメージにオペレーティングシステムをインストールするには、オペレーティングシステムのインストールメディア (例: オプティカルディスク、USB ドライブ、ISO イメージ) が必要です。QEMU はメディアに直接アクセスできないのでインストールメディアをマウントしてはいけません。
オペレーティングシステムのインストール
ここで初めてエミュレータを起動することになります。ディスクイメージにオペレーティングをインストールするには、ディスクイメージとインストールメディアの両方を仮想マシンに結びつけて、インストールメディアから起動するようにする必要があります。
例えば i386 ゲストで、CD-ROM としてのブータブル ISO ファイルと raw ディスクイメージからインストールするには:
$ qemu-system-x86_64 -cdrom iso_image -boot order=d -drive file=disk_image,format=raw
他のメディアタイプ(フロッピー、ディスクイメージ、物理ドライブなど)の読み込みについては qemu(1) を、その他の便利なオプションについては #仮想化システムを実行する を見て下さい。
オペレーティングシステムのインストールが終了したら、直接 QEMU イメージを起動することができます( #仮想化システムを実行する を参照)。
{注意|デフォルトではマシンに割り当てられるメモリは 128MiB だけです。メモリの量は -m スイッチで調整できます。例えば -m 512M や -m 2G 。｝
仮想化システムを実行する
qemu-system-* バイナリ (例えば qemu-system-i386 や qemu-system-x86_64 など、エミュレートするアーキテクチャによって異なります) を使って仮想化システムを実行します。使用方法は:
$ qemu-system-x86_64 options disk_image
全ての qemu-system-* バイナリでオプションは共通です、全てのオプションのドキュメントは qemu(1) を見て下さい。
デフォルトで、QEMU は仮想マシンのビデオ出力をウィンドウに表示します。注意: QEMU ウィンドウの中をクリックすると、マウスポインタが取り込まれます。ポインタを戻すには、Ctrl+Alt+g を押して下さい。
KVM を有効にする
使用しているプロセッサとカーネルが KVM をサポートしている必要があります。また、必要なカーネルモジュールがロードされてなければなりません。詳しくは KVM を見て下さい。
QEMU を KVM モードで起動するには、起動オプションに -enable-kvm を追加してください。実行中の仮想マシンで KVM が有効になっているかどうか確認するには、Ctrl+Alt+Shift+2 を使って QEMU Monitor に入り、info kvm と入力してください。
IOMMU (Intel VT-d/AMD-Vi) サポートを有効にする
IOMMU を使うことで PCI パススルーやメモリの保護などの機能が利用できます。Wikipedia:ja:IOMMU#利点 や Memory Management (computer programming): Could you explain IOMMU in plain English? を見てください。
IOMMU を有効化するには:
- CPU によって AMD-Vi/Intel VT-d がサポートされていること、BIOS の設定で有効になっていることを確認してください。
- Intel の CPU を使っている場合は
intel_iommu=on、AMD の CPU を使っている場合はamd_iommu=onをカーネルパラメータに追加してください。 - PCI パススルーのためだけに IOMMU が必要な場合、
iommu=ptパラメータも追加してください。Linux がパススルーするデバイスの IOMMU だけを有効化できるようになり、システムの他のデバイスへのパフォーマンスの影響を避けられます。CPU メーカー別のパラメータ (上記) もonにする必要があります。 - 再起動して
dmesgにDMARがあることを確認して IOMMU が有効になっていることをチェックしてください:[0.000000] DMAR: IOMMU enabled。 -device intel-iommuを追加して IOMMU デバイスを作成してください:
$ qemu-system-x86_64 -enable-kvm -machine q35,accel=kvm -device intel-iommu -cpu host,hv_relaxed,hv_spinlocks=0x1fff,hv_vapic,hv_time ..
UEFIモードでの起動
QEMU が使用するデフォルトのファームウェアは SeaBIOS で、これはレガシー BIOS の実装です。QEMU はデフォルトの読み取り専用(ROM)イメージとして /usr/share/qemu/bios-256k.bin (seabios で提供される) を使用します。他のファームウェアファイルを選択するには -bios 引数を使用します。しかし、UEFI が正しく動作するためには書き込み可能なメモリが必要であるため、代わりに PC システムフラッシュ をエミュレートする必要があります。
OVMF は仮想マシンの UEFI サポートを有効にするための TianoCore プロジェクトです。 edk2-ovmf パッケージで インストール することができます。
OVMF をファームウェアとして使うには 2 つの方法があります。一つは /usr/share/edk2-ovmf/x64/OVMF.fd をコピーして書き込み可能にし、pflashドライブとして利用する方法です:
-drive if=pflash,format=raw,file=/copy/of/OVMF.fd.
UEFI 設定への全ての変更はこのファイルに直接保存されます。
もう一つのより好ましい方法は OVMF を二つのファイルに分割することです。最初のファイルは読み込み専用でファームウェアの実行ファイルを保存し、2番目のファイルは書き込み可能な変数ストアとして使われます。利点はファームウェアファイルをコピーせずに直接使うことができ、 pacman によって自動的にアップデートされることです。
/usr/share/edk2-ovmf/x64/OVMF_CODE.fd を最初のリードオンリーな pflash ドライブとして使用します。/usr/share/edk2-ovmf/x64/OVMF_VARS.fd をコピーして書き込み可能にし、2台目の書き込み可能な pflash ドライブとして使用します:
-drive if=pflash,format=raw,readonly=on,file=/usr/share/edk2-ovmf/x64/OVMF_CODE.fd \ -drive if=pflash,format=raw,file=/copy/of/OVMF_VARS.fd
Trusted Platform Module のエミュレーション
QEMUは、Windows 11などの一部のシステムで必要とされるTrusted Platform Module をエミュレートすることができます。
ソフトウェア TPM の実装を提供する swtpm パッケージをインストール します。 TPM のデータを格納するディレクトリを作成します(/path/to/mytpmを例として使用します)。以下のコマンドを実行し、エミュレータを起動します:
$ swtpm socket --tpm2 --tpmstate dir=/path/to/mytpm --ctrl type=unixio,path=/path/to/mytpm/swtpm-sock
/path/to/mytpm/swtpm-sock は swtpm が作成します: これはQEMUが接続するUNIXソケットです。どのディレクトリに置いてもかまいません。
デフォルトでは、swtpm は TPM バージョン 1.2 エミュレータを起動します。 --tpm2 オプションを指定すると、TPM 2.0 のエミュレーションが有効になります。
最後に、QEMU に以下のオプションを追加します:
-chardev socket,id=chrtpm,path=/path/to/mytpm/swtpm-sock \ -tpmdev emulator,id=tpm0,chardev=chrtpm \ -device tpm-tis,tpmdev=tpm0
すると、VM 内で TPM が使用できるようになります。VM をシャットダウンすると、swtpmは自動的に終了します。
詳しくは the QEMU documentation を参照してください。
ホスト・ゲスト OS 間でデータを移動する
ネットワーク
ファイルを転送できるネットワークプロトコルであれば NFS, SMB, NBD, HTTP, FTP, SSH など何でも使ってホストとゲスト OS 間でデータを共有することができます、ただしネットワークを適切に設定して適切なサービスを有効にする必要があります。
デフォルトのユーザーモードネットワークは IP アドレス 10.0.2.2 でゲストがホスト OS にアクセスするのを許可します。ホスト OS で動作する全てのサーバー、SSH サーバーや SMB サーバーなどは、この IP アドレスでアクセスすることが可能になります。そしてゲストでは、SMB や NFS でホストのディレクトリをマウントしたり、ホストの HTTP サーバーなどにアクセスすることが可能です。 ゲスト OS で動作しているサーバーにホスト OS がアクセスすることはできませんが、他のネットワーク設定を使えば不可能ではありません (#QEMU の Tap ネットワーク を参照)。
QEMUのポートフォワーディング
QEMUのポートフォワーディングはIPv4のみです。
QEMUはホストからゲストへポートを転送し、例えばホストからゲスト上で動作しているSSHサーバーへの接続を可能にします。
例えば、ホストのポート 60022 とゲストのポート 22(SSH) をバインドするには、次のようなコマンドでQEMUを起動します:
$ qemu-system-x86_64 disk_image -nic user,hostfwd=tcp::60022-:22
ゲストで sshd が動いていることを確認し、接続します:
$ ssh guest-user@127.0.0.1 -p 60022
SSHFS を使って共有読み込みと書き込みのためにゲストのファイルシステムをホストにマウントできます。
複数のポートを転送するには、hostfwd を -nic 引数で繰り返すだけです、例えば VNC のポートは次のようになります:
$ qemu-system-x86_64 disk_image -nic user,hostfwd=tcp::60022-:22,hostfwd=tcp::5900-:5900
QEMUの内蔵SMBサーバ
QEMUのドキュメントには "内蔵の" SMBサーバーがあると書かれていますが、実際は tmp/qemu-smb.ランダムな文字列 にある自動生成の smb= で共有設定できるのは1つのディレクトリだけですが、QEMUがシンボリックリンクに従うようにSMBを設定すれば、(仮想マシン実行中でも)共有ディレクトリにシンボリックリンクを作成するだけで簡単に他のディレクトリを追加できます。このようなことをすることはありませんが、実行中のSMBサーバーの設定を後述のように変更することができます。
ホスト上にSambaがインストールされている必要があります。この機能を有効にするには、次のようなコマンドでQEMUを起動します。
$ qemu-system-x86_64 -nic user,id=nic0,smb=shared_dir_path disk_image
shared_dir_path はゲストとホストで共有したいディレクトリです。
これで、ゲストから、ホスト 10.0.2.4 上の共有ディレクトリに 共有名 "qemu" でアクセスできるようになります。例えば、Windowsエクスプローラで \\10.0.2.4\qemu に移動します。
複数のディレクトリを共有し、仮想マシンの実行中にディレクトリの追加や削除を行う方法として、空のディレクトリを共有し、共有ディレクトリ内のディレクトリへのシンボリックリンクを作成/削除する方法があります。これを機能させるには、実行中のSMBサーバーの設定を以下のスクリプトで変更します。これは、ホスト側で実行可能に設定されていないファイルのゲスト側での実行も許可します。
#!/bin/sh
eval $(ps h -C smbd -o pid,args | grep /tmp/qemu-smb | gawk '{print "pid="$1";conf="$6}')
echo "[global]
allow insecure wide links = yes
[qemu]
follow symlinks = yes
wide links = yes
acl allow execute always = yes" >> "$conf"
# in case the change is not detected automatically:
smbcontrol --configfile="$conf" "$pid" reload-config
これはゲストが初めてネットワークドライブに接続した後にのみ、qemuによって起動された実行中のサーバーに適用することができます。この代わりに、次のように設定ファイルに追加の共有を追加する方法があります:
echo "[myshare] path=another_path read only=no guest ok=yes force user=username" >> $conf
この共有はゲスト上で \\10.0.2.4\myshare として利用可能になります。
ファイルシステムパススルーと VirtFS を使う
https://wiki.qemu.org/Documentation/9psetup QEMU ドキュメント] を参照してください。
virtiofsd によるホストファイル共有
virtiofsd は QEMU パッケージに同梱されています。 virtiofsd は QEMU パッケージと一緒に出荷されます。 ドキュメントは オンライン または /usr/share/doc/qemu/tools/virtiofsd.html が QEMU がインストールされたローカルファイルシステムで入手できます。
virtiofsd ソケットにアクセスする必要があるため、qemu を実行するユーザを 'kvm' グループに追加します。変更を反映するにはログアウトする必要があるかもしれません。
virtiofsd を root で起動します:
# /usr/lib/qemu/virtiofsd --socket-path=/var/run/qemu-vm-001.sock -o source=/tmp/vm-001 -o cache=always
ここで
/var/run/qemu-vm-001.sockはソケットファイルです。/tmp/vm-001はホストとゲスト vm の共有ディレクトリです。
作成されたソケットファイルは root のみアクセス権を持っています。以下のようにグループ kvm にアクセス権を与えます:
# chgrp kvm qemu-vm-001.sock; chmod g+rxw qemu-vm-001.sock
VM起動時に以下の設定オプションを追加します:
-object memory-backend-memfd,id=mem,size=4G,share=on \ -numa node,memdev=mem \ -chardev socket,id=char0,path=/var/run/qemu-vm-001.sock \ -device vhost-user-fs-pci,chardev=char0,tag=myfs
ここで
size=4Gは-m 4Gオプションで指定したサイズと一致する必要があります。/var/run/qemu-vm-001.sockは先に起動されたソケットファイルを指します。
ゲストでは共有が有効となるように設定されている必要があることに注意してください。 Windows の場合、手順書 があります。一度設定すると、Windows の Z: ドライブに共有ディレクトリの内容が自動的にマップされます。
以下のものがあれば、Windows 10 ゲストシステムは適切に設定されています。
- VirtioFSSService windows サービス
- WinFsp.Launcher windows サービス
- Windows の"デバイスマネージャー"の"システムデバイス"の下の VirtIO FS Device driver
上記がインストールされていても Z: ドライブが表示されない場合は、Windowsのプログラムの追加と削除から"Virtio-win-guest-tools"を修復してみてください。
ゲストのパーティションをホストにマウントする
ホストシステムの下にドライブイメージをマウントすると、ゲストへのファイルの出し入れに便利な場合があります。これは仮想マシンが動作していないときに行う必要があります。
ホストにドライブをマウントする手順は、qemu イメージの raw や qcow2 といった種類によって異なります。この2つの形式のドライブをマウントする手順については、#rawイメージからのパーティションのマウント と #qcow2イメージからのパーティションのマウント で詳しく説明します。完全なドキュメントは Wikibooks:QEMU/Images#Mounting an image on the host を参照してください。
raw イメージからパーティションをマウントする
ループバックデバイスとして設定することで、 raw ディスクイメージファイル内のパーティションをマウントできます。
手動でバイトオフセットを指定する
ディスクイメージのパーティションをマウントする一つの方法として、次のようなコマンドを使って特定のオフセットでディスクイメージをマウントする方法があります:
