系统环境：Ubuntu 24.04，宿主机磁盘：sda 系统盘，sdb 465G 裸盘做虚拟机 LVM 存储，支持网页 Cockpit 管理、PCIe 显卡直通。记录完整流程 + 实际踩坑排错，拿来就能照着部署。

一、搭建前检查：确认 CPU 虚拟化是否开启

必须 BIOS 打开 Intel VT‑x / AMD‑V，否则 KVM 无法工作。

# 查看CPU是否开启虚拟化，输出大于0代表开启成功
egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

再确认 KVM 内核模块是否正常加载

lsmod | grep kvm

正常输出示例

kvm_intel             540672  0
kvm                  1507328  1 kvm_intel
irqbypass              16384  1 kvm

  • kvm_intel：Intel 平台 KVM 驱动；AMD 平台这里是kvm_amd

  • kvm：KVM 核心虚拟化框架

  • irqbypass：虚拟机中断直通依赖

  • ⚠️kvm_intel后面数字0：代表当前没有运行虚拟机，属于正常，启动虚拟机数字会增加。

二、安装 KVM 虚拟化全套组件

sudo apt update
sudo apt install -y qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virt-manager ovmf swtpm

各个包通俗解释：

表格

软件包

作用

qemu‑kvm

真正虚拟机执行引擎，CPU 内存磁盘模拟，调用硬件虚拟化

libvirt‑daemon‑system

libvirtd 后台服务，管理虚拟机启停、快照、网络存储

libvirt‑clients

virsh 命令行工具集，终端管理虚拟机

bridge‑utils

网桥工具，实现虚拟机桥接局域网，拿到真实内网 IP

virt‑manager

桌面 GUI 虚拟机管理器，有桌面环境才用

ovmf

UEFI 固件，替代传统 BIOS；Win11、显卡直通强烈建议 UEFI 启动

swtpm

TPM2.0 模拟器，满足 Win11 安装 TPM 硬件要求

启动 libvirt 服务并设置开机自启

sudo systemctl enable --now libvirtd

用户权限配置（很关键）

sudo usermod -aG libvirt $USER
sudo usermod -aG kvm $USER

  • libvirt组：控制 libvirtd 服务，普通用户可以操作 virsh/virt‑manager，不加每次必须 sudo

  • kvm组：访问/dev/kvm设备；直接裸跑 qemu 命令需要，libvirt 后台 root 运行可以不依赖，稳妥建议两个都加上。

✅重点：修改用户组之后，必须注销重新登录 SSH / 桌面会话，权限才生效；单纯 sudo 不会刷新用户组！

三、裸盘 sdb 制作 LVM，给虚拟机做存储池

目标：整块 465G 磁盘 sdb，全部交给虚拟机，虚拟机磁盘全部落在 sdb，不占用系统盘 sda。

1、擦除磁盘原有分区信息

先看磁盘设备名

lsblk

本例磁盘为/dev/sdb，删掉原有分区表，清空磁盘元数据

sudo wipefs -a /dev/sdb

执行完再次 lsblk 确认 sdb 没有任何子分区。

2、创建 LVM 物理卷、卷组

# 将整块sdb创建物理卷PV
sudo pvcreate /dev/sdb

# 创建卷组vg‑vmdata
sudo vgcreate vg-vmdata /dev/sdb

# 查看卷组状态
sudo vgs

成功输出：vg‑vmdata，空闲容量 465.76G。

3、Libvirt LVM 存储池（踩坑重点！网上大量教程 XML 错误）

❌网上很多旧教程使用标签<vgname>vg‑vmdata</vgname>，Debian/Ubuntu libvirt 不识别这个标签！ libvirt 忽略不识别标签，会拿存储池名字当做 LVM 卷组名字去查找，直接报错：cannot find logical volume group name 'vm‑lvm‑pool'

区分两个名字，千万不要搞混：

表格

名称

归属层

说明

vm‑lvm‑pool

libvirt 层

存储池名字，仅 libvirt 识别，操作系统 LVM 看不到

vg‑vmdata

系统 LVM 层

真实物理卷组，vgs 命令能看到

✅正确 XML 写法，使用<source><name>真实卷组名</name></source>

cat <<'EOF' > /tmp/vm-pool.xml
<pool type='logical'>
  <name>vm-lvm-pool</name>
  <source>
    <name>vg-vmdata</name>
  </source>
  <target>
    <path>/dev/vg-vmdata</path>
  </target>
</pool>
EOF

注册、启动、开机自启存储池

sudo virsh pool-define /tmp/vm-pool.xml
sudo virsh pool-start vm-lvm-pool
sudo virsh pool-autostart vm-lvm-pool

