Phase 5: KVM Virtual Machines

Bài 5.1: Tạo VM cơ bản — qcow2, virtio, cloud-init

Lý thuyết cốt lõi

Disk format:

virtio drivers: luôn dùng (performance cao hơn IDE/SATA 2–5×):

• virtio-blk / virtio-scsi: disk
• virtio-net: NIC
• virtio-balloon: memory ballooning
• virtio-rng: entropy source

Cloud-init: inject config (IP, user, SSH key) vào VM khi boot lần đầu.

Bài tập thực hành

Tạo VM Ubuntu 24.04 từ cloud image:

# 1. Download cloud image
cd /var/lib/vz/template/iso
wget https://cloud-images.ubuntu.com/releases/24.04/release/ubuntu-24.04-server-cloudimg-amd64.img

# 2. Tạo VM
qm create 9000 --name ubuntu-2404-tmpl --memory 2048 --cores 2 \
    --net0 virtio,bridge=vmbr1,tag=10 \
    --scsihw virtio-scsi-single \
    --ostype l26 \
    --agent enabled=1

# 3. Import disk
qm importdisk 9000 ubuntu-24.04-server-cloudimg-amd64.img local-zfs
qm set 9000 --scsi0 local-zfs:vm-9000-disk-0,discard=on,ssd=1

# 4. Cloud-init drive
qm set 9000 --ide2 local-zfs:cloudinit
qm set 9000 --boot order=scsi0

# 5. Serial console (cloud image không có VNC)
qm set 9000 --serial0 socket --vga serial0

# 6. Cloud-init config
qm set 9000 --ciuser ubuntu --cipassword 'SecureP@ss123'
qm set 9000 --ipconfig0 ip=10.0.10.50/24,gw=10.0.10.1
qm set 9000 --sshkeys ~/.ssh/authorized_keys
qm set 9000 --nameserver 8.8.8.8

# 7. Convert thành template
qm template 9000

# 8. Clone ra VM production
qm clone 9000 100 --name web01 --full --storage ceph-rbd
qm start 100

Kết quả đầu ra

$ qm list
      VMID NAME               STATUS     MEM(MB)    BOOTDISK(GB) PID
       100 web01              running    2048               10.0  12345
      9000 ubuntu-2404-tmpl   stopped    2048               10.0  -

$ qm config 100
agent: 1
boot: order=scsi0
cores: 2
memory: 2048
name: web01
net0: virtio=XX:XX:XX:XX,bridge=vmbr1,tag=10
scsi0: ceph-rbd:vm-100-disk-0,discard=on,ssd=1,size=10G
ostype: l26

Troubleshooting

• Không SSH được sau khi tạo từ cloud-init: check qm cloudinit dump 100 user, verify SSH key
• IP không gán đúng: qm cloudinit update 100 rồi reboot VM
• Performance disk chậm: thêm discard=on,ssd=1, chọn aio=io_uring (mặc định VE 9)

Ứng dụng thực tế

Tạo template Ubuntu cho đội dev → mỗi developer tự qm clone → có VM riêng trong 30 giây.

Bài 5.2: Windows 11 VM với vTPM + Secure Boot (VE 9.1)

Lý thuyết cốt lõi

Windows 11 yêu cầu:

• UEFI (không legacy BIOS)
• TPM 2.0
• Secure Boot
• Minimum 4 GB RAM, 2 vCPU

VE 9.1 hỗ trợ vTPM trên qcow2 + snapshot đầy đủ (trước phải dùng raw disk).