# mount -o loop,offset=32256 disk_image mountpoint
offset=32256 オプションは、実際には losetup プログラムに渡され、ファイルのバイトオフセット 32256 から始まり最後まで続くループバックデバイスをセットアップします。そしてこのループバックデバイスがマウントされます。パーティションの正確なサイズを指定するために sizelimit オプションを使うこともできますが、これは通常は不要です。
ディスクイメージによっては、必要なパーティションがオフセット32256で始まらないかもしれません。fdisk は開始と終了のオフセットを 512 バイトのセクタで示しますので、512 倍して mount に渡すべき正しいオフセットを求めてください。
ディスクイメージによって、必要なパーティションがオフセット 32256 から始まってない可能性があります。 fdisk -l disk_image を実行してイメージ内のパーティションを見て下さい。fdisk は512バイトセクタ単位で起点と終点を表示するので、512 を掛けて適当なオフセットを mount で指定してください。
loop モジュールでパーティションを自動検出する
Linuxの loop ドライバは、実際にはループバックデバイスのパーティションをサポートしていますが、デフォルトでは無効になっています。有効にするには、以下のようにしてください:
- ループバックデバイスを全て取り除いてください (マウントされているイメージをすべてアンマウントするなど)。
loopカーネルモジュールを アンロード し、max_part=15パラメータを設定してロードしてください。また、loop デバイスの最大数はmax_loopパラメータで制御できます。
イメージをループバックデバイスとして設定:
# losetup -f -P disk_image
これで、作成されたデバイスが /dev/loop0 の場合、追加のデバイス /dev/loop0pX が自動的に作成されます。X はパーティションの番号です。これらのパーティションのループバックデバイスは直接マウントすることができます。例えば:
# mount /dev/loop0p1 mountpoint
udisksctl でディスクイメージをマウントする方法は Udisks#ループデバイスのマウント を参照してください。
kpartxを使う
multipath-tools パッケージの kpartx はデバイス上のパーティションテーブルを読み込んでパーティションごとに新しいデバイスを作成することができます。例えば:
# kpartx -a disk_image
これでループバックデバイスがセットアップされ、/dev/mapper/ に必要なパーティションデバイスが作成されます。
qcow2 イメージからパーティションをマウントする
NBD (network block device) プロトコルを使ってディスクイメージを共有することができる qemu-nbd を使用してみます。
まず、nbdモジュールをロードする必要があります:
# modprobe nbd max_part=16
次に、ディスクを共有してデバイスエントリを作成します:
# qemu-nbd -c /dev/nbd0 /path/to/image.qcow2
パーティションを検出します:
# partprobe /dev/nbd0
fdisk を使用して nbd0 内のさまざまなパーティションに関する情報を取得できます:
# fdisk -l /dev/nbd0
Disk /dev/nbd0: 25.2 GiB, 27074281472 bytes, 52879456 sectors Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disklabel type: dos Disk identifier: 0xa6a4d542 Device Boot Start End Sectors Size Id Type /dev/nbd0p1 * 2048 1026047 1024000 500M 7 HPFS/NTFS/exFAT /dev/nbd0p2 1026048 52877311 51851264 24.7G 7 HPFS/NTFS/exFAT
次に、ドライブイメージの任意のパーティション、例えばパーティション2をマウントします:
# mount /dev/nbd0p2 'mountpoint
使用後は、イメージをアンマウントし、前の手順を逆にすることが重要です。つまり、パーティションをアンマウントし nbd デバイスを切断します:
# umount mountpoint # qemu-nbd -d /dev/nbd0
qcow2 イメージの中にパーティションをマウントする
qcow2 イメージの中のパーティションは qemu-nbd を使ってマウントできます。Wikibooks を見て下さい。
実際のパーティションをハードディスクイメージのシングルプライマリパーティションとして使う
場合によって、QEMU の中からシステムパーティションのどれかを使いたくなることもあるでしょう。仮想マシンでの raw パーティションの使用は、読み書きの操作が物理ホストのファイルシステムレイヤーを通過しないため、パフォーマンスが高くなります。そのようなパーティションをホストとゲストでのデータの共有手段として使うこともできます。
Arch Linux では、raw パーティションのデバイスファイルは、デフォルトで、root と disk グループが所有者です。root 以外のユーザーで raw パーティションに読み書きできるようにしたい場合は、パーティションのデバイスファイルの所有者をそのユーザーに変えるか、そのユーザーをdiskグループに追加するか、ACL を使用してより詳細なアクセス制御を行う必要があります。
その後、パーティションを QEMU の仮想マシンに仮想ディスクとしてアタッチできます。
ただし、仮想マシン全体をパーティションに収めたいときは、事態は多少複雑になります。そのような場合、実際に仮想マシンを起動するディスクイメージファイルがないために、MBR でパーティション分けされたデバイスではなくファイルシステムとしてフォーマットされたパーティションにブートローダーをインストールすることができません。このような仮想マシンは次のいずれかの方法でブートできます: #カーネルと initrd を手動で指定する、#MBR で仮想ディスクをシミュレートする、#device-mapper を使う、#リニア RAID を使う、または#ネットワークブロックデバイスを使う。
カーネルと initrd を手動で指定する
QEMU は GRUB などのブートローダーを迂回して、Linux カーネルと init ramdisk を直接ロードすることをサポートしています。それから root ファイルシステムを含んでいる物理パーティションで、パーティションされていない仮想ディスクとして起動することができます。以下のようなコマンドを実行することで行います:
$ qemu-system-x86_64 -kernel /boot/vmlinuz-linux -initrd /boot/initramfs-linux.img -append root=/dev/sda /dev/sda3
上の例では、ゲストの root ファイルシステムに使われている物理パーティションはホストの /dev/sda3 で、ゲストでは /dev/sda として表示されます。
もちろん、Arch Linux で使われているものとは違うカーネルや initrd を自由に指定することができます。
複数のカーネルパラメータを -append オプションで指定するときは、クォートを使って囲む必要があります。例:
... -append 'root=/dev/sda1 console=ttyS0'
MBR で仮想ディスクをシミュレートする
ファイルシステムでフォーマットされたパーティションを維持しながらゲストのパーティションをまるでディスクであるかのようなパーティションにしないで、仮想マシンで物理パーティションを使用するもっと複雑な方法として、MBR をシミュレートして GRUB などのブートローダーを使って起動できるようにする方法があります。
次の例では、マウントされていないプレーンな テンプレート:Ic/dev/hda''N' パーティションがあり、その中に QEMU ディスクイメージの一部にしたいファイルシステムがあるとします。秘訣は、 QEMU rawディスクイメージに組み込みたい実パーティションに、動的にマスターブートレコード (MBR) を付加することです。より一般的には、このパーティションは、より大きなシミュレートされたディスクの任意の部分、特に元の物理ディスクをシミュレートしますが テンプレート:Ic/dev/hda''N' だけを仮想マシンに公開するブロックデバイスにすることができます。
このタイプの仮想ディスクは、MBRとパーティションへの参照(コピー)を含む VMDK ファイルで表すことができますが、 QEMU はこの VMDK フォーマットをサポートしていません。たとえば、 以下のように作成された 仮想ディスクは
$ VBoxManage internalcommands createrawvmdk -filename /path/to/file.vmdk -rawdisk /dev/hda
以下のエラーメッセージとともに QEMU によって拒否されます
Unsupported image type 'partitionedDevice'
VBoxManage は file.vmdk と file-pt.vmdk の2つのファイルを作成します。後者は MBR のコピーであり、テキスト・ファイル file.vmdk が参照します。ターゲットパーティションまたは MBR の外側への読取り操作にはゼロが返され、書き込まれたデータは破棄されます。
device-mapper を使う
VMDK ディスクリプタ・ファイルを利用するのと同様の方法で、 device-mapper を利用して、 MBR ファイルに付属するループ・デバイスを対象パーティションにプリペンドする方法があります。仮想ディスクのサイズがオリジナルと同じである必要がない場合、まずMBRを保持するためのファイルを作成します。
$ dd if=/dev/zero of=/path/to/mbr count=2048
これで、最新のディスクパーティションツールが使用するパーティションアライメントポリシーに従った 1 MiB (2048*512バイト) のファイルが作成されます。古いパーティショニングソフトウェアとの互換性のために、2048セクタではなく63セクタが必要になる場合があります。MBR に必要なブロックは 512 バイトのみです。追加の空き領域は BIOS ブートパーティションや、ハイブリッドパーティショニングスキームの場合は GUID パーティションテーブルに使用できます。次に、ループデバイスを MBR ファイルにアタッチします:
# losetup --show -f /path/to/mbr /dev/loop0
この例では、結果のデバイスは /dev/loop0 です。device mapper を使って MBR とパーティションを結合します:
# echo "0 2048 linear /dev/loop0 0 2048 `blockdev --getsz /dev/hdaN` linear /dev/hdaN 0" | dmsetup create qemu
生成された /dev/mapper/qemu は、 QEMU の raw ディスクイメージとして使用します。仮想ディスク上にパーティションテーブル(例としてリニア RAID の使用について説明したセクションを参照)とブートローダーコード(/path/to/mbr に保存されます)を作成するには、追加の手順が必要です。
次の設定例では、仮想ディスク上の /dev/hdaN' の位置を物理ディスク上と同じにし、コピーとして提供されるMBRを除き、ディスクの残りの部分を非表示にしています。
# dd if=/dev/hda count=1 of=/path/to/mbr
# loop=`losetup --show -f /path/to/mbr`
# start=`blockdev --report /dev/hdaN | tail -1 | awk '{print $5}'`
# size=`blockdev --getsz /dev/hdaN`
# disksize=`blockdev --getsz /dev/hda`
# echo "0 1 linear $loop 0
1 $((start-1)) zero
$start $size linear /dev/hdaN 0
$((start+size)) $((disksize-start-size)) zero" | dmsetup create qemu
dmsetup への標準入力として提供されるテーブルは、 VBoxManage によって作成された VDMK 記述子ファイル内のテーブルと同様のフォーマットを持ち、代わりに dmsetup create qemu--tabletable_file でファイルからロードできます。仮想マシンには /dev/hdaN だけがアクセス可能で、ハードディスクの残りはゼロとして読み取られ、書き込まれたデータは最初のセクタを除いて破棄されます。 dmsetup table qemu で /dev/mapper/qemu のテーブルを表示できます (udevadm info -rq name /sys/dev/block/major:minor で major:minor を /dev/blockdevice 名に変換してください) 。作成されたデバイスを削除するには dmsetup remove qemu と losetup -d $loop を使います。
この例が役に立つ状況は、マルチブート構成の既存の Windows XP インストールと、おそらくハイブリッドパーティションスキーム(物理ハードウェアでは、Windows XP が MBR パーティションテーブルを使用する唯一のオペレーティングシステムであり、同じコンピュータにインストールされた最新のオペレーティングシステムは GUID パーティションテーブルを使用できます)の場合です。Windows XP はハードウェアプロファイルをサポートしているため、同じインストールを異なるハードウェア構成で交互に使用できます(この場合はベアメタルと仮想)。Windows は新しく検出されたハードウェアのドライバをプロファイルごとに1回だけインストールする必要があります。この例ではコピーされた MBR のブートローダコードを更新して、元のシステムに存在するマルチブート対応のブートローダ(GRUB など)を起動するのではなく、 /dev/hdaN から直接 Windows XP をロードする必要があることに注意してください。または、ブートローダインストールを含むブートパーティションのコピーを MBR と同じ方法で仮想ディスクに含めることもできます。
リニア RAID を使う
リニアモードのソフトウェア RAID (linear.ko カーネルドライバが必要です)とループバックデバイスを使うこともできます:
最初に、MBRを保持する小さなファイルを作成します:
$ dd if=/dev/zero of=/path/to/mbr count=32
これで 16 KB (32 * 512 バイト) のファイルが作成されます。(MBR は512バイトのブロックしか必要としませんが) あまり小さくしすぎないことが重要です。なぜならファイルを小さくすればするほど、ソフトウェア RAID デバイスのチャンクサイズも小さくしなくてはならなくなり、パフォーマンスに影響を与えるからです。次に、MBR ファイルのループバックデバイスを設定します:
# losetup -f /path/to/mbr
他にループバックを使っていないために、作成されるデバイスは /dev/loop0 になるとします。次のステップはソフトウェア RAID を使って "merged" MBR + /dev/hdaN ディスクイメージを作成することです:
# modprobe linear # mdadm --build --verbose /dev/md0 --chunk=16 --level=linear --raid-devices=2 /dev/loop0 /dev/hdaN
作成した /dev/md0 は QEMU の raw ディスクイメージとして使用します (エミュレータがアクセスできるようにパーミッションを設定するのを忘れないでください)。最後にプライマリパーティションの開始位置が /dev/md0 の /dev/hdaN に一致するようにディスクの設定 (ディスクのジオメトリとパーティションテーブルの設定) を行います (上の例では 16 * 512 = 16384 バイトのオフセットです)。ホストマシンで fdisk を使って行ってください。エミュレータの中で行ってはいけません: QEMU のデフォルトのディスク認識ルーチンによってキロバイトで割り切れないオフセットが生まれるとソフトウェア RAID コードで管理できなくなります。ホストから以下を実行してください:
# fdisk /dev/md0
X を押してエキスパートメニューを開きます。トラック毎のセクタ数を設定してシリンダーの容量が MBR ファイルの容量に一致するようにしてください。ヘッダが2つでセクタサイズが512の場合、1トラックあたりのセクタ数は16となり、シリンダのサイズは 2x16x512=16k になります。
R を押してメインメニューに戻って下さい。
P を押してシリンダーのサイズが 16k になってることを確認します。
/dev/hdaN にあわせてシングルプライマリパーティションを作成してください。パーティションの開始位置はシリンダー2で終了位置はディスクの末尾になります (シリンダーの数は fdisk に入力したときの値で変わります)。
最後に、結果をファイルに書き出してください ('w')。これでホストから直接パーティションをディスクイメージとしてマウントすることができます:
$ qemu-system-x86_64 -hdc /dev/md0 [...]
