pve_toss_notes/4.PVE制作虚拟机模板.md

## 0.前期准备

将虚拟机制作成模板，可以在后续新建虚拟机时快速从模板中创建，减少系统安装配置时间。  

本文将使用 Debian 的云镜像 `debian-11-genericcloud-amd64.qcow2` 作为虚拟机模板镜像。  

访问 [Debian Official Cloud Images](https://cloud.debian.org/images/cloud/) 官方网站，下载最新版 `Bullseye` 云镜像以及对应的校验文件：

![下载镜像](img/Template/download_genericcloud_image_qcow2.png)

该虚拟机模板主要作为内网 DNS 服务器使用，并会安装 Adguard Home 。

## 1.创建虚拟机

### 1.1.常规

登录到 PVE 后台后，进入新建虚拟机流程，并勾选底部 “高级” ，打开虚拟机创建页面的高级选项。

节点即本机，`VM ID` 和 `名称` 可以自由定义。

![虚拟机名称](img/Template/vm_id.png)

### 1.2.操作系统

无需使用任何安装介质。  

操作系统类别选择 `Linux` 、版本选择 `5.x - 2.6 Kernel` 即可。

![虚拟机操作系统](img/Template/vm_os.png)

### 1.3.系统

系统部分需要修改一些内容，以满足 Debian 使用 `UEFI` 启动需求。  

显卡使用 `SPICE` ，机型使用 `q35` ，SCSI 控制器选择 `VirtIO SCSI single` ，勾选 `Qemu代理` 选项。  

在固件处需要针对 `UEFI` 进行调整，BIOS 选择 `OVMF (UEFI)` ，勾选 `添加EFI磁盘` ，EFI 存储选择 `local-lvm` ：

![虚拟机系统](img/Template/vm_system.png)

### 1.4.磁盘

一般情况下，如果该虚拟机仅为 ADH 服务器，`16G` 的磁盘空间足够使用。  

由于使用 Cloud Image 制作虚拟机模板，此处删除所有磁盘：

![虚拟机磁盘](img/Template/vm_hd.png)

### 1.5.CPU

CPU类别选择 `host` ，核心根据物理 CPU 核心数进行酌情设置，推荐启用 `NUMA` ：  

![虚拟机CPU](img/Template/vm_cpu.png)

### 1.6.内存

内存一般 2G 足够使用，关闭 `Ballooning` 设备选项：

![虚拟机内存](img/Template/vm_mem.png)

### 1.7.网络

在 PVE 的 [网络设置](./1.PVE初始化配置.md#3配置-pve-网桥和管理网口) 中，曾创建了一个没有桥接任何物理网口的内部网桥。  

并且该网桥接口为主路由 RouterOS 的 LAN 的成员接口。  

因此 Debian 虚拟机的网络设备选择该内部网桥即可，演示环境为 `vmbr4` ： 

![虚拟机网口](img/Template/vm_network_port.png)

取消网口的 `防火墙` ，并根据虚拟机 vCPU 数，指定 `Multiqueue` 的数量，演示环境为 `2` ：

![虚拟机网卡多队列](img/Template/vm_network_queue.png)

### 1.8.确认

接下来查看设置总览，确认无误，即可点击 “完成” ：

![虚拟机确认](img/Template/vm_confirm.png)

## 2.调整虚拟机硬件参数

### 2.1.删除虚拟机光驱

此时，查看虚拟机详情页，可以看到我们刚才创建的 Debian 虚拟机，删除 `CD/DVD驱动器` ：

![虚拟机删除光驱](img/Template/vm_delete_cd.png)

### 2.2.虚拟机导入磁盘镜像

使用 SSH 工具登录 PVE 服务器，并进入 `tmp` 目录，创建一个文件夹：

```bash
# 进入 tmp 目录
cd /tmp

# 创建文件夹
mkdir Debian

# 进入文件夹
cd Debian
```

