虚拟化

VMWare

网络配置

虚拟网络

VMware虚拟网桥

vmnet0：与主机网络连接复用物理接口。

虚拟网桥的物理主机是透明的。在Windows中，无需通过网络管理配置接口的桥接。

==配置自动桥接的主机网络适配器==：可选列表中可能包含了Hyper-V的虚拟适配器，应该取消选择，否则其IP地址与物理网卡地址可能不在同一网段。

vmnet1：Host-Only网络模式，类似于vmnet0但无法访问物理网络。

VMware NAT

vmnet8：宿主机地址为：192.168.xxx.1，虚拟网关/DNS服务器地址为：192.168.xxx.2（见配置文件%PROGRAMDATA%/VMWare/vmnetnat.conf）；

NAT设备：通过网络地址转换为物理机IP地址，由物理网络接口收发数据。

通过vmnetnat.conf可配置入网流量的NAT端口地址映射。

[incomingtcp]
# Use these with care - anyone can enter into your virtual machine through these...
#
# WEB (make sure that if you are using named webhosting, names point to
#   your host, not to guest... And if you are forwarding port other
#   than 80 make sure that your server copes with mismatched port 
#   number in Host: header)
#   lynx http://localhost:8888
#8888 = 192.168.27.128:80
[incomingudp]
# UDP port forwarding example
#6000 = 192.168.27.128:6001

完成后重启VMWare NAT服务。在宿主机或其他主机上，可通过宿主机的IP地址和映射后的端口访问虚拟机中开放的服务。==如果防火墙开启，则需要设置一条防火墙入站规则，允许访问主机的目标端口。==

https://www.vmware.com/support/ws3/doc/ws32_network21.html

共享

宿主磁盘文件共享

安装vmware-tools

vmware-tools需要Linux虚拟机安装perl解释器。

在Linux虚拟机中安装vmware-tools时找不到gcc、kernel-headers，需要安装编译工具和依赖库。

yum install gcc binutils make kernel-devel -y

无法在虚拟机中访问已共享的宿主机文件夹。

sudo vi /etc/fstab
# append following content
# .host:/     /mnt/hgfs    fuse.vmhgfs-fuse  allow_other    0    0

显示

虚拟机屏幕尺寸

问题：虚拟机不能自适应屏幕尺寸。

The issue is that libresolutionKMS.so is not loaded into the Wayland session on Fedora. It works as expected in Ubuntu 20.10 with either Wayland or Xorg.

cp /etc/vmware-tools/tools.conf.example /etc/vmware-tools/tools.conf
nano /etc/vmware-tools/tools.conf

Remove the # from this block:

[resolutionKMS]
enable=true

systemctl restart vmtoolsd.service

移动和复制虚拟机

当移动或复制虚拟机后，VMWare会提示用户查虚拟机磁盘文件（对应虚拟机配置文件中的scsi0:0.fileName），并在虚拟机配置文件.vmx中增加一个搜索路径fileSearchPath；当再次复制或移动上述虚拟机，如果仍在本机上，由于fileSearchPath存在，将直接访问该路径下的虚拟磁盘文件，而非复制到当前虚拟机目录下的虚拟磁盘文件。因此需要修改或删除该搜索路径。

虚拟机快照

删除快照：每个快照会在磁盘上额外生成一个较小的虚拟磁盘文件；删除快照将删除该文件。可删除某些不再使用的快照以节约存储空间。

Window Sub-system of Linux (WSL)

安装

自动安装

自动安装WSL需要的系统组件、Linux内核并安装默认的Linux发行版（默认为Ubuntu）¹。

版本要求：Windows 10 2004+(Build 19041+) or Windows 11。

wsl --set-default-version 2    # 安装保证WSL2已经启用
wsl --install                  # 安装默认发行版
wsl --update                   # 升级至应用商店版本(或通过应用商店升级)
wsl --version                  # 商店版本可用

手动安装

启用WSL²：

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
# Restart before updating to WSL 2

下载Linux内核更新包：WSL2 Linux kernel update package for x64 machines。

设置WSL2，WSL2需要开启Hyper-V。

wsl --set-default-version 2     # 更改默认安装的版本 (WSL2)
wsl --set-version <dist-name> 2 # 转换已安装的版本 (WSL2)