もちろん、元のパーティション /dev/hdaN に必要ツールが含まれていれば、QEMU を使ってディスクイメージにブートローダーを設定できます。
ネットワークブロックデバイスを使う
Network Block Device によって、Linux はリモートサーバをブロックデバイスの1つとして使うことができます。 nbd-server (nbd パッケージ)を使って、QEMU 用の MBR ラッパーを作成することができます。
上記のように MBR ラッパーファイルを設定したら、wrapper.img.0 に名前を変更してください。そして同じディレクトリに wrapper.img.1 という名前のシンボリックリンクを作成して、パーティションにリンクするようにしてください。また、同じディレクトリに以下のスクリプトを作成します:
#!/bin/sh
dir="$(realpath "$(dirname "$0")")"
cat >wrapper.conf <<EOF
[generic]
allowlist = true
listenaddr = 127.713705
port = 10809
[wrap]
exportname = $dir/wrapper.img
multifile = true
EOF
nbd-server \
-C wrapper.conf \
-p wrapper.pid \
"$@"
.0 と .1 という拡張子が重要です。他は変えてもかまいません。上記のスクリプトを実行後 (nbd-server がパーティションにアクセスできるように root で実行してください)、以下のコマンドで QEMU を起動できます:
qemu-system-x86_64 -drive file=nbd:127.713705:10809:exportname=wrap [...]
ネットワーク
仮想ネットワークのパフォーマンスはユーザーモードネットワークまたは vde によるよりも tap デバイスやブリッジを用いる方が良いでしょう。tap デバイスやブリッジはカーネル内で実装されているからです。
加えて、デフォルトの e1000 NIC のエミュレーションではなく virtio ネットワークデバイスを仮想マシンに指定することでネットワークのパフォーマンスを向上させることができます。詳しくは #virtio ドライバーのインストール を参照。
リンク層アドレス
QEMU に -net nic 引数を与えると、デフォルトで、仮想マシンにリンク層アドレス 52:54:00:12:34:56 のネットワークインターフェイスが割り当てられます。しかしながら、ブリッジネットワークで複数の仮想マシンを使用する場合、個別の仮想マシンにはタップデバイスの仮想マシン側からそれぞれ固有のリンク層 (MAC) アドレスを設定しなくてはなりません。設定を行わないと、ブリッジが上手く動きません。同一のリンク層アドレスを持つ複数のソースからパケットを受け取ることになるからです。たとえタップデバイス自体に固有のリンク層アドレスを設定していたとしても、ソースのリンク層アドレスはタップデバイスを通過するときに書き換えられないため、問題が発生します。
個々の仮想マシンに固有のリンク層アドレスを設定、それも、どのアドレスも 52:54: で始まるように設定してください。以下のオプションを使って下さい (X は任意の16進数の数字に置き換えてください):
$ qemu-system-x86_64 -net nic,macaddr=52:54:XX:XX:XX:XX -net vde disk_image
固有のリンク層アドレスの生成は複数の方法で行うことができます:
1. NIC ごとに固有のリンク層アドレスを手動で指定する。仮想マシンを起動するたびに同じ IP アドレスが DHCP サーバーによって割り当てられるという利点がありますが、仮想マシンが大量にある場合は現実的ではありません。
2. 仮想マシンを起動するたびにランダムなリンク層アドレスを生成する。衝突する可能性はほとんどゼロですが、DHCP サーバーによって割り当てられる IP アドレスが毎回異なるのが欠点です。以下のコマンドをスクリプトで使うことで macaddr 変数にランダムなリンク層アドレスを生成できます:
printf -v macaddr "52:54:%02x:%02x:%02x:%02x" $(( $RANDOM & 0xff)) $(( $RANDOM & 0xff )) $(( $RANDOM & 0xff)) $(( $RANDOM & 0xff )) qemu-system-x86_64 -net nic,macaddr="$macaddr" -net vde disk_image
3. 以下のスクリプト qemu-mac-hasher.py を使ってハッシュ関数を利用し仮想マシンの名前からリンク層アドレスを生成する。仮想マシンの名前を一意なものとして、上記の方法の良いところを組み合わせています。スクリプトが実行されるたびに同一のリンク層アドレスが生成される上、衝突する可能性はほとんどありません。
qemu-mac-hasher.py
#!/usr/bin/env python
import sys
import zlib
if len(sys.argv) != 2:
print("usage: %s <VM Name>" % sys.argv[0])
sys.exit(1)
crc = zlib.crc32(sys.argv[1].encode("utf-8")) & 0xffffffff
crc = str(hex(crc))[2:]
print("52:54:%s%s:%s%s:%s%s:%s%s" % tuple(crc))
以下のように使うことができます:
vm_name="VM Name" qemu-system-x86_64 -name "$vm_name" -net nic,macaddr=$(qemu-mac-hasher.py "$vm_name") -net vde disk_image
ユーザーモードネットワーク
デフォルトで、-netdev 引数をつけていないと、QEMU は DHCP サーバーが内蔵されたユーザーモードネットワークを使用します。DHCP クライアントを実行したときに仮想マシンには IP アドレスが与えられ、QEMU による IP マスカレードを通して物理ホストのネットワークにアクセスできるようになります。
ホストがインターネットに接続されていれば、このデフォルトの設定で簡単に仮想マシンをインターネットにアクセスさせることができますが、外部ネットワークからは仮想マシンは直接は見えず、また、複数の仮想マシンを同時に起動していても仮想マシン同士が通信することはできません。
QEMU のユーザーモードネットワークには内蔵の TFTP や SMB サーバー、ゲストを VLAN に追加してゲストの通信を可能にするなどの機能があります。詳しくは -net user フラグの QEMU ドキュメントを参照してください。
ただし、ユーザーモードネットワークには有用性とパフォーマンスの両方で制約があります。より高度なネットワーク設定をするには tap デバイスや他の方法を使って下さい。
QEMU の Tap ネットワーク
Tap デバイスは Linux カーネルの機能で、本当のネットワークインターフェイスのように見える仮想ネットワークインターフェイスを作成することができます。tap インターフェイスに送られたパケットは、そのインターフェイスに bind された、QEMU などのユーザースペースプログラムに送信されます。
QEMU は仮想マシンで tap ネットワークを利用して、tap インターフェイスに送られたパケットを仮想マシンに送信することで仮想マシンのネットワークインターフェイス (通常は Ethernet インターフェイス) から受け取ったように見せることが可能です。逆に、仮想マシンがネットワークインターフェイスを通して送信したものは全て tap インターフェイスが受け取ります。
Tap デバイスは Linux の bridge ドライバーによってサポートされているため、tap デバイスを互いに、または eth0 といったホストのインターフェイスとブリッジすることができます。これは、仮想マシンを互いに通信できるようにしたい場合や、LAN 上の他のマシンが仮想マシンに通信できるようにしたい場合に価値があります。
ホストオンリーネットワーク
ブリッジに IP アドレスが与えられていてそこへのトラフィックが許可されていながら、本当のインターフェイス (例: eth0) がブリッジに接続されていない場合、仮想マシンは互いに通信したりホストシステムと通信することができるようになります。しかしながら、物理ホストで IP マスカレードを設定しないかぎり外部ネットワークとは一切通信することができません。この設定は VirtualBox などの他の仮想化ソフトウェアではホストオンリーネットワークと呼ばれています。
内部ネットワーク
ブリッジに IP アドレスを与えずにブリッジへの全てのトラフィックを INPUT チェインで drop する iptables ルールを追加した場合、仮想マシンは互いに通信することはできても、物理ホストや外側のネットワークに接続できなくなります。この設定は VirtualBox などの他の仮想化ソフトウェアでは内部ネットワークと呼ばれています。仮想マシンに固定 IP アドレスを割り当てるかマシンのどれか一つで DHCP サーバーを実行する必要があります。
デフォルトで iptables はブリッジネットワークのパケットを拒否します。ブリッジネットワークのパケットを許可する iptables のツールを使用する必要があります:
# iptables -I FORWARD -m physdev --physdev-is-bridged -j ACCEPT
qemu-bridge-helper を使用するブリッジネットワーク
この方法にはスタートアップスクリプトが必要なく、すぐに複数の tap やブリッジに対応することができます。 /usr/lib/qemu/qemu-bridge-helper バイナリを使用して、既存のブリッジに tap デバイスを作成できます。
まず、QEMU が使用するすべてのブリッジの名前を含む設定ファイルを作成します。
/etc/qemu/bridge.conf
allow br0 allow br1 ...
/etc/qemu/ の パーミッション が 755 であることを確認してください。そうでない場合、 QEMU の問題 と GNS3 の問題 が発生する可能性があります。
次に VM を起動します; デフォルトのネットワークヘルパーとデフォルトのブリッジ br0 で QEMU を実行する最も基本的な使い方は:
$ qemu-system-x86_64 -nic bridge [...]。
ブリッジ br1 と virtio ドライバを使用するには:
$ qemu-system-x86_64 -nic bridge,br=br1,model=virtio-net-pci [...]'...