将 Debian 云镜像 `debian-11-genericcloud-amd64.qcow2` 上传到该文件夹中，并检查 `hash` ：

```bash
# 检查文件是否存在
ls -la

# 计算文件 hash
sha512sum debian-11-genericcloud-amd64.qcow2
```

确认无误后，将 Debian 云镜像导入刚才创建的虚拟机中，命令中的 `VM ID` 需要根据实际情况替换，演示为 `1000` ：

```bash
# 将 qcow2 镜像导入虚拟机中
qm importdisk 1000 debian-11-genericcloud-amd64.qcow2 local-lvm

# 输出结果为以下类似内容表示成功
Successfully imported disk as 'unused0:local-lvm:vm-1000-disk-1'  
```

![虚拟机新磁盘](img/Template/vm_unused_hd.png)

鼠标 **双击** 该未使用的磁盘，勾选 `IO thread` ，点击添加按钮：

![虚拟机使用该磁盘](img/Template/vm_enable_hd.png)

刚导入的磁盘只有 `2G` 磁盘空间，为了后续方便使用，先给磁盘扩容 `16G` 的磁盘空间。  

鼠标 **单击** 选中该磁盘，选择页面顶部 `Disk Action` 菜单的子菜单 `Resize` ：

![虚拟机磁盘扩容](img/Template/vm_hd_resize.png)

在弹出的对话框中，给该磁盘增加 `16G` 磁盘空间：

![虚拟机磁盘增加16G](img/Template/vm_hd_16g.png)

### 2.3.虚拟机添加CloudInit设备

为了能够正确使用 Cloud-Init 初始化系统，需要给 Debian 虚拟机添加 `CloudInit设备` 。  

点击顶部 `添加` 按钮，选择 `CloudInit设备` ：

![虚拟机添加ci](img/Template/vm_cloudinit.png)

`总线/设备` 选择 `SCSI` ，编号为 `1` ，存储选择 `local-lvm` ：

![虚拟机ci参数](img/Template/vm_ci_details.png)

### 2.4.虚拟机添加串行端口

有些云镜像需要用到 `serial` 端口作为视频输出端口，不然虚拟机无法启动，因此给 Debian 虚拟机添加串行端口。

点击顶部 `添加` 按钮，选择 `串行端口` ：

![虚拟机添加串口](img/Template/vm_serial.png)

串行端口编号为 `0` ：

![虚拟机串口参数](img/Template/vm_serial_details.png)

虚拟机硬件设备修改完成后，如下图所示：

![虚拟机全部硬件](img/Template/vm_hardware_all.png)

## 3.调整虚拟机配置参数

进入左侧虚拟机 `选项` 菜单，可以看到当前虚拟机的配置参数。  

通常情况下，Debian 虚拟机的配置参数需要修改以下几个：

1. 开机自启动（模板无需修改，克隆的虚拟机需要修改）
2. 启动/关机顺序（模板无需修改，克隆的虚拟机需要修改）
3. 引导顺序（仅模板需要修改）
4. 使用平板指针（仅模板需要修改）

### 3.1.修改引导顺序

鼠标 **双击** `引导顺序` 选项，进入编辑界面。  

在 `scsi0` 设备处，勾选前面的 “已启用” 复选框，并使用行首的排序功能，将该设备拖拽到第一个。  

然后点击 `OK` 按钮：  

![虚拟机引导顺序](img/Template/vm_boot.png)

### 3.2.修改平板指针设置

关闭 `使用平板指针` 选项，可以一定程度上降低虚拟机的 CPU 使用率。  

![虚拟机平板指针](img/Template/vm_tablet.png)