安装管理发行版

从应用商店查找安装Linux发行版。发行版管理：

wsl --set-default <dist-name>  # 设置默认发行版
wsl --install -d <DistroName>  # 安装一个发行版
wsl --list [--all|--running] [--quiet|--verbose] # 列出系统中的发行版

离线安装

如果联网安装下载发行版很慢，或者机器离线，则在开启系统的WSL组件后可以离线下载并手动安装WSL发行版。如果应用商店不可用，则从appx文件（zip）中提取安装内容（解压其中的Ubuntu_2004_*.appx到安装位置，同级目录下还包含不同缩放比例下的图标资源文件，解压到安装目录下的Assets目录中），并手动执行安装（运行ubuntu.exe）。

配置WindowsTerminal：由于是手动安装，需要修改启动目录（否则找不到路径无法启动，可设置为WSL用户主目录\\wsl$\Ubuntu\home\gary）和资源图标文件（任意图片文件，可使用安装自带的图标$INSTALLPATH\Assets\StoreLogo.scale-100.png）。

开启systemd

编辑/etc/wsl.conf，重启WSL。（需要WSL版本为0.67.6及以上）

[boot]
systemd=true

WSL系统配置

忘记密码

# windows CLI
ubuntu config --default-user root
# login WSL with root
passwd <username>
# windows terminal
ubuntu config --default-user <username>

其他发行版，将ubunut替换为其他发行版名称。

网络配置

WSL端口转发

Advanced settings configuration in WSL | Microsoft Docs。

使用WSL

启动和停止WSL

wsl --user root  # 以指定用户身份运行
wsl --exec cmd   # 不启动shell运行命令
wsl --distribution,-d <distname>  # 运行指定发行版
wsl --shutdown                 # 终止所有正在运行WSL2实例
wsl --terminate  <dist-name>   # -t, 终止指定发行版

Windows下执行WSL命令

不启动WSL终端，直接运行命令：

wsl [wsl_opts] -- [linux_args]
# wsl -- ip a '|' grep -E 'inet.*eth0'

文件共享

本地磁盘位于/mnt目录下，例如C盘位于/mnt/c。

文件权限：WSL挂载的Windows目录权限均为777（WSL也不能改动该目录中的内容的权限），代表WSL未对该目录做任何权限控制，其实际权限由Windows文件系统决定。

某些应用要令其某些文件的权限为特定值，如果设置失败会产生异常。

开发环境

Visual Studio Code server：在WSL中运行code便可以从Windows中启动VS Code Remote Extension连接至WSL。

QEMU

QEMU目前支持模拟的架构包括ARM、CRIS、i386、M68k (ColdFire)、MicroBlaze、MIPS、PowerPC、SH4、SPARC和x86-64。

In system emulation mode QEMU emulates a full system, including a processor and various peripherals.

In user mode, QEMU can launch Linux processes compiled for one CPU on another CPU.

安装

Linux/apt

QEMU包含多个架构的模拟功能，而用户通常不会使用到所有架构，因此只需要安装对应架构的包qemu-system-ARCH。如果要使用用户模式模拟，则安装qemu-user或qemu-user-static。

sudo apt install qemu-system     # full installation
sudo apt install qemu-system-arm # only specific architecture
sudo apt install qemu-system-gui qemu-utils ipxe-qemu \
                 qemu-efi-aarch64 qemu-efi-arm

qemu-system包含以下架构的包：arm, mips, ppc, sparc, x86, s390x, misc。

qemu-system-arm支持aarch64（64位）和arm（32位）架构。

qemu-system-x86支持x86_64（64位）和i386（32位）架构。

qemu-kvm在（x86机器）KVM模式下运行qemu-system-x86（后向兼容）；

qemu-system-x86-microvm裁剪了大量功能提供轻量容器用于KVM隔离（常规用途使用qemu-system-x86）;

qemu-system-x86-xen：run Xen in HVM mode.

qemu-system-gui提供（GTK）图形界面。

qemu-utils提供虚拟磁盘镜像工具、网络磁盘访问等工具。

qemu-efi-aarch64提供BIOS固件，支持包含安全启动的UEFI。

安装管理工具

sudo apt install libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils
sudo apt install virt-manager

Libvirt is a C toolkit to interact with the virtualization capabilities of recent versions of Linux (and other OSes). The library aims at providing a long term stable C API for different virtualization mechanisms. It currently supports QEMU, KVM, XEN, OpenVZ, LXC, and VirtualBox.

libvirt-daemon-system contains the configuration files to run the libvirt daemon as a system service. libvirt-clients contains the libvirt shell virsh and other client binaries. bridge-utils contains utilities for configuring the Linux Ethernet bridge in Linux.

virt-manager presents a summary view of running domains and their live performance & resource utilization statistics. A detailed view presents graphs showing performance & utilization over time. Ultimately it will allow creation of new domains, and configuration & adjustment of a domain's resource allocation & virtual hardware. Finally an embedded VNC client viewer presents a full graphical console to the guest domain.