ブリッジを手動で作成する
以下では仮想マシンを eth0 などのホストインターフェイスにブリッジする方法を説明しています。おそらく一番よく使われている設定です。この設定では、物理的なホストマシンと同一の Ethernet セグメントに、直接外部ネットワークに仮想マシンが位置するようになります。
通常の Ethernet アダプタをブリッジアダプタで置き換えて、通常の Ethernet アダプタをブリッジアダプタに bind することにします。
- ブリッジを制御するための
brctlが入っている bridge-utils をインストール。
- IPv4 フォワーディングを有効にする:
# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
変更を永続的にするために、/etc/sysctl.d/99-sysctl.conf の net.ipv4.ip_forward = 0 を net.ipv4.ip_forward = 1 に変えます。
tunモジュールをロードして起動時にロードするように設定してください。詳しくはカーネルモジュールを参照。
- オプションでブリッジを作成します。詳細は netctl でブリッジ接続 を参照してください。ブリッジに
br0という名前を付けるか、以下のスクリプトをブリッジの名前に変更してください。以下のrun-qemuスクリプトでは、リストにない場合はbr0が設定されます。これは、デフォルトではホストがブリッジを介してネットワークにアクセスしていないと想定されているからです。
/etc/qemu-ifup
#!/bin/sh echo "Executing /etc/qemu-ifup" echo "Bringing up $1 for bridged mode..." sudo /usr/bin/ip link set $1 up promisc on echo "Adding $1 to br0..." sudo /usr/bin/brctl addif br0 $1 sleep 2
- QEMU 用に
root:kvm750 パーミッションで/etc/qemu-ifdownの tap アダプタを落とすスクリプトを作成:
/etc/qemu-ifdown
#!/bin/sh echo "Executing /etc/qemu-ifdown" sudo /usr/bin/ip link set $1 down sudo /usr/bin/brctl delif br0 $1 sudo /usr/bin/ip link delete dev $1
visudoを使ってsudoersファイルに以下を追加します:
Cmnd_Alias QEMU=/usr/bin/ip,/usr/bin/modprobe,/usr/bin/brctl %kvm ALL=NOPASSWD: QEMU
- 以下の
run-qemuスクリプトを使って QEMU を起動します:
run-qemu
#!/bin/bash
: '
e.g. with img created via:
qemu-img create -f qcow2 example.img 90G
run-qemu -cdrom archlinux-x86_64.iso -boot order=d -drive file=example.img,format=qcow2 -m 4G -enable-kvm -cpu host -smp 4
run-qemu -drive file=example.img,format=qcow2 -m 4G -enable-kvm -cpu host -smp 4
'
nicbr0() {
sudo ip link set dev $1 promisc on up &> /dev/null
sudo ip addr flush dev $1 scope host &>/dev/null
sudo ip addr flush dev $1 scope site &>/dev/null
sudo ip addr flush dev $1 scope global &>/dev/null
sudo ip link set dev $1 master br0 &> /dev/null
}
_nicbr0() {
sudo ip link set $1 promisc off down &> /dev/null
sudo ip link set dev $1 nomaster &> /dev/null
}
HASBR0="$( ip link show | grep br0 )"
if [ -z $HASBR0 ] ; then
ROUTER="192.168.1.1"
SUBNET="192.168.1."
NIC=$(ip link show | grep enp | grep 'state UP' | head -n 1 | cut -d":" -f 2 | xargs)
IPADDR=$(ip addr show | grep -o "inet $SUBNET\([0-9]*\)" | cut -d ' ' -f2)
sudo ip link add name br0 type bridge &> /dev/null
sudo ip link set dev br0 up
sudo ip addr add $IPADDR/24 brd + dev br0
sudo ip route del default &> /dev/null
sudo ip route add default via $ROUTER dev br0 onlink
nicbr0 $NIC
sudo iptables -I FORWARD -m physdev --physdev-is-bridged -j ACCEPT
fi
USERID=$(whoami)
precreationg=$(ip tuntap list | cut -d: -f1 | sort)
sudo ip tuntap add user $USERID mode tap
postcreation=$(ip tuntap list | cut -d: -f1 | sort)
TAP=$(comm -13 <(echo "$precreationg") <(echo "$postcreation"))
nicbr0 $TAP
printf -v MACADDR "52:54:%02x:%02x:%02x:%02x" $(( $RANDOM & 0xff)) $(( $RANDOM & 0xff )) $(( $RANDOM & 0xff)) $(( $RANDOM & 0xff ))
qemu-system-x86_64 -net nic,macaddr=$MACADDR,model=virtio \
-net tap,ifname=$TAP,script=no,downscript=no,vhost=on \
$@
_nicbr0 $TAP
sudo ip link set dev $TAP down &> /dev/null
sudo ip tuntap del $TAP mode tap
if [ -z $HASBR0 ] ; then
_nicbr0 $NIC
sudo ip addr del dev br0 $IPADDR/24 &> /dev/null
sudo ip link set dev br0 down
sudo ip link delete br0 type bridge &> /dev/null
sudo ip route del default &> /dev/null
sudo ip link set dev $NIC up
sudo ip route add default via $ROUTER dev $NIC onlink &> /dev/null
fi
それから VM を起動するために、以下のようにコマンドを実行して下さい:
$ run-qemu -hda myvm.img -m 512
- パフォーマンスとセキュリティ上の理由で ブリッジのファイアウォール は無効化するのが推奨されています:
/etc/sysctl.d/10-disable-firewall-on-bridge.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 0 net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 0 net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 0
すぐに変更を適用するには sysctl -p /etc/sysctl.d/10-disable-firewall-on-bridge.conf を実行してください。
libvirt wiki や Fedora bug 512206 を参照。起動中にファイルが存在しないというエラーが起こるときは、起動時に bridge モジュールをロードするようにしてください。カーネルモジュール#ロード を参照。
または、次のようにルールを追加することで全てのトラフィックをブリッジで通すように iptables を設定することができます:
-I FORWARD -m physdev --physdev-is-bridged -j ACCEPT
Network sharing between physical device and a Tap device through iptables
Bridged networking works fine between a wired interface (Eg. eth0), and it is easy to setup. However if the host gets connected to the network through a wireless device, then bridging is not possible.
See ネットワークブリッジ#ブリッジ上の無線インターフェイス as a reference.
One way to overcome that is to setup a tap device with a static IP, making linux automatically handle the routing for it, and then forward traffic between the tap interface and the device connected to the network through iptables rules.
See インターネット共有 as a reference.
There you can find what is needed to share the network between devices, included tap and tun ones. The following just hints further on some of the host configurations required. As indicated in the reference above, the client needs to be configured for a static IP, using the IP assigned to the tap interface as the gateway. The caveat is that the DNS servers on the client might need to be manually edited if they change when changing from one host device connected to the network to another.
To allow IP forwarding on every boot, one need to add the following lines to sysctl configuration file inside /etc/sysctl.d:
net.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv6.conf.default.forwarding = 1 net.ipv6.conf.all.forwarding = 1
The iptables rules can look like:
# Forwarding from/to outside
iptables -A FORWARD -i ${INT} -o ${EXT_0} -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i ${INT} -o ${EXT_1} -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i ${INT} -o ${EXT_2} -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i ${EXT_0} -o ${INT} -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i ${EXT_1} -o ${INT} -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i ${EXT_2} -o ${INT} -j ACCEPT
# NAT/Masquerade (network address translation)
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ${EXT_0} -j MASQUERADE
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ${EXT_1} -j MASQUERADE
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ${EXT_2} -j MASQUERADE
The prior supposes there are 3 devices connected to the network sharing traffic with one internal device, where for example:
INT=tap0 EXT_0=eth0 EXT_1=wlan0 EXT_2=tun0
The prior shows a forwarding that would allow sharing wired and wireless connections with the tap device.
The forwarding rules shown are stateless, and for pure forwarding. One could think of restricting specific traffic, putting a firewall in place to protect the guest and others. However those would decrease the networking performance, while a simple bridge does not include any of that.
Bonus: Whether the connection is wired or wireless, if one gets connected through VPN to a remote site with a tun device, supposing the tun device opened for that connection is tun0, and the prior iptables rules are applied, then the remote connection gets also shared with the guest. This avoids the need for the guest to also open a VPN connection. Again, as the guest networking needs to be static, then if connecting the host remotely this way, one most probably will need to edit the DNS servers on the guest.
VDE2 によるネットワーク
VDE とは?
VDE は Virtual Distributed Ethernet の略です。uml_switch の拡張として始まりました。仮想ネットワークを管理するためのツールボックスです。
基本的にはソケットである仮想スイッチを作成して、物理マシンと仮想マシンを両方ともスイッチに"接続"するという考えになります。以下で説明する設定はとてもシンプルです。ただし、VDE はさらに強力な力を持っており、仮想スイッチ同士を接続したり、別のホストでスイッチを動作させスイッチのトラフィックを監視することなどができます。プロジェクトのドキュメント を読むことを推奨。
この方法の利点はユーザーに sudo 権限を与える必要がないということです。通常ユーザーに modprobe の実行を許可する必要はありません。
基本
VDE サポートは vde2 パッケージでインストールできます。
この設定では、tun/tap を使ってホストに仮想インターフェイスを作成します。tun モジュールをロード (詳しくはカーネルモジュールを参照):
# modprobe tun
仮想スイッチを作成:
# vde_switch -tap tap0 -daemon -mod 660 -group users
上記のコマンドでスイッチと tap0 が作成され、接続され、そして users グループのユーザーがスイッチを使えるようにします。
インターフェイスは接続されてもまだ設定がされていません。設定するには、次のコマンドを実行:
# ip addr add 192.168.100.254/24 dev tap0
そして、通常ユーザーで -net オプションを使って KVM を実行してください:
$ qemu-system-x86_64 -net nic -net vde -hda [...]
物理ネットワークでやるのと同じようにゲストのネットワークを設定してください。
起動スクリプト
VDE を起動するメインスクリプトの例:
/etc/systemd/scripts/qemu-network-env
#!/bin/sh
# QEMU/VDE network environment preparation script
# The IP configuration for the tap device that will be used for
# the virtual machine network:
TAP_DEV=tap0
TAP_IP=192.168.100.254
TAP_MASK=24
TAP_NETWORK=192.168.100.0
# Host interface
NIC=eth0
case "$1" in
start)
echo -n "Starting VDE network for QEMU: "
# If you want tun kernel module to be loaded by script uncomment here
#modprobe tun 2>/dev/null
## Wait for the module to be loaded
#while ! lsmod | grep -q "^tun"; do echo "Waiting for tun device"; sleep 1; done
# Start tap switch
vde_switch -tap "$TAP_DEV" -daemon -mod 660 -group users
# Bring tap interface up
ip address add "$TAP_IP"/"$TAP_MASK" dev "$TAP_DEV"
ip link set "$TAP_DEV" up
# Start IP Forwarding
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
iptables -t nat -A POSTROUTING -s "$TAP_NETWORK"/"$TAP_MASK" -o "$NIC" -j MASQUERADE
;;
stop)
echo -n "Stopping VDE network for QEMU: "
# Delete the NAT rules
iptables -t nat -D POSTROUTING "$TAP_NETWORK"/"$TAP_MASK" -o "$NIC" -j MASQUERADE
# Bring tap interface down
ip link set "$TAP_DEV" down
# Kill VDE switch
pgrep -f vde_switch | xargs kill -TERM
;;
restart|reload)
$0 stop
sleep 1
$0 start
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop|restart|reload}"
exit 1
esac
exit 0
上のスクリプトを使う systemd サービスの例:
/etc/systemd/system/qemu-network-env.service
[Unit] Description=Manage VDE Switch [Service] Type=oneshot ExecStart=/etc/systemd/scripts/qemu-network-env start ExecStop=/etc/systemd/scripts/qemu-network-env stop RemainAfterExit=yes [Install] WantedBy=multi-user.target