## 4.设置Cloud-Init

进入左侧虚拟机 `Cloud-Init` 菜单，可以看到当前虚拟机的初始化参数。  

根据之前的网络规划，内网的 IP 地址段为 `172.16.1.0/24` ，因此 Debian 虚拟机模板的参数如下：

|参数|值|说明|
|--|--|--|
|用户|fox|新系统的管理员账户|
|密码|********|使用强密码|
|DNS域|fox.lab|内网域名（可选）|
|DNS服务器|`172.16.1.1 127.0.0.1`|本机DNS服务器，用空格隔开|
|SSH公钥|无|使用秘钥登录服务器，暂不使用|
|IP配置(net0)|`ip=172.16.1.240/24,gw=172.16.1.1`|模板的 IP 设置|

 **说明：**   

修改 `Cloud-Init` 参数时，需要在虚拟机关机情况下修改才会生效。  

在 `DNS服务器` 设置部分，如果先设置了 `127.0.0.1` 作为虚拟机 DNS 服务器，后续其他 DNS 的 IP 地址将被虚拟机忽略。  

此时内网没有其他 DNS 服务器存在，因此 `DNS服务器` 先设置为 `172.16.1.1 127.0.0.1` ，IP 之间用空格隔开。  

在使用 Debian 模板克隆出新虚拟机之后，再对新虚拟机调整 IP 设置比较好。  

`Cloud-Init` 的 `IP配置` ，如下图所示：

![CI网络配置](img/Template/vm_ci_network.png)

## 5.配置Debian系统

此时可以将 Debian 虚拟机开机，并使用 `Cloud-Init` 中设置的账号密码进行登录。

### 5.1.启用SSH密码登录

因为 Debian 的云镜像默认使用秘钥登录，因此切换到左侧菜单的 `控制台` 进行操作：

![登录Debian操作系统](img/Template/os_login.png)

在 Debian 服务器的命令行界面，使用 `nano` 编辑器编辑 `sshd` 服务的配置文件，使用以下命令：

```bash
## 编辑 ssh 配置文件
sudo nano /etc/ssh/sshd_config.d/fox_sshd.conf 
```

在编辑器对话框中输入以下内容，注意命令中间的空格：

```bash
PasswordAuthentication yes

PermitEmptyPasswords no
```

`nano` 编辑器在保存文件修改时，只需按下键盘 `ctrl 和 x` 组合键，再按下键盘 `y` 键，即可保存。 

然后，重启 SSH 服务：

```bash
## 重启 sshd
sudo systemctl restart ssh.service
```

就可以像往常一样，通过 SSH 工具远程访问 Debian 虚拟机了。

### 5.2.配置系统软件源

使用 SSH 工具登录 Debian 虚拟机，常用 SSH 工具可以看之前的文章中的 [SSH 工具推荐](./0.PVE系统安装.md#03ssh工具) 。  

首先需要对 Debian 系统的软件源进行修改，这里使用 USTC 的软件源。  

如果以后系统版本发生变化，参考使用 snullp 大叔开发的 [配置生成器](https://mirrors.ustc.edu.cn/repogen/) 。  

逐条执行以下命令：  

```bash
## 进入系统源配置文件目录
cd /etc/apt/

## 备份旧的系统源配置文件
sudo mv sources.list sources.list.bak

## 创建新的系统源配置文件
sudo nano sources.list
```

在 `nano` 编辑器对话框中输入以下内容（注释了 `deb-src` 以便加快软件源同步速度），并保存：

```bash
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/debian-security/ bullseye-security main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/debian-security/ bullseye-security main contrib non-free
```

更新软件源的同步内容，并更新系统，逐条执行以下命令：

```bash
## 清理不必要的包
sudo apt clean && sudo apt autoclean && sudo apt autoremove --purge

## 更新软件源
sudo apt update

## 更新系统
sudo apt dist-upgrade
```

接下来安装系统必要软件，Adguard Home 将采用 `snap` 形式安装，逐条执行以下命令：  

```bash
## 安装系统软件
sudo apt install qemu-guest-agent zsh git curl htop lm-sensors fail2ban vim tmux unattended-upgrades apt-listchanges powermgmt-base

## 安装网络工具
sudo apt install iperf iperf3 iftop lsof dnsutils

## 安装 snap
sudo apt install snapd

## 安装 Adguard Home
sudo snap install adguard-home
```

