在Ubuntu的KVM中設定和安裝Windows作業系統的指南

#為什麼要折騰 KVM 虛擬機器

最近因為公司的事情，沒有太多時間寫作，就用一篇技術類的文章來湊數吧。

事情是這樣的，我們公司有一個小東西是基於嵌入式的系統開發的，不屬於 Android 也不屬於 iOS 平台。嗯，這意味著什麼呢？這意味著發展這個小東西的語言是 C 語言，而不是 Java, Objective-C 抑或是 Swift。所以我們需要一個 Cross Compiler，也就是俗稱的交叉編譯環境來編譯這個程式碼。

其實 Xcode 編譯出來的 iOS App 也屬於交叉編譯的範疇。

然而，這個交叉編譯環境竟然只有 Windows 平台的！其實，好像除了 GCC 之外，好用的交叉編譯環境都是 Windows 下面的。估計很多玩嵌入式的同學應該都知道，現在業界用比較多的也就是 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。

為什麼 Windows 會讓我這麼不爽呢？因為平常為了更好的提高工作效率，除了不得不使用的行業應用軟體必須要跑在 Windows 下的時候，我們只用 Mac 不用 Windows。所以，我們基本上沒有閒置和富裕的 Windows 主機，不！是壓根就沒有，沒有什麼「基本沒有」一說。

而在伺服器端，更不要跟我說什麼 Windows Server 雲端雲端的。身為一個 macOS 和 Ubuntu 的腦殘用戶，我是不可能在 Bare metal 上跑一個 Windows Server 的。伺服器我們只跑 Linux，別的沒興趣。

那麼問題來了，我們有一套自動化編譯系統，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 什麼的，全部跑在Linux 平台的Docker 虛擬化容器中。

現在我們想把這個小東西也自動化編譯器來，以便更好地把人力釋放出來，也方便未來追蹤和管理每一次 Release 的內容。而第一個要解決的問題就是：我們沒有 Windows 的伺服器。

既然現在虛擬化這麼流行，那我們就利用現有的 Ubuntu 伺服器虛擬化一個 Windows 好啦，走起！

啥是 KVM

KVM 的全名是：Kernel-based Virtual Machine，簡單一句話概括，就是一個基於 Linux 核心的虛擬化管理系統。

從 Linux 核心 2.6.20 版本開始就已經整合了這個功能。簡單理解 Docker 是在應用層的虛擬化，而 KVM 是在系統層的虛擬化。

差別就是，Docker 虛擬化的內容，必須跟 Host 主機共享內核，也就意味著只能跑 Linux 類別系統。

而 KVM 是整個主機虛擬，所以可以安裝不同的作業系統，而不限於 Linux 本身。等我過段時間抽風的時候，看看能不能在 Ubuntu 上虛擬化個 macOS 出來。這樣就不用再再弄個 Mac 主機來自動化編譯 iOS App 了。

安裝 KVM

#我這裡使用的是 Ubuntu 16.04 LTS 版本，考慮長期使用和穩定性，基本上只選 LTS 版本，其他版本差異也不太大，參考著做就好了。

首先是安裝 KVM 相關的套件文件，因為我的伺服器都是命令列，沒有安裝 X 桌面，所以我加了 --no-install-recommends 參數。不然的話它會安裝 virt-viewer 之類的包，而它們的依賴關係中又有 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，那麼也可以不加該參數。

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

讓我們來驗證一下是不是一切 OK

$ kvm-ok

INFO: /dev/kvm exists

KVM acceleration can be used

很好，一切順利，我們再來弄個橋接網路。其實這個也不是必須的，看你的使用場景。

KVM 會自己創建一個 virbr0 的橋接網絡，但是這個是一個 NAT 的網絡，沒有辦法跟局域網內的其他主機進行通信，所以還是別偷懶，自己建一個橋接網絡吧。

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/interfaces.d/*

# The loopback network interface

auto lo

iface lo inet loopback

## The bridged network interface

auto br0

iface br0 inet static

#address 1.2.3.4

netmask 255.255.255.0

#gateway 1.2.3.1

dns-nameservers 1.2.3.1

bridge_ports enp9s0

bridge_stop off

bridge_fd 0

bridge_maxwait 0

重啟網絡，並驗證一下橋接狀態：

#$ sudo systemctl restart networking

$ sudo brctl show

bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces

br0             8000.f079593874d9       no              enp9s0

virbr0          8000.525400087ef2       yes             virbr0-nic

OK，一切正常，可以開始建立虛擬主機了。

建立虛擬主機

#KVM 只是完成了第一步，我們還需要建立虛擬主機才可以繼續往下走。

在開始之前，我們要準備好幾個東西：

1.Windows 安裝映像

2.Virtio ISO 和軟碟鏡像

3.VNC 用戶端（macOS 自帶）

我這裡使用的是 Virtio 0.1.126-2 版本。作業系統版本是：Ubuntu 16.04.1 LTS。

一切準備就緒，使用 virt-install 指令來協助建立虛擬機器：

virt-install \

--name win10 \

--memory 2048 \

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

--cdrom=/path/to/windows_10.iso \

--os-variant=win8.1 \

--disk /path/to/win10/win10.qcow2,bus=virtio,size=40 \

--disk /path/to/virtio/virtio-win-0.1.126_amd64.vfd,device=floppy \

#--network bridge=br0,model=virtio \

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

--hvm \

--virt-type kvm

基本上配置資訊都在上面了，虛擬資訊機配置如下：

#2G 記憶體

1 個 CPU，1 個核，2 個執行緒

1 個 CDROM（Windows 安裝光碟）

40G 硬碟（系統磁碟）

1 軟碟機（Virtio 驅動程式）

在 5910 埠開放一個 VNC 遠端桌面

如果你的指令輸入的正確，應該會得到類似的回饋訊息：

Starting install...

Creating domain...

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

簡單來說，就是虛擬機器已經創建好了，但是因為沒有映像介面，所以沒有辦法下一步了。當我們連接了 VNC 以後，就可以繼續往下走了。這個提示只會出現一次，安裝好系統以後，不會有這個啟動等待的狀況。

安裝 Windows 10

#雖然我們在創建虛擬機器的時候，指明了使用 5910 連接埠來提供 VNC 遠端桌面。但是這個連接埠是不能直接存取的，因為它預設綁定在 127.0.0.1 上，也就是只有本地才能存取。我們需要先把遠端的本地端口，映射成本地的端口。

ssh -L 5910:127.0.0.1:5910 server

然後在 macOS 下，⌘ Space 打電話出 Spotlight，然後輸入：

vnc://127.0.0.1:5910

在彈出的視窗中輸入密碼：Passw0rd

然後就可以愉快的安裝 Windows 系統了，如果不能識別硬碟，需要手動加載一下驅動，選擇 A 盤和對應的 Windows 目錄就可以了。同樣的，如果網卡沒有驅動，也是如法炮製。

###附上已安裝完成的螢幕截圖一張：### ##########

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