qemu-network-env が実行できるようにパーミッションを変更:
# chmod u+x /etc/systemd/scripts/qemu-network-env
通常の方法で起動することができます (詳しくは systemd#ユニットを使う を参照):
# systemctl start qemu-network-env
他の方法
上の方法が動作しない場合やカーネル設定, TUN, dnsmasq, iptables を変えたくない場合は以下のコマンドで同じ結果になります。
# vde_switch -daemon -mod 660 -group users # slirpvde --dhcp --daemon
ホストのネットワークの接続を使って VM を起動するには:
$ qemu-system-x86_64 -net nic,macaddr=52:54:00:00:EE:03 -net vde disk_image
VDE2 Bridge
quickhowto: qemu networking using vde, tun/tap, and bridge に基づいています。vde に接続された仮想マシンは外部から参照出来る状態になります。例えば、ADSL ルーターから直接 DHCP の設定を個々の仮想マシンが受け取ることが可能です。
基本
tun モジュールと bridge-utils パッケージが必要です。
vde2/tap デバイスを作成:
# vde_switch -tap tap0 -daemon -mod 660 -group users # ip link set tap0 up
ブリッジを作成:
# brctl addbr br0
デバイスを追加:
# brctl addif br0 eth0 # brctl addif br0 tap0
ブリッジインターフェイスを設定:
# dhcpcd br0
起動スクリプト
全てのデバイスを設定する必要があります。ブリッジに必要なのは IP アドレスだけです。ブリッジの物理デバイスは (例: eth0)、netctl でカスタム Ethernet プロファイルを使います:
/etc/netctl/ethernet-noip
Description='A more versatile static Ethernet connection' Interface=eth0 Connection=ethernet IP=no
以下のカスタム systemd サービスを使うことで users ユーザーグループで使用する VDE2 tap インターフェイスを作成することができます。
/etc/systemd/system/vde2@.service
[Unit] Description=Network Connectivity for %i Wants=network.target Before=network.target [Service] Type=oneshot RemainAfterExit=yes ExecStart=/usr/bin/vde_switch -tap %i -daemon -mod 660 -group users ExecStart=/usr/bin/ip link set dev %i up ExecStop=/usr/bin/ip addr flush dev %i ExecStop=/usr/bin/ip link set dev %i down [Install] WantedBy=multi-user.target
そして最後に、netctl でブリッジネットワークを作成することが可能です。
省略記法
QEMU をさまざまなネットワーク・オプションとともに頻繁に使用している場合、-netdev と -device の引数のペアを大量に作成している可能性があり、かなり反復的になっています。代わりに -nic 引数を使って、 -netdev と -device を結合することもできます。たとえば、次のような引数は:
-netdev tap,id=network0,ifname=tap0,script=no,downscript=no,vhost=on-device virtio-net-pci,netdev=network0
こうなります:
-nic tap,script=no,downscript=no,vhost=on,model=virtio-net-pci
ネットワーク ID がないこと、およびデバイスが model= で作成されたことに注意してください。-nic パラメータの前半は -netdev パラメータですが、後半 (model= の後) はデバイスに関連付けられています。同じパラメータ (たとえば、 smb= ) が使用されます。ネットワークを完全に無効にするには、 -nic none を使用します。
使用できるパラメーターの詳細については、 QEMU ネットワークのドキュメント を参照してください。
グラフィック
QEMU は -curses コマンド・ライン・オプションを使用して、標準のグラフィックカードのテキストモードをエミュレートできます。これにより、テキストターミナル内でテキストを入力しテキスト出力を直接見ることができます。代わりに、 -nographic も同様の目的を果たします。
QEMU はいくつかのタイプの VGA カードをエミュレートできます。カードタイプは -vgatype コマンドラインオプションで渡され、 std, qxl, vmware, virtio, cirrus または none のいずれかになります。
std
-vga std では 2560 x 1600 ピクセルまでの解像度を得ることができます。QEMU 2.2 からデフォルトとなっています。
qxl
QXL は、2D サポートのある準仮想化グラフィックスドライバーです。これを使用するには、-vga qxl オプションを渡して、ゲストにドライバーをインストールしてください。QXL を使用する場合、グラフィックのパフォーマンスを向上させるために #SPICE を使用するとよいでしょう。
Linux ゲストでは、適切なパフォーマンスを得るために qxl と bochs_drm カーネルモジュールをロードしてください。
QXL デバイスのデフォルトの VGA メモリサイズは 16M です。これは QHD(2560x1440) までの解像度を駆動するのに十分です。より高い解像度を有効にするには、 vga_memmb を増やします。
SPICE
Spice プロジェクト は仮想化されたデスクトップデバイスを操作するための完全な、オープンソースのソリューションを提供することを目的としています。主として QEMU 仮想マシンへの高品質なリモートアクセスを提供することに力を注いでいます。
グラフィック出力に QXL を使用している場合にのみ SPICE を利用できます。
リモートデスクトッププロトコルとして SPICE を使用して起動するコマンドの例:
$ qemu-system-x86_64 -vga qxl -spice port=5930,disable-ticketing -device virtio-serial-pci -device virtserialport,chardev=spicechannel0,name=com.redhat.spice.0 -chardev spicevmc,id=spicechannel0,name=vdagent
-device virtio-serial-pci オプションは virtio-serial デバイスを追加し、-device virtserialport,chardev=spicechannel0,name=com.redhat.spice.0 は spice vdagent のためにデバイスのポートを開いて -chardev spicevmc,id=spicechannel0,name=vdagent はポートに spicevmc chardev を追加します。virtserialport デバイスの chardev= オプションは chardev オプションに指定する id= オプションと一致している必要があります (上記の例では spicechannel0)。また、ポートの名前はゲストの vdagent が使用する名前空間である com.redhat.spice.0 でなければなりません。最後に name=vdagent を指定することで spice はチャンネルの利用目的を使用することができます。
それから SPICE クライアントでゲストに接続してください。プロトコルの開発者は SPICE クライアントとして virt-viewer を推奨しています:
$ remote-viewer spice://127.0.0.1:5930
リファレンス・テスト実装である spice-gtk3[リンク切れ: 置換パッケージ: spice-gtk] を使うこともできおます:
$ spicy -h 127.0.0.1 -p 5930
クライアントは他にも存在します [2]。
TCP ポートの代わりに Unix ソケットを使用することで、パフォーマンスが向上するという報告があります [3]。例:
$ qemu-system-x86_64 -vga qxl -device virtio-serial-pci -device virtserialport,chardev=spicechannel0,name=com.redhat.spice.0 -chardev spicevmc,id=spicechannel0,name=vdagent -spice unix,addr=/tmp/vm_spice.socket,disable-ticketing
接続するには:
$ remote-viewer spice+unix:///tmp/vm_spice.socket
または:
$ spicy --uri="spice+unix:///tmp/vm_spice.socket"
マルチモニターやクリップボードの共有などのサポートが必要な場合、以下のパッケージをゲスト側でインストールしてください:
- spice-vdagent: クライアントと X セッションの間でコピーアンドペーストを可能にする Spice エージェント
- xf86-video-qxl xf86-video-qxl-gitAUR: Xorg の X11 qxl ビデオドライバー
- 他のオペレーティングシステムの場合、SPICE-Space ダウンロード ページのゲストセクションを見てください。
インストールしたら spice-vdagentd.service を有効にしてください。
SPICE によるパスワード認証
SPICE のパスワード認証を有効にしたい場合、-spice 引数から disable-ticketing を外して password=yourpassword を追加してください。例:
$ qemu-system-x86_64 -vga qxl -spice port=5900,password=yourpassword -device virtio-serial-pci -device virtserialport,chardev=spicechannel0,name=com.redhat.spice.0 -chardev spicevmc,id=spicechannel0,name=vdagent
SPICE サーバーに接続する際に SPICE クライアントがパスワードを要求するようになります。
TLS 暗号化
SPICE サーバーとの通信を TLS で暗号化するよう設定することもできます。まず、以下のファイルが含まれたディレクトリが必要です (ファイルの名前は完全に一致している必要があります):
ca-cert.pem: CA マスター証明書。server-cert.pem:ca-cert.pemで署名されたサーバー証明書。server-key.pem: サーバー秘密鍵。
サーバー自身の CA で自己署名証明書を生成する方法は Spice User Manual に例が載っています。
証明書を用意したら -spice 引数を使って SPICE で QEMU を起動してください: -spice tls-port=5901,password=yourpassword,x509-dir=/path/to/pki_certs (/path/to/pki_certs は証明書が含まれているディレクトリのパスに置き換えてください)。
起動したら virt-viewer を使ってサーバーに接続することが可能です:
$ remote-viewer spice://hostname?tls-port=5901 --spice-ca-file=/path/to/ca-cert.pem --spice-host-subject="C=XX,L=city,O=organization,CN=hostname" --spice-secure-channels=all
--spice-host-subject パラメータは server-cert.pem のサブジェクトにあわせて設定する必要があります。また、サーバー証明書を検証するために ca-cert.pem をクライアントにコピーしてください。
spice-gtk3[リンク切れ: 置換パッケージ: spice-gtk] を使用する場合:
$ spicy -h hostname -s 5901 --spice-ca-file=ca-cert.pem --spice-host-subject="C=XX,L=city,O=organization,CN=hostname" --spice-secure-channels=all
vmware
多少バグが存在しますが、std や cirrus よりもパフォーマンスが上です。Arch Linux ゲスト用の VMware ドライバー xf86-video-vmware と xf86-input-vmmouse をインストールします。
virtio
virtio-vga / virtio-gpu は virgl ベースの準仮想化 3D グラフィックスドライバです。現在開発中で、オプション galla-drivers=virgl でコンパイルされた mesa (>=11.2) を持つごく最近 (>=4.4) のLinuxゲストのみをサポートしています。
ゲストシステムで 3D アクセラレーションを有効にするには、-device virtio-vga-gl でこの vga を選択し、ディスプレイデバイスで sdl および gtk ディスプレイ出力に対してそれぞれ -display sdl,gl=on または -display gtk,gl=on を使用して OpenGL コンテキストを有効にします。ゲスト側のカーネルログを見ることで設定が問題ないか確認できます:
# dmesg | grep drm
[drm] pci: virtio-vga detected [drm] virgl 3d acceleration enabled
cirrus
cirrus グラフィカルアダプタは 2.2 以前まではデフォルト でした。新しいシステムでは 使用しないほうがよい とされています。
none
これは VGA カードが全くない PC と同じようになります。-vnc オプションを使ってもアクセスすることはできません。また、QEMU に VGA カードをエミュレートさせ SDL ディスプレイを無効にする -nographic オプションとは異なります。
vnc
-vnc :X オプションを追加すると、QEMU に VGA ディスプレイを VNC セッションにリダイレクトさせることができます。ディスプレイ番号を X に置き換えます (0 は 5900 で、1 は 5901... でリッスンします)。
$ qemu-system-x86_64 -vnc :0
#ブート時に QEMU 仮想マシンを起動する セクションにも例が示されています。
基本的なパスワード認証
アクセスパスワードは password オプションを使用して簡単に設定できます。QEMU モニターでパスワードを指定する必要があり、パスワードが提供された場合にのみ接続が可能になります。
$ qemu-system-x86_64 -vnc :0,password -monitor stdio
QEMU モニターでは、change vnc password コマンドを使用してパスワードを設定し、次にパスワードを指定します。
次のコマンドラインは、直接 vnc をパスワードを付きで実行します。
$ printf "change vnc password\n%s\n" MYPASSWORD | qemu-system-x86_64 -vnc :0,password -monitor stdio
オーディオ
ホスト
QEMU で使用するオーディオドライバーは QEMU_AUDIO_DRV 環境変数で設定できます:
$ export QEMU_AUDIO_DRV=pa
以下のコマンドを実行すると PulseAudio に関する QEMU の設定オプションが表示されます:
$ qemu-system-x86_64 -audio-help | awk '/Name: pa/' RS=
表示されたオプションは以下のように環境変数としてエクスポートできます:
$ export QEMU_PA_SINK=alsa_output.pci-0000_04_01.0.analog-stereo.monitor $ export QEMU_PA_SOURCE=input
ゲスト
使用できるエミュレーションオーディオドライバーのリストを表示するには:
$ qemu-system-x86_64 -soundhw help
例えば、ゲストで hda ドライバーを使用するには -soundhw hda を使ってください。
virtio ドライバーのインストール
QEMU にで virtio ドライバーを使って準仮想化ブロックとネットワークデバイスをゲストが利用できるようにすることができ、より良いパフォーマンス・少ないオーバーヘッドを実現します。
- virtio ブロックデバイスにはシンプルな
-hd*の代わりに-driveオプションとif=virtioが必要です:
$ qemu-system-x86_64 -boot order=c -drive file=disk_image,if=virtio
- ネットワークでもほぼ同じです:
$ qemu-system-x86_64 -net nic,model=virtio
(Arch) Linux ゲストを用意する
Arch Linux ゲストをインストールした後 virtio デバイスを使うには、次のモジュールをゲストでロードする必要があります: virtio, virtio_pci, virtio_blk, virtio_net, virtio_ring。32ビットのゲストの場合、特定の "virtio" モジュールは必要ありません。
virtio ディスクから起動したい場合、イニシャル RAM ディスクに必要なモジュールを含ませなければなりません。デフォルトでは、mkinitcpio の autodetect フックによって管理されています。もしくは /etc/mkinitcpio.conf の MODULES 行を使って必要なモジュールを含めてイニシャル RAM ディスクをリビルドしてください。
/etc/mkinitcpio.conf
MODULES="virtio virtio_blk virtio_pci virtio_net"
Virtio ディスクは前に v が付いて認識されます (例: vda, vdb など)。なので、virtio ディスクから起動する際は /etc/fstab や /boot/grub/grub.cfg などに変更を加える必要があります。
KVM による準仮想化に関する詳細は こちら で読むことができます。
qemu-guest-agent をインストールすることでハイパーバイザの管理機能を拡張する QMP コマンドのサポートを得ることができます。パッケージをインストールしたら qemu-ga.service を起動・有効化してください。
Windows ゲストを用意する
ブロックデバイスドライバー
Windows の新規インストール
Windows には virtio ドライバーが付属していません。そのため、インストール時にロードする必要があります。基本的には2つの方法が存在します: フロッピーディスクを使用するか ISO ファイルを使用するかです。どちらのイメージも Fedora のリポジトリ からダウンロードできます。
フロッピーディスクを使う方法は QEMU の電源を入れた最初のときに F6 (新しい Windows では Shift-F6) を押さなければいけないため難易度が高くなります。VNC コンソールウィンドウに接続するのに時間が必要であるためです。起動シーケンスに遅延時間を追加することができます。起動時に遅延を適用する方法は qemu(1) を参照してください。
ISO を使ってドライバーをロードする方法は Windows Vista あるいは Windows Server 2008 以降でないと使用できません。virtio ドライバーでイメージをロードして、それから最初のディスクデバイスで cdrom デバイスと Windows インストーラーをロードします:
$ qemu-system-x86_64 ... \ -drive file=/path/to/primary/disk.img,index=0,media=disk,if=virtio \ -drive file=/path/to/installer.iso,index=2,media=cdrom \ -drive file=/path/to/virtio.iso,index=3,media=cdrom \ ...