创建虚拟机

创建磁盘镜像：

qemu-img create --format "raw|qcow2" arm64linux.img 40G

创建虚拟机：

qemu-system-aarch64.exe \
  -M virt \
	-bios QEMU_EFI.fd \
	-cpu cortex-a72 -smp 4,cores=4,threads=1,sockets=1 \
	-m 8192 \
	-netdev tap,id=mynet0,ifname=tap1 \
  -device e1000,netdev=mynet0,mac=52:55:00:d1:55:01 \
	-device nec-usb-xhci \
	-device usb-kbd \
	-device usb-mouse \
	-device VGA \
	-device virtio-scsi-device \
	-device virtio-blk-device,drive=hd0 \
	-drive if=none,file=arm64linux.img,id=hd0 \
	-device scsi-cd,drive=cdrom \
	-drive if=none,file=Kylin-Server-10-SP1-Release-Build04-20200711-arm64.iso,id=cdrom,media=cdrom

启动虚拟机时，无需再指定CD驱动器设备；可重新指定虚拟网卡(tap)。

虚拟机网络配置

需要为虚拟机添加虚拟网络设备，否则虚拟机启动后无法与宿主机进行通信，仅能通过QEMU提供的终端操作虚拟机。创建虚拟机时指定以下选项以创建虚拟网络设备：

-netdev tap,id=mynet0,ifname=tap1 # 指定虚拟网络设备类型、名称和ID
-device e1000,netdev=mynet0       # 指定虚拟机网络设备对应的虚拟网络设备

-device还可添加附加参数：mac=52:55:00:d1:55:01。

创建Windows Tap网络接口

在Windows主机上安装TAP网卡驱动：可下载openvpn客户端软件，只安装其中的TAP驱动；在网络连接中，会看到一个新的虚拟网卡，属性类似于TAP-Windows Adapter V9，将其名称修改为tap0。
将虚拟网卡和Windows上真实网卡桥接：选中这两块网卡并桥接生成网桥。==生成的网桥将使用所选的第一个设备的物理信息作为外部接口信息==。

创建Linux虚拟网桥和Tap网络接口

以管理员身份运行以下命令，创建虚拟网桥和Tap接口。

ip link add br0 type bridge          # 创建虚拟网桥 => brctl addbr br0
ip addr delete IP/MASK dev eth0      # 删除主机连接的IP => ip addr flush dev eth0
ip link set dev eth0 master br0      # 将主机连接绑定到网桥 => brctl addif br0 eth0
ip addr add IP/MASK dev br0          # 为网桥添加IP地址,或自动分配 dhclient -v br0
ip link set br0 up                   # 启用网桥 => ifconfig br0/tap1/eth0 up
ip route add default via IP dev br0  # 主机通过网桥访问网络

ip tuntap add dev tap1 mode tap      # 创建tap接口
ip link set dev tap0 master br0      # 将tap接口绑定到网桥 => brctl addif br0 tap1

ifconfig, tunctl and brctl are mostly considered deprecated nowadays.

查看网桥和接口信息：

brctl show               # show bridge information
ip link show qemu_bridge # show link information of bridge
ip link show qemu_tap1   # show link information of tap interface

虚拟网桥通过数据链路层协议(Ethernet)连接物理接口和虚拟接口构成虚拟网络，同时网桥也承载主机的IP协议栈以代替主机原有的网络连接(eth0)提供主机的网络服务。

Tap网络接口则通过虚拟网桥复用物理接口：网桥从主机的上层协议接收的数据以及其他Tap接口接收到的外发数据将转发给物理接口，物理接口执行外发操作；对于接收数据，物理接口将数据转发给网桥，网桥根据MAC地址按端口进行转发。（通常，一个物理网卡应该只与一个虚拟网桥连接）

参考文献

Install WSL | Microsoft Docs. ²: Manual installation steps for older versions of WSL | Microsoft Docs.

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