Bài tập thực hành

# 1. Tạo VM Windows 11
qm create 101 --name win11-01 \
    --memory 8192 --cores 4 --cpu host \
    --machine q35 --bios ovmf \
    --scsihw virtio-scsi-single \
    --net0 virtio,bridge=vmbr1,tag=10 \
    --agent enabled=1 \
    --ostype win11

# 2. Add EFI disk + vTPM
qm set 101 --efidisk0 ceph-rbd:1,efitype=4m,pre-enrolled-keys=1
qm set 101 --tpmstate0 ceph-rbd:1,version=v2.0

# 3. Add main disk + ISO
qm set 101 --scsi0 ceph-rbd:60,discard=on,ssd=1
qm set 101 --ide0 local:iso/Win11_24H2_x64.iso,media=cdrom
qm set 101 --ide1 local:iso/virtio-win-0.1.262.iso,media=cdrom

# 4. Boot order
qm set 101 --boot order=scsi0;ide0;net0

# 5. Start
qm start 101

Trong quá trình cài Win11, load virtio-scsi driver từ ISO virtio-win để nhận disk.

Sau khi cài: cài QEMU Guest Agent từ D:\virtio-win\guest-agent\qemu-ga-x86_64.msi.

Kết quả đầu ra

Trong VM Windows 11, mở tpm.msc:

Specification Version: 2.0
Manufacturer Name: SWTPM
Status: Ready for use

Snapshot VM lần đầu (trước VE 9.1 sẽ fail với vTPM + qcow2):

qm snapshot 101 before-update
# → success on VE 9.1

Troubleshooting

• Không nhận disk khi cài Win11: load driver virtio-scsi từ ISO secondary
• Secure Boot fail: verify pre-enrolled-keys=1 trong efidisk
• Guest Agent không hoạt động: cài dịch vụ + restart VM, check qm agent 101 ping

Ứng dụng thực tế

Tình huống: Văn phòng 50 người cần chạy Windows 11 ảo hóa.

Giải pháp: 1 template Win11 + clone linked → mỗi user 40 GB thay vì 60 GB full clone. Dùng RDP Gateway publish ra Internet, MFA qua Duo.

Bài 5.3: Migrate VM từ VMware ESXi sang Proxmox

Lý thuyết cốt lõi

3 cách migrate:

1. Import Wizard (VE 8.2+, VE 9): Web GUI → Datacenter → Storage → Add ESXi → import
2. OVF export + qm importovf: export OVF từ ESXi, upload, import
3. Cold clone: shutdown VM, copy VMDK qua SCP, qm importdisk

Cách 1 nhanh nhất VE 9:

• Add ESXi host làm storage type esxi
• Browse VM → Import → chọn target storage
• Tự động convert VMDK → qcow2 + đổi driver

Bài tập thực hành

Cách 1 (Import Wizard):

# 1. Add ESXi storage
pvesm add esxi esxi-host1 --server esxi01.lab.local \
    --username root --password 'xxx' --skip-cert-verification 1

# 2. List VM từ ESXi
pvesm list esxi-host1

# 3. Import VM (Web GUI dễ hơn: click VM → Import)
# Hoặc CLI (chỉ có trong VE 9):
qm importovf 500 /mnt/pve/esxi-host1/ha-datacenter/vm/legacy-web01/legacy-web01.vmx local-zfs

Post-import checklist:

• Uninstall VMware Tools (nếu còn)
• Install QEMU Guest Agent
• Đổi NIC driver e1000 → virtio-net (tăng 3× throughput)
• Đổi disk controller IDE → virtio-scsi

Kết quả đầu ra

Importing disk 'legacy-web01.vmdk' to local-zfs ...
  (100/100)  [████████████████] 20.0 GB / 20.0 GB
  Import complete, VM 500 created.

Troubleshooting

• VM không boot sau migrate (Windows BSOD): inaccessible_boot_device → boot vào recovery, chạy sc config storvsc start= auto trước khi migrate hoặc dùng IDE controller tạm
• Linux không thấy NIC: đổi tên interface trong /etc/netplan/*.yaml hoặc udev rule

Ứng dụng thực tế

Dự án thực tế: migrate 30 VM (20 Linux + 10 Windows) từ VMware 7 sang VE 9 trong 1 tuần:

• Day 1–2: build cluster Proxmox
• Day 3–5: migrate Linux (10 VM/ngày, mỗi VM ~30 phút)
• Day 6–7: migrate Windows + test