インストール時に Windows インストーラーはプロダクトキーを要求してチェックを行います。"Where do you want to install Windows?" 画面では、ディスクが見つけられないという警告が表示されます。以下の手順に従ってください (アップデート適用済みの Windows Server 2012 R2 がベース):
Load Driversオプションを選択。- "Hide drivers that aren't compatible with this computer's hardware" のチェックを外す。
- Browse ボタンをクリックして virtio iso の CDROM を開く (通常は "virtio-win-XX" という名前になります)。
E:\viostor\[your-os]\amd64を選択して OK を押す。- Next をクリック。
これで virtio ディスクが表示されるので、選択して、フォーマット・インストールすることができます。
virtio を使用するように既存の Windows 仮想マシンを変更
virtio ディスクから起動するように Windows ゲストを用意するのはやや面倒です。
Fedora のリポジトリ から virtio ディスクドライバーをダウンロードすることができます。
そして Windows がドライバーを検索するように、新しいディスクイメージを作成する必要があります。例:
$ qemu-img create -f qcow2 fake.qcow2 1G
(virtio モードの) フェイクディスクと CD-ROM とドライバーで元の Windows ゲストを起動 (ブートディスクを IDE モードで使う):
$ qemu-system-x86_64 -m 512 -vga std -drive file=windows_disk_image,if=ide -drive file=fake.qcow2,if=virtio -cdrom virtio-win-0.1-81.iso
Windows はフェイクディスクを検出してそのドライバーを検索します。ドライバーが見つからない場合は、Device Manager を開いて、エクスクラメーションマークのアイコンが付いた SCSI ドライブを探して (開いて下さい)、Update driver をクリックして仮想 CD-ROM を選択してください。ディレクトリを再帰的に検索すると書かれたチェックボックスを選択するのを忘れずに。
インストールが成功したら、仮想マシンを止めて virtio モードのブートディスクで再起動することができます:
$ qemu-system-x86_64 -m 512 -vga std -drive file=windows_disk_image,if=virtio
ネットワークドライバー
virtio ネットワークドライバーのインストールはもう少し簡単で、上記に -net 引数を追加します:
$ qemu-system-x86_64 -m 512 -vga std -drive file=windows_disk_image,if=virtio -net nic,model=virtio -cdrom virtio-win-0.1-74.iso
Windows はネットワークアダプタを検出してそのドライバーを検索します。ドライバーが見つからない場合は、Device Manager を開いて、エクスクラメーションマークのアイコンが付いたネットワークアダプタを探して (開いて下さい)、Update driver をクリックして仮想 CD-ROM を選択してください。ディレクトリを再帰的に検索すると書かれたチェックボックスを選択するのを忘れずに。
バルーンドライバー
(virsh コマンドの dommemstat を使うなどして) ゲストのメモリ状態を監視したりメモリの容量を実行中に変えたい場合、ゲストバルーンドライバーをインストールする必要があります。
Device Manager を開いて System devices の PCI standard RAM Controller (あるいは Other devices の unrecognized PCI controller) から Update driver を選択してください。ウィンドウが開いたら Browse my computer... を選んで CD-ROM を選択してください (必ず Include subdirectories チェックボックスにチェックを入れてください)。インストールしたら再起動してください。ドライバーがインストールされてバルーンを膨張させることができるようになります (例えば hmp の balloon memory_size コマンドでバルーンができるかぎり多くのメモリを取得してゲストの利用可能なメモリ容量を memory_size まで縮小します)。ただしゲストのメモリ状態を監視するには、さらに Balloon サービスをインストールする必要があります。管理者としてコマンドラインを開いて CD-ROM から Balloon ディレクトリの奥に入ってください。amd64 (x86) ディレクトリまで入ったら blnsrv.exe -i を実行することでインストールが実行されます。その後 virsh の dommemstat コマンドでサポートされている値が出力されるはずです。
FreeBSD ゲストを用意する
FreeBSD 8.3 以降を使っている場合は emulators/virtio-kmod port をインストールしてください、10.0-CURRENT ではカーネルに含まれています。インストール後、/boot/loader.conf ファイルに以下を追加します:
virtio_loader="YES" virtio_pci_load="YES" virtio_blk_load="YES" if_vtnet_load="YES" virtio_balloon_load="YES"
そして次を実行して /etc/fstab を修正してください:
sed -i bak "s/ada/vtbd/g" /etc/fstab
それから /etc/fstab が問題ないか確認してください。何かがおかしい場合、レスキュー CD で起動して /etc/fstab.bak を /etc/fstab にコピーします。
QEMU モニタ
QEMU の実行中、仮想マシンを操作するためのモニタコンソールが表示されます。QEMU モニタには仮想マシンの情報を取得したりデバイスをホットプラグしたり、仮想マシンの状態を保存するスナップショットを作成するなどの機能があります。利用可能なコマンドのリストは QEMU モニタコンソールで help または ? を実行したり、QEMU 公式ドキュメント で確認できます。
モニタコンソールにアクセス
デフォルトグラフィックオプションの std を使用している場合、QEMU ウィンドウで Ctrl+Alt+2 を押すか View > compatmonitor0 をクリックすることで QEMU モニタにアクセスできます。仮想マシンのグラフィックビューに戻るには Ctrl+Alt+1 を押すか View > VGA をクリックします。
ただし、モニタにアクセスする標準の方法は QEMU がサポートしている全てのグラフィック出力で使えるわけではありません。モニタにアクセスする別の方法として以下の方法があります:
- telnet:
-monitor telnet:127.0.0.1:port,server,nowaitパラメータを付けて QEMU を起動してください。仮想マシンが起動したら telnet 経由でモニタにアクセスできます:
$ telnet 127.0.0.1 port
- UNIX ソケット:
-monitor unix:socketfile,server,nowaitパラメータを付けて QEMU を起動してください。socat または openbsd-netcat を使って接続することができます。
例えば QEMU を以下のコマンドで起動した場合:
$ qemu-system-x86_64 [...] -monitor unix:/tmp/monitor.sock,server,nowait [...]
以下のコマンドでモニタに接続できます:
$ socat - UNIX-CONNECT:/tmp/monitor.sock
または:
$ nc -U /tmp/monitor.sock
- TCP:
-monitor tcp:127.0.0.1:port,server,nowaitパラメータを付けることで TCP 経由でモニタにアクセスできます。openbsd-netcat または gnu-netcat をインストールして netcat で接続してください:
$ nc 127.0.0.1 port
- 標準 I/O:
-monitor stdio引数を付けて起動することで同じターミナルから自動的にモニタにアクセスすることができます。
モニタコンソールを使って仮想マシンにキーボードの押下を送信
設定によっては仮想マシン上で一部のキーの組み合わせがホストによって邪魔されて使えない場合があります (tty を切り替える Ctrl+Alt+F* など)。特定のキーの組み合わせについてはモニタコンソールを使ってキーを送信することで問題を解決できます。モニタに切り替えてから sendkey コマンドを使って仮想マシンにキーの押下を送信してください。例:
(qemu) sendkey ctrl-alt-f2
モニタコンソールを使ってスナップショットを作成・管理
ときには仮想マシンの現在の状態を保存して何か問題が発生したときに仮想マシンの状態を元に戻したいということもあるでしょう。QEMU のモニタコンソールにはスナップショットを作成・管理してマシンの状態をリバートするのに必要なユーティリティが備わっています。
savevm nameを使うことで name という名前のスナップショットが作成されます。loadvm nameをしよすうると仮想マシンがスナップショット name の状態に戻ります。delvm nameで name という名前のスナップショットが削除されます。- 保存済みのスナップショットのリストは
info snapshotsで確認できます。スナップショットは自動付与される ID 番号とユーザーがスナップショットを作成するときに付けた名前で識別できます。
immutable モードで仮想マシンを起動
-snapshot パラメータを付けて QEMU を起動することで仮想マシンを凍った状態で実行することができ、仮想マシンの電源が来られたときに全ての変更は破棄されます。ゲストによるディスクイメージの書き込みがあったときは、/tmp の一時ファイルに変更が保存され QEMU が停止したときに消去されます。
ただしマシンが frozen モードで実行中のとき、モニタコンソールを使って以下のコマンドを実行することで変更をディスクイメージに保存することが可能です:
(qemu) commit
frozen モードで実行中にスナップショットが作成されると同じようにディスクに変更をコミットしないかぎり QEMU の終了時に破棄されます。
モニタコンソールによる一時停止と電源オプション
モニタコマンドを使って物理マシンの操作を QEMU でエミュレートできます:
system_powerdownは仮想マシンに ACPI シャットダウンリクエストを送信します。物理マシンの電源ボタンを押したときと同じような動きになります。system_resetは物理マシンのリセットボタンと同じように仮想マシンをリセットします。仮想マシンが正常に再起動されないためデータが消失したりファイルシステムが破損する可能性があります。stopは仮想マシンを停止します。contは仮想マシンを停止した状態から復帰します。
仮想マシンのスクリーンショットの取得
モニタコンソールで以下のコマンドを実行することで PPM 形式で仮想マシンのグラフィックディスプレイのスクリーンショットを取得できます:
(qemu) screendump file.ppm
ヒントとテクニック
Improve virtual machine performance
There are a number of techniques that you can use to improve the performance of the virtual machine. For example:
- Apply #Enabling KVM for full virtualization.
- Use the
-cpu hostoption to make QEMU emulate the host's exact CPU rather than a more generic CPU. - Especially for Windows guests, enable Hyper-V enlightenments:
-cpu host,hv_relaxed,hv_spinlocks=0x1fff,hv_vapic,hv_time. - If the host machine has multiple cores, assign the guest more cores using the
-smpoption. - Make sure you have assigned the virtual machine enough memory. By default, QEMU only assigns 128 MiB of memory to each virtual machine. Use the
-moption to assign more memory. For example,-m 1024runs a virtual machine with 1024 MiB of memory. - If supported by drivers in the guest operating system, use virtio for network and/or block devices, see #Installing virtio drivers.
- Use TAP devices instead of user-mode networking, see #Tap networking with QEMU.
- If the guest OS is doing heavy writing to its disk, you may benefit from certain mount options on the host's file system. For example, you can mount an ext4 file system with the option
barrier=0. You should read the documentation for any options that you change because sometimes performance-enhancing options for file systems come at the cost of data integrity. - If you have a raw disk image, you may want to disable the cache:
$ qemu-system-x86_64 -drive file=disk_image,if=virtio,cache=none
- Use the native Linux AIO:
$ qemu-system-x86_64 -drive file=disk_image,if=virtio,aio=native,cache.direct=on
- If you are running multiple virtual machines concurrently that all have the same operating system installed, you can save memory by enabling kernel same-page merging. See #Enabling KSM.
- In some cases, memory can be reclaimed from running virtual machines by running a memory ballooning driver in the guest operating system and launching QEMU using
-device virtio-balloon. - It is possible to use a emulation layer for an ICH-9 AHCI controller (although it may be unstable). The AHCI emulation supports NCQ, so multiple read or write requests can be outstanding at the same time:
$ qemu-system-x86_64 -drive id=disk,file=disk_image,if=none -device ich9-ahci,id=ahci -device ide-drive,drive=disk,bus=ahci.0
See https://www.linux-kvm.org/page/Tuning_KVM for more information.