# 校验状态
sudo virsh pool-list --all
sudo virsh pool-info vm-lvm-pool

# 删除临时xml文件
rm /tmp/vm-pool.xml

成功标志：状态running，容量 465.76GiB，可用空间全部空闲。

四、配置 libvirt 默认 NAT 网络 default

绝大多数场景使用 NAT 网络，虚拟机可以访问外网。

cat <<'EOF' > /tmp/default-net.xml
<network>
  <name>default</name>
  <forward mode='nat'/>
  <bridge name='virbr0' stp='on' delay='0'/>
  <ip address='192.168.122.1' netmask='255.255.255.0'>
    <dhcp>
      <range start='192.168.122.2' end='192.168.122.254'/>
    </dhcp>
  </ip>
</network>
EOF

sudo virsh net-define /tmp/default-net.xml
sudo virsh net-start default
sudo virsh net-autostart default
rm /tmp/default-net.xml

# 查看网络状态
sudo virsh net-list --all

确认 default 网络状态为active、autostart yes。

五、两种虚拟机管理方式

方式 1：Cockpit 网页管理（无桌面服务器首选，浏览器访问）

直接 apt 安装会找不到cockpit‑machines，Ubuntu 需要从 backports 源安装。

# 加载系统版本代号
. /etc/os-release

# backports源安装
sudo apt install -t ${VERSION_CODENAME}-backports cockpit cockpit-machines -y

# 启动服务
sudo systemctl enable --now cockpit.socket

# 防火墙放行9090端口
sudo ufw allow 9090/tcp

查看宿主机 IP

ip a

浏览器访问：https://宿主机IP:9090，使用宿主机系统账号密码登录，左侧菜单【机器】管理虚拟机和存储池。

方式 2：桌面图形界面 virt‑manager

适合本地有桌面的机器，终端直接运行

virt-manager

创建虚拟机几个关键要点

  1. ISO 镜像：系统镜像放在系统盘 sda 即可；

  2. 磁盘：存储池选择vm‑lvm‑pool，磁盘就落到 sdb，不占用系统盘；

  3. 固件：选择 OVMF (UEFI)，Win11 必须，显卡直通也推荐 UEFI；

  4. 磁盘、网卡总线统一选virtio，性能最优；

  5. 网络：使用 default NAT 网络。

六、Intel 平台显卡 PCI 直通前置配置（RX580 等 AMD 显卡）

前提：BIOS 开启 Intel VT‑d (IOMMU)

1、确认 IOMMU 是否识别

sudo dmesg | grep -i iommu

输出有 IOMMU 分组信息，代表硬件支持 IOMMU。

2、修改 GRUB 开启 IOMMU

sudo nano /etc/default/grub

修改内核参数：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash intel_iommu=on iommu=pt"

保存退出，更新 grub 并重启

sudo update-grub
sudo reboot

重启后校验 IOMMU 是否成功开启

dmesg | grep -i DMAR

看到DMAR: IOMMU enabled代表内核 IOMMU 开启成功。

3、安装 vendor‑reset 模块（解决 AMD 显卡 RX580 直通复位 bug）

很多 AMD 显卡虚拟机关机后显卡无法复位，宿主机卡死，需要 vendor‑reset 内核模块。

# 安装编译依赖
sudo apt install git dkms build-essential linux-headers-$(uname -r)

# 拉取源码
git clone https://github.com/gnif/vendor-reset.git
cd vendor-reset

# dkms编译安装内核模块
sudo dkms install .

# 设置开机自动加载模块
echo "vendor-reset" | sudo tee -a /etc/modules

# 更新启动镜像
sudo update-initramfs -u

校验模块安装

dkms status

重启宿主机，验证模块加载

lsmod | grep vendor_reset

后续就可以在 virt‑manager 或者 Cockpit 里面把显卡 PCI 设备直通给虚拟机。

七、部署完成后整体状态核对清单

✅ CPU 硬件虚拟化 vmx 开启 ✅ kvm 内核模块正常加载 ✅ qemu‑kvm、libvirt 全套软件安装完成 ✅ libvirtd 开机自启正常运行 ✅ sdb 磁盘创建 LVM 卷组vg‑vmdata ✅ libvirt 存储池vm‑lvm‑poolrunning，465G 可用 ✅ default NAT 网络 active 自动启动 ✅ 用户加入 libvirt、kvm 组，已重新登录刷新权限 ✅ IOMMU 内核开启，显卡直通前置条件就绪 ✅ vendor‑reset 模块就绪，规避 AMD 显卡复位故障

后续直接新建虚拟机，磁盘选择 LVM 存储池，配置 PCI 直通硬件即可。