La virtualisation avec KVM et QEMU, partie 1

Virtualisation, hyperviseurs, KVM ?

Afin d'exécuter des machines virtuelles sur votre poste vous devez disposer d'un hyperviseur. Un hyperviseur est une couche logicielle qui permet aux machines virtuelles d'accéder aux ressources dont elle a besoin comme la RAM et le CPU.

Il existe 2 types d'hyperviseurs :

• Hyperviseurs de type 1 : Souvent appelés « bare-metal » ils sont installés directement sur le matériel et accèdent directement aux ressources.
  • Hyper-V et ESXi sont des hyperviseurs de type 1.
• Hyperviseurs de type 2 : Ces hyperviseurs ont besoin d'un OS hôte pour fonctionner et donc ne peuvent pas accéder directement aux ressources matériels. Ils sont faciles à installer mais sont souvent moins performant.
  • VMware Workstation et VirtualBox sont des hyperviseurs de type 2.

Qu'est-ce que KVM et QEMU ?

KVM

• KVM (pour Kernel-based Virtual Machine) est un hyperviseur de type 1 nativement présent dans le noyau linux.
• Il est open-source et a accès directement aux ressources matérielles.

Les performances avec KVM sont souvent bien supérieures à un hyperviseur de type 2 comme VirtualBox par exemple. Cela s'explique par les fonctions de passthrough; par exemple, les instructions vCPU (virtual CPU) des machines virtuelles n'ont pas besoin d'être traduites mais sont simplement envoyée au processeur de la machine hôte.

QEMU

• QEMU (Quick Emulator) est un émulateur, il peut émuler différentes architectures de processeurs, même différentes du système hôte.
• QEMU peut également émuler des périphériques comme des disques durs, clés USB, interfaces ethernets, cartes sons...

Utiliser KVM et QEMU ensembles

KVM et QEMU (pour Quick Emulator) sont deux composants clés de la virtualisation et nous allons les utiliser ensemble.

Nous allons utiliser KVM pour gérer les ressources matérielles comme la mémoire RAM, les CPUs, GPUs... Puis utiliser QEMU pour émuler toutes les ressources hardware comme les disques durs, interfaces ethernet, clés USB...

Installation

Vous devez d'abord vérifier que la virtualisation est activée sur votre système. Pour ce faire :

LC_ALL=C lscpu | grep Virtualization

Si vous avez un processeur Intel --> VT-x, sinon sur AMD -> AMD-V. Si vous n'avez pas l'un de ces deux résultats, la virtualisation n'est pas activée.

Ensuite, il faut installer tous les packages nécessaires :

sudo pacman -S qemu-full virt-manager virt-viewer dnsmasq bridge-utils libguestfs ebtables vde2 openbsd-netcat

Une fois les packages installés, ajoutez votre user au groupe libvirt :

sudo usermod -aG libvirt $USER

Ensuite, nous devons setup le daemon de libvirt, pour cela activons le et mettons le en auto-start :

sudo systemctl start libvirtd.service
sudo systemctl enable libvirtd.service

Une fois que c'est fait, vérifions qu'il est bien activé :

sudo systemctl status libvirtd.service

Si tout est OK, nous allons modifier la conf de libvirt :

sudo vim /etc/libvirt/libvirtd.conf

Il faut dé-commenter les lignes suivantes (ou les ajouter):

unix_sock_group = "libvirt"

unix_sock_ro_perms = "0777"

unix_sock_rw_perms = "0770"

Une fois les modifications faites, vous pouvez redémarrer le service :

systemctl restart libvirtd.service

Par défaut, libvirt utilise un profil par nommé «default», activons-le et mettons-le en auto-start :

sudo virsh net-start default

sudo virsh net-autostart default

Maintenant, vous pouvez créer des VM en utilisant le CLI de QEMU ou bien en lançant l'application virt-manager.

Dans la partie 2, nous verrons comment créer une machine virtuelle sous windows 11.