ブート時に QEMU 仮想マシンを起動する
libvirt を使う
libvirt を使って仮想マシンをセットアップした場合、virsh autostart や virt-manager の GUI を通して、仮想マシンの Boot Options から "Start virtual machine on host boot up" を選択することでホストの起動時に仮想マシンを起動するように設定することができます。
カスタムスクリプト
起動時に QEMU VM を実行するように、以下の systemd ユニットと設定を使うことができます。
/etc/systemd/system/qemu@.service
[Unit]
Description=QEMU virtual machine
[Service]
Environment="type=system-x86_64" "haltcmd=kill -INT $MAINPID"
EnvironmentFile=/etc/conf.d/qemu.d/%i
PIDFile=/tmp/%i.pid
ExecStart=/usr/bin/env qemu-${type} -name %i -nographic -pidfile /tmp/%i.pid $args
ExecStop=/bin/sh -c ${haltcmd}
TimeoutStopSec=30
KillMode=none
[Install]
WantedBy=multi-user.target
VM ごとに、/etc/conf.d/qemu.d/vm_name という名前の設定ファイルを作成して、以下の変数を設定します:
- type
- 実行する QEMU バイナリ。指定すれば、
/usr/bin/qemu-が前に付けられて VM を起動するのにそのバイナリが使われます。例えばtype="system-arm"でqemu-system-armイメージが起動できます。 - args
- 起動するときの QEMU コマンドライン。
-name ${vm} -nographicはいつも前に付けます。 - haltcmd
- VM を安全にシャットダウンするためのコマンド。例えば
-monitor telnet:..を使ってモニターにsystem_powerdownを送信して ACPI で VM の電源を切ります。SSH やその他の方法が使えます。
設定例:
/etc/conf.d/qemu.d/one
type="system-x86_64" args="-enable-kvm -m 512 -hda /dev/mapper/vg0-vm1 -net nic,macaddr=DE:AD:BE:EF:E0:00 \ -net tap,ifname=tap0 -serial telnet:localhost:7000,server,nowait,nodelay \ -monitor telnet:localhost:7100,server,nowait,nodelay -vnc :0" haltcmd="echo 'system_powerdown' | nc localhost 7100" # or netcat/ncat # You can use other ways to shut down your VM correctly #haltcmd="ssh powermanager@vm1 sudo poweroff"
/etc/conf.d/qemu.d/two
args="-enable-kvm -m 512 -hda /srv/kvm/vm2.img -net nic,macaddr=DE:AD:BE:EF:E0:01 \ -net tap,ifname=tap1 -serial telnet:localhost:7001,server,nowait,nodelay \ -monitor telnet:localhost:7101,server,nowait,nodelay -vnc :1" haltcmd="echo 'system_powerdown' | nc localhost 7101"
以下のコマンドを使って、ブート時にそれぞれの仮想マシンが起動するように設定します:
# systemctl enable qemu@vm_name # systemctl disable qemu@vm_name
シームレスなマウス
ゲストのオペレーティングシステムのウィンドウをクリックしたときにマウスが取り込まれないようにするには、-usb -device usb-tablet オプションを追加します。これによって QEMU はマウスを取り込むことなくマウスの位置を伝えることができるようになります。また、このコマンドは有効化されている場合 PS/2 マウスエミュレーションを上書きします。例:
$ qemu-system-x86_64 -hda disk_image -m 512 -vga std -usb -device usb-tablet
上のコマンドで動作しない場合は、#マウスカーソルが敏感すぎたり迷走する を参照してみて下さい。
ホスト USB デバイスのパススルー
VM からホストに接続された物理 USB デバイスにアクセスするために、以下のオプションを使って QEMU を起動することができます:
$ qemu-system-x86_64 -usbdevice host:vendor_id:product_id disk_image
lsusb コマンドでデバイスの vendor_id と product_id がわかります。
デフォルトで qemu によってエミュレートされる I440FX チップセットはシングル UHCI コントローラ (USB 1) のため、-usbdevice オプションは物理デバイスを USB 1 にアタッチしますが新しいデバイスでは場合によっては問題が発生することがあります。-machine type=q35 オプションを使って12個までのデバイスをサポートする EHCI コントローラを提供する ICH9 チップセットをエミュレートさせることで解決します。
-device usb-ehci,id=ehci や -device nec-usb-xhci,id=xhci オプションを使って EHCI (USB 2) または XHCI (USB 3) コントローラをエミュレートして以下のように -device usb-host,.. オプションを使って物理デバイスにアタッチするという方法もあります:
-device usb-host,bus=controller_id.0,vendorid=0xvendor_id,productid=0xproduct_id
...,port=<n> 設定を追加することで仮想コントローラの物理ポートを指定することができます。複数の USB デバイスを VM に追加したい場合に有用です。
SPICE による USB リダイレクト
SPICE を使用しているのであれば、QEMU コマンドで指定しなくてもクライアントから仮想マシンに USB デバイスをリダイレクトすることが可能です。USB スロットの数を設定することができます (スロットの数によって同時にリダイレクトできるデバイスの最大数が決まります)。-usbdevice を使用する方法と違って SPICE でリダイレクトする場合は仮想マシンを起動した後に USB デバイスをホットスワップすることができ、リダイレクトから USB デバイスを削除・追加するのに仮想マシンを停止する必要がありません。また、ネットワーク経由でクライアントからサーバーに USB デバイスをリダイレクトすることもできます。QEMU 仮想マシンで USB デバイスを最大限に活用することが可能です。
使用するには USB リダイレクトスロットにそれぞれ EHCI/UHCI コントローラーと SPICE リダイレクトチャンネルを追加する必要があります。例えば、3つの USB スロットをリダイレクトで使用できるように SPICE モードで仮想マシンを起動するには QEMU コマンドに以下の引数を追加します:
-device ich9-usb-ehci1,id=usb \ -device ich9-usb-uhci1,masterbus=usb.0,firstport=0,multifunction=on \ -device ich9-usb-uhci2,masterbus=usb.0,firstport=2 \ -device ich9-usb-uhci3,masterbus=usb.0,firstport=4 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev1 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev1,id=usbredirdev1 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev2 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev2,id=usbredirdev2 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev3 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev3,id=usbredirdev3
spice-gtk3[リンク切れ: 置換パッケージ: spice-gtk] の spicy (Input > Select USB Devices for redirection) と virt-viewer の remote-viewer (File > USB device selection) の両方ともリダイレクト機能をサポートしています。期待通りに動作させるには仮想マシンに SPICE ゲストツールをインストールする必要があります (詳しくは #SPICE セクションを参照してください)。
Automatic USB forwarding with udev
Normally, forwarded devices must be available at VM boot time to be forwarded. If that device is disconnected, it will not be forwarded anymore.
You can use udev rules to automatically attach a device when it comes online. Create a hostdev entry somewhere on disk. chown it to root to prevent other users modifying it.
/usr/local/hostdev-mydevice.xml
<hostdev mode='subsystem' type='usb'>
<source>
<vendor id='0x03f0'/>
<product id='0x4217'/>
</source>
</hostdev>
Then create a udev rule which will attach/detach the device:
/usr/lib/udev/rules.d/90-libvirt-mydevice
ACTION=="add", \
SUBSYSTEM=="usb", \
ENV{ID_VENDOR_ID}=="03f0", \
ENV{ID_MODEL_ID}=="4217", \
RUN+="/usr/bin/virsh attach-device GUESTNAME /usr/local/hostdev-mydevice.xml"
ACTION=="remove", \
SUBSYSTEM=="usb", \
ENV{ID_VENDOR_ID}=="03f0", \
ENV{ID_MODEL_ID}=="4217", \
RUN+="/usr/bin/virsh detach-device GUESTNAME /usr/local/hostdev-mydevice.xml"
KSM を有効にする
Kernel Samepage Merging (KSM) はアプリケーションがページをマージするように登録した他のプロセスとページをマージするようにカーネルに登録できるようにする Linux カーネルの機能です。この KSM 機構によってゲストの仮想マシンは互いにページを共有することが可能になります。同じようなゲストオペレーティングシステムが多数動作する環境では、メモリの使用量を著しく節約することができます。
KSM を有効にするには、次を実行してください:
# echo 1 > /sys/kernel/mm/ksm/run
systemd の一時ファイルを使って KSM を永続的に有効にできます:
/etc/tmpfiles.d/ksm.conf
w /sys/kernel/mm/ksm/run - - - - 1
KSM が動作しているとき、マージされるページが存在するために (つまり少なくとも2つの同じような VM が動いている)、/sys/kernel/mm/ksm/pages_shared はゼロになりません。詳しくは https://www.kernel.org/doc/Documentation/vm/ksm.txt を参照。
マルチモニターのサポート
Linux QXL ドライバーはデフォルトで4台までのマルチモニター (仮想スクリーン) をサポートしています。qxl.heads=N カーネルパラメータで変更することができます。
QXL デバイスのデフォルトの VGA メモリサイズは 16M です (VRAM のサイズは 64M です)。1920x1200 のモニターを2台使用しようとすると 2 × 1920 × 4 (色深度) × 1200 = 17.6 MiB の VGA メモリが必要になるためメモリが不足します。-vga qxl を -vga none -device qxl-vga,vgamem_mb=32 に置き換えることでメモリ容量を変更できます。vgamem_mb を 64M 以上に増やした場合、vram_size_mb オプションも増やす必要があります。
コピーアンドペースト
ホストとゲスト間のコピーアンドペーストを行うには spice エージェント通信チャンネルを有効にする必要があります。それには virtio-serial デバイスをゲストに追加して、spice vdagent のためにポートを開かなければなりません。また、ゲストへの spice vdagent のインストールも必須です (Arch ゲストの場合は spice-vdagent、Windows ゲストの場合は Windows ゲストツール)。エージェントが動いていること (さらに、今後のために、自動で起動すること) を確認してください。QEMU で SPICE プロトコルを使う方法は #SPICE を参照してください。
Windows 特有のノート
QEMU は Windows 95 から Windows 10 まで全てのバージョンの Windows を動かすことができます。
QEMU で Windows PE を実行することも可能です。
高速スタートアップ
Windows 8 (あるいはそれ以降) をゲストにする場合、コントロールパネルの電源オプションから"高速スタートアップ"を無効にしないと、起動時にゲストがフリーズすることがあります。
-smp オプションを正しく適用するために高速スタートアップを無効化しなくてはならないこともあります。
Remote Desktop Protocol
MS Windows ゲストを使っている場合、RDP を使ってゲスト VM に接続する方法もあります。VLAN を使用してしてゲストが同じネットワークにない場合、次を使って下さい:
$ qemu-system-x86_64 -nographic -net user,hostfwd=tcp::5555-:3389
そして Rdesktop か freerdp を使ってゲストに接続してください。例えば:
$ xfreerdp -g 2048x1152 localhost:5555 -z -x lan
Clone Linux system installed on physical equipment
Linux system installed on physical equipment can be cloned for running on QEMU vm. See Clone Linux system from hardware for QEMU virtual machine
Chrooting into arm/arm64 environment from x86_64
Sometimes it is easier to work directly on a disk image instead of the real ARM based device. This can be achieved by mounting an SD card/storage containing the root partition and chrooting into it.
Another use case for an ARM chroot is building ARM packages on an x86_64 machine - armutils-gitAUR can be used for that. Here, the chroot environment can be created from an image tarball from Arch Linux ARM - see [5] for a detailed description of this approach.
Either way, from the chroot it should be possible to run pacman and install more packages, compile large libraries etc. Since the executables are for the ARM architecture, the translation to x86 needs to be performed by QEMU.
Install qemu-user-static on the x86_64 machine/host. The package will take care of registering the qemu binaries to binfmt service.
あ
Restart systemd-binfmt.service
qemu-user-static is used to allow the execution of compiled programs from other architectures. This is similar to what is provided by qemu-emulators-full, but the "static" variant is required for chroot. Examples:
qemu-arm-static path_to_sdcard/usr/bin/ls qemu-aarch64-static path_to_sdcard/usr/bin/ls
These two lines execute the ls command compiled for 32-bit ARM and 64-bit ARM respectively. Note that this will not work without chrooting, because it will look for libraries not present in the host system.
qemu-user-static allows automatically prefixing the ARM exectuable with qemu-arm-static or qemu-aarch64-static.
Make sure that the ARM executable support is active:
$ ls /proc/sys/fs/binfmt_misc
qemu-aarch64 qemu-arm qemu-cris qemu-microblaze qemu-mipsel qemu-ppc64 qemu-riscv64 qemu-sh4 qemu-sparc qemu-sparc64 status qemu-alpha qemu-armeb qemu-m68k qemu-mips qemu-ppc qemu-ppc64abi32 qemu-s390x qemu-sh4eb qemu-sparc32plus register
Each executable must be listed.
If it is not active, reinstall binfmt-qemu-staticAUR[リンク切れ: package not found] and restart systemd-binfmt.service.
Mount the SD card to /mnt/sdcard (the device name may be different).