Adguard Home 安装完成后，先停止其服务：

```bash
## 停止 Adguard Home
sudo snap stop adguard-home
```

### 5.3.配置系统网卡

使用 `Cloud-Init` 并给虚拟机分配了 IP 地址后，虚拟机的网卡还会从路由器的 DHCP 再获取一个 IP 地址。  

这个功能在给虚拟机添加网卡时很有用，但本 Debian 虚拟机模板的使用场景只需要一个 IP 地址，因此需要禁用网卡自动获取 IP 地址的功能。  

执行以下命令对网卡的配置文件进行修改：

```bash
## 修改 Debian 网卡配置文件
sudo nano /etc/network/interfaces
```

在 nano 编辑器对话框中，将 `source-directory /run/network/interfaces.d` 这行内容 “注释” 掉，参考如下内容：

```bash
## 网卡配置文件示例

# Cloud images dynamically generate config fragments for newly
# attached interfaces. See /etc/udev/rules.d/75-cloud-ifupdown.rules
# and /etc/network/cloud-ifupdown-helper. Dynamically generated
# configuration fragments are stored in /run:
# source-directory /run/network/interfaces.d    ## 在这行前面增加注释符 # 来注释
```

将配置保存，可将系统重启。在系统重启完成后，使用以下命令检查系统的 IP 地址状态：

```bash
## 检查系统 IP 地址状态
ip a
```

如果系统的网卡有且仅有一个 IP 地址，且该 IP 地址与 `Cloud-Init` 中设置的 IP 地址相同，则表示系统网卡已正确设置。

### 5.4.调整系统内核参数

由于该 Debian 虚拟机模板将用于克隆内网 DNS 服务器，因此需要调整一部分系统内核参数来简单优化性能。

使用 `nano` 编辑器编辑 `sysctl` 的配置文件，使用以下命令：

```bash
## 调整系统内核参数
sudo nano /etc/sysctl.conf
```

在编辑器对话框中输入以下内容，注意命令中间的空格：

```bash
net.core.default_qdisc = fq_codel
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr

net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1

net.ipv4.tcp_fastopen = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_notsent_lowat = 131072

net.ipv4.tcp_ecn = 1
net.ipv4.tcp_sack = 1
net.ipv4.tcp_dsack = 1

net.ipv4.icmp_ratelimit = 50
```

保存该配置文件后，重启系统或者使用以下命令让配置生效：

```bash
## 让内核参数生效
sudo sysctl -f
```

### 5.5.调整系统时间

默认情况下的 Debian 云镜像的系统时间可能不正确，使用以下命令将系统时区设置为中国时区：

```bash
## 设置系统时区
sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
```

设置完成后，使用以下命令检查系统时间：

```bash
date -R
```

Debian 普通镜像常用 `systemd-timesyncd.service` 来同步时间，而 Debian 云镜像使用 `chrony.service` 来同步时间。  

为了使用国内的 NTP 服务器，需要对 `chrony.service` 进行配置。  

使用 `nano` 编辑器编辑 `chrony` 的配置文件，使用以下命令：

```bash
## 编辑 chrony 配置文件
sudo nano /etc/chrony/chrony.conf
```

在编辑器对话框中，将 `pool 2.debian.pool.ntp.org iburst` 这行内容 “注释” 掉，并添加国内的 NTP 服务器，参考如下内容：

```bash
# Use Debian vendor zone.
# pool 2.debian.pool.ntp.org iburst    ## 在这行前面增加注释符 # 来注释

# Use Custom vendor zone.
pool ntp.tencent.com iburst
pool ntp.aliyun.com iburst
```

保存该配置文件后，重启 `chrony` 服务：

```bash
## 重启 chrony 服务
sudo systemctl restart chrony.service
```

再检查系统 NTP 服务器是否被正确修改：

```bash
## 检查系统 NTP 服务器
chronyc sources -V
```