# mkdir -p /mnt/sdcard # mount /dev/mmcblk0p2 /mnt/sdcard
Mount boot partition if needed (again, use the suitable device name):
# mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/sdcard/boot
Finally chroot into the SD card root as described in Change root#Using chroot:
# chroot /mnt/sdcard /bin/bash
Alternatively, you can use arch-chroot from arch-install-scripts, as it will provide an easier way to get network support:
# arch-chroot /mnt/sdcard /bin/bash
You can also use systemd-nspawn to chroot into the ARM environment:
# systemd-nspawn -D /mnt/sdcard -M myARMMachine --bind-ro=/etc/resolv.conf
--bind-ro=/etc/resolv.conf is optional and gives a working network DNS inside the chroot
Not grabbing mouse input
Tablet mode has side effect of not grabbing mouse input in QEMU window:
-usb -device usb-tablet
It works with several -vga backends one of which is virtio.
トラブルシューティング
仮想マシンの動作が遅すぎる
仮想マシンのパフォーマンスを向上させることができる多数のテクニックがあります。例えば:
-cpu hostオプションを使うことで QEMU にホストの CPU を正確にエミュレートさせることができます。このオプションを使わない場合、もっと一般的な CPU がエミュレートされます。- Windows ゲストの場合、Hyper-V enlightenments を有効にしてください:
-cpu host,hv_relaxed,hv_spinlocks=0x1fff,hv_vapic,hv_time。 - ホストマシンに CPU が複数ある場合は、
-smpオプションを使ってゲストにもっと多くの CPU を割り当てて下さい。 - 仮想マシンに十分なメモリを割り当てているか確認してください。デフォルトでは、QEMU はそれぞれの仮想マシンに 128 MiB のメモリしか割り当てません。
-mオプションを使って多めのメモリを割り当てて下さい。例えば、-m 1024で仮想マシンは 1024 MiB のメモリを使って動作します。 - 可能な限り KVM を使って下さい: QEMU の起動コマンドに
-machine type=pc,accel=kvmを追加します。 - ゲストのオペレーティングシステムのドライバーによってサポートされているときは、ネットワークやブロックデバイスに virtio を使って下さい。例えば:
$ qemu-system-x86_64 -net nic,model=virtio -net tap,if=tap0,script=no -drive file=disk_image,media=disk,if=virtio
- ユーザーモードネットワークの代わりに TAP デバイスを使って下さい。#QEMU の Tap ネットワーク を参照。
- ゲスト OS がディスクへの書き込みを頻繁に行う場合、ホストのファイルシステムで特定のマウントオプションを使うと良いかもしれません。例えば、ext4 ファイルシステム を
barrier=0オプションでマウントすることが考えられます。ファイルシステムのパフォーマンスを向上させるオプションは、場合によってデータの保全性を犠牲にする可能性があるので、変更するオプションのドキュメントを読んでおいたほうが無難です。 - raw ディスクイメージを使っている場合、キャッシュを無効にする:
$ qemu-system-x86_64 -drive file=disk_image,if=virtio,cache=none
- ネイティブの Linux AIO を使用する:
$ qemu-system-x86_64 -drive file=disk_image,if=virtio,aio=native,cache.direct=on
- qcow2 ディスクイメージを使用している場合、十分な容量の L2 キャッシュを割り当てることで I/O の性能が著しく改善することがあります。L2 キャッシュを計算するときの 公式 は: l2_cache_size = disk_size * 8 / cluster_size です。デフォルトのクラスタサイズ 64K で、容量 8 GB の qcow2 イメージを作成した場合、最適な L2 キャッシュは 1 MB となります。QEMU はデフォルトでは 1 MB しか L2 キャッシュを使用しません。QEMU のコマンドラインでキャッシュの容量を指定することができます。例えば使用するキャッシュを 4 MB にするには:
$ qemu-system-x86_64 -drive file=disk_image,format=qcow2,l2-cache-size=4M
- 複数の仮想マシンを同時に動かしていて、全て同じオペレーティングシステムをインストールしている場合、kernel same-page merging を有効にすることでメモリを節約できます。#KSM を有効にするを見てください。
- 場合によっては、ゲストのオペレーティングシステムでメモリバルーニングドライバーを実行して QEMU を
-balloon virtioオプションで起動することで、実行中の仮想マシンからメモリを回収することができます。
詳しくは http://www.linux-kvm.org/page/Tuning_KVM を参照してください。
マウスカーソルが敏感すぎたり迷走する
カーソルが画面を飛び回って手に負えない場合、QEMU を起動する前にターミナルに次を入力することで直るかもしれません:
$ export SDL_VIDEO_X11_DGAMOUSE=0
このコマンドで直ったら、~/.bashrc ファイルにコマンドを追加することができます。
カーソルが表示されない
マウスカーソルを表示するには -show-cursor を QEMU のオプションに追加してください。
オプションを追加しても表示されない場合、ディスプレイデバイスが正しく設定されているか確認してください。例: -vga qxl。
Two different mouse cursors are visible
Apply the tip #Mouse integration.
カーソルが移動・アタッチできない
QEMU オプションの -usbdevice tablet を -usb に置き換えてください。
Keyboard issues when using VNC
When using VNC, you might experience keyboard problems described (in gory details) here. The solution is not to use the -k option on QEMU, and to use gvncviewer from gtk-vnc. See also this message posted on libvirt's mailing list.
キーボードが壊れているまたは矢印キーが動作しない
キーの一部が動かなかったり間違ったキーが押されてしまう (特に矢印キー) ときは、おそらくキーボードレイアウトをオプションとして指定する必要があります。キーボードレイアウトは /usr/share/qemu/keymaps で探すことができます。
$ qemu-system-x86_64 -k keymap disk_image
Could not read keymap file
qemu-system-x86_64: -display vnc=0.0.0.0:0: could not read keymap file: 'en'
is caused by an invalid keymap passed to the -k argument. For example, en is invalid, but en-us is valid - see /usr/share/qemu/keymaps/.
ウィンドウのリサイズでゲストのディスプレイが引き伸ばされる
デフォルトのウィンドウサイズに戻すには、Ctrl+Alt+u を押して下さい。
ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: 16 Device or resource busy
-enable-kvm オプションを使って QEMU を起動した時に以下のようなエラーメッセージが表示される場合:
ioctl(KVM_CREATE_VM) failed: 16 Device or resource busy failed to initialize KVM: Device or resource busy
他のハイパーバイザが動作しています。同時に複数のハイパーバイザを動かすのは推奨されていません、もしくは不可能です。
libgfapi エラーメッセージ
起動時に以下のエラーメッセージが表示される場合:
Failed to open module: libgfapi.so.0: cannot open shared object file: No such file or directory
任意の依存パッケージである GlusterFS が存在しないというだけなので無視して問題ありません。glusterfs パッケージをインストールすれば消えます。
ライブ環境でカーネルパニックが発生する
ライブ環境を起動した場合に以下が発生する場合:
[ end Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown block(0,0)
-m VALUE スイッチを付けて適当な量の RAM を指定して VM を起動してみてください。RAM が足りなくなると上記のような問題が発生することがあります。
Windows 7 ゲストの音質が酷い
Windows 7 ゲストで hda オーディオドライバーを使用すると音質に問題が発生することがあります。QEMU の引数に -soundhw ac97 を指定してオーディオドライバーを ac97 に変更し、ゲストに Realtek AC'97 Audio Codecs の ac97 ドライバーをインストールすることで問題は解決します。詳しくは Red Hat Bugzilla – Bug 1176761 を参照してください。
Could not access KVM kernel module: Permission denied
以下のエラーが表示される場合:
libvirtError: internal error: process exited while connecting to monitor: Could not access KVM kernel module: Permission denied failed to initialize KVM: Permission denied
Systemd によって kvm グループに動的 id が割り当てられていることが原因です (FS#54943 を参照)。エラーを解決するには /etc/libvirt/qemu.conf ファイルを編集して以下の行を:
group = "78"
以下のように変更してください:
group = "kvm"
Windows の仮想マシンを起動したときに "System Thread Exception Not Handled"
Windows 8 や Windows 10 ゲストが起動時に "System Thread Exception Not Handled" という例外を発生させることがあります。実機で古いドライバーの動作がおかしいことが原因です。KVM では CPU のモデルを core2duo に設定することで解決します。
特定の Windows のゲームやアプリケーションでクラッシュやブルスクリーンが発生する
ときどき、物理マシンでは問題なく動作するのに、仮想マシンでアプリケーションを実行するとクラッシュが発生することがあります。dmesg -wH を実行したときに MSR というエラーが表示される場合、クラッシュの原因はゲストがサポートされていない Model-specific registers (MSR) にアクセスしようとしたときに KVM が General protection fault (GPF) を起こすためです。ゲームの最適化などの機能が機能しない場合、KVM モジュールに ignore_msrs=1 オプションを指定して実装されていない MSR へのアクセスを無視することで問題は解決します:
/etc/modprobe.d/kvm.conf
... options kvm ignore_msrs=1 ...
上記のオプションが役に立つのは以下のような場合です:
- GeForce Experience でサポートされたいない PCU が存在するとエラーが表示される。
- StarCraft 2 や L.A. Noire で KMODE_EXCEPTION_NOT_HANDLED が発生して Windows 10 がブルースクリーンになる。
Applications in the VM experience long delays or take a long time to start
This may be caused by insufficient available entropy in the VM. Consider allowing the guest to access the hosts's entropy pool by adding a VirtIO RNG device to the VM, or by installing an entropy generating daemon such as Haveged.
Anecdotally, OpenSSH takes a while to start accepting connections under insufficient entropy, without the logs revealing why.
High interrupt latency and microstuttering
This problem manifests itself as small pauses (stutters) and is particularly noticeable in graphics-intensive applications, such as games.
- One of the causes is CPU power saving features, which are controlled by CPU frequency scaling. Change this to
performancefor all processor cores. - Another possible cause is PS/2 inputs. Switch from PS/2 to Virtio inputs, see PCI passthrough via OVMF#Passing keyboard/mouse via Evdev.
QXL video causes low resolution
QEMU 4.1.0 introduced a regression where QXL video can fall back to low resolutions, when being displayed through spice. [6] For example, when KMS starts, text resolution may become as low as 4x10 characters. When trying to increase GUI resolution, it may go to the lowest supported resolution.
As a workaround, create your device in this form:
-device qxl-vga,max_outputs=1...
VM does not boot when using a Secure Boot enabled OVMF
/usr/share/edk2-ovmf/x64/OVMF_CODE.secboot.fd from edk2-ovmf is built with SMM support. If S3 support is not disabled in the VM, then the VM might not boot at all.
Add the -global ICH9-LPC.disable_s3=1 option to the qemu command.
See FS#59465 and https://github.com/tianocore/edk2/blob/master/OvmfPkg/README for more details and the required options to use Secure Boot in QEMU.
VM does not boot into Arch ISO
When trying to boot VM for the first time from Arch ISO image the boot process hangs. Adding console=ttyS0 to kernel boot options by pressing e in the boot menu you will get more boot messages and the following error:
:: Mounting '/dev/disk/by-label/ARCH_202204' to '/run/archiso/bootmnt' Waiting 30 seconds for device /dev/disk/by-label/ARCH_202204 ... ERROR: '/dev/disk/by-label/ARCH_202204' device did not show up after 30 seconds... Falling back to interactive prompt You can try to fix the problem manually, log out when you are finished sh: can't access tty; job control turned off
The error message does not give a good clue as to what the real issue is. The problem is with the default 128MB of RAM that QEMU allocates to the VM. Increasing the limit to 1024MB with -m 1024 solves the issue and lets system boot. You can continue installing Arch Linux as per usual after that. Once installation is complete the memory allocation for the VM can be decreased. The need for 1024MB is due to RAM disk requirements and size of installation media. See this message on the arch-releng mailing list and this forum thread.
Guest CPU interrupts are not firing
If you are writing your own operating system by following the OSDev wiki, or are simply getting stepping through the guest architecture assembly code using QEMU's gdb interface using the -s flag, it is useful to know that many emulators, QEMU included, usually implement some CPU interrupts leaving many hardware interrupts unimplemented. One way to know if your code if firing an interrupt, is by using:
-d int
to enable showing interrupts/exceptions on stdout.
To see what other guest debugging features QEMU has to offer, see:
qemu-system-x86_64 -d help
or replace x86_64 for your chosen guest architecture.
参照
- QEMU 公式ウェブサイト
- KVM 公式ウェブサイト
- QEMU エミュレータユーザドキュメント
- QEMU Wikibook
- Hardware virtualization with QEMU by AlienBOB (2008年最終更新)
- Building a Virtual Army by Falconindy
- 最新ドキュメント
- QEMU on Windows
- Wikipedia
- Debian Wiki - QEMU
- QEMU Networking on gnome.org
- Networking QEMU Virtual BSD Systems
- QEMU on gnu.org
- QEMU on FreeBSD as host
- KVM/QEMU Virtio Tuning and SSD VM Optimization Guide
- Managing Virtual Machines with QEMU - openSUSE documentation
- KVM on IBM Knowledge Center