虚拟机环境准备
在开始使用 QEMU 开启虚拟机前，需确保系统环境已满足基本要求，以 Linux 系统为例，需安装 QEMU 核心组件及相关依赖工具，可通过包管理器进行安装，例如在 Ubuntu/Debian 系统中执行 sudo apt install qemu-system-x86 qemu-kvm libvirt-daemon-system virt-manager bridge-utils，qemu-system-x86 提供 x86 架构的虚拟化支持，qemu-kvm 是加速模块，libvirt 和 virt-manager 可简化虚拟机管理，安装完成后，需确认 CPU 是否支持虚拟化技术（可通过 grep -E 'vmx|svm' /proc/cpuinfo 检查），并在 BIOS/UEFI 中开启虚拟化选项。
虚拟机磁盘创建
虚拟机磁盘是存储操作系统及数据的核心组件,QEMU 支持多种磁盘格式，qcow2 是推荐格式，因其支持动态扩容、快照等功能，创建磁盘可使用 qemu-img 命令，例如创建一个 20GB 的动态分配磁盘：
qemu-img create -f qcow2 vm_disk.qcow2 20G
若需创建固定大小的磁盘,可添加 -o preallocation=full 参数，磁盘格式对比及适用场景如下表所示：
| 磁盘格式 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| qcow2 | 动态扩容、支持加密与快照 | 日常开发、测试环境 |
| raw | 原始格式，性能最佳，但大小固定 | 生产环境、需要高性能的场景 |
| vmdk/vpc | 兼容 VMware/Azure 云平台 | 跨平台虚拟机迁移 |
虚拟机启动命令详解
QEMU 启动虚拟机的核心命令为 qemu-system-*， 需替换为目标 CPU 架构（如 x86_64、aarch64），以启动 x86_64 架构虚拟机为例，基础命令如下：
qemu-system-x86_64 -m 4G -smp 2 -hda vm_disk.qcow2 -cdrom ubuntu-22.04.iso -boot d
参数解析：
-m 4G：分配 4GB 内存，可根据宿主机内存调整，建议不超过宿主机内存的 70%。-smp 2：设置虚拟 CPU（vCPU）数量，建议不超过宿主机物理核心数。-hda vm_disk.qcow2：指定磁盘文件作为第一块硬盘（IDE 接口）。-cdrom ubuntu-22.04.iso：挂载 ISO 镜像文件作为光盘，-boot d表示从光盘启动。-enable-kvm：开启 KVM 加速（需宿主机支持），可大幅提升虚拟机性能。-vga std：设置显卡类型，可选std（标准 VGA）、qxl（QEMU 专用，适合图形界面）、virtio（虚拟显卡，性能最佳）。
网络配置与远程访问
虚拟机网络配置是远程管理的关键,QEMU 提供多种网络模式，常用模式如下：
| 网络模式 | 实现方式 | 特点 |
|---|---|---|
| 用户模式（User Mode） | -netdev user,id=user0,hostfwd=tcp::2222-:22 |
无需特殊权限，通过端口映射实现宿主机与虚拟机通信，适合 NAT 环境 |
| TAP 模式 | -netdev tap,id=tap0,ifname=tap0,script=no,downscript=no |
需要创建 TAP 网络接口，虚拟机可接入宿主机所在局域网，适合桥接场景 |
| SLIRP 模式 | 默认模式，基于 TCP/IP 协议栈 | 简单但性能较低，仅适合临时网络需求 |
以用户模式为例,若需通过 SSH 远程连接虚拟机（假设虚拟机 SSH 端口为 22），可添加端口映射：
-netdev user,id=user0,hostfwd=tcp::2222-:22
启动虚拟机后,可通过 ssh root@localhost -p 2222 访问（需确保虚拟机已开启 SSH 服务）。
图形界面与远程控制
默认情况下,QEMU 虚拟机以图形界面启动，若需无界面模式（适合服务器环境），可添加 -display none 参数，并通过串口或 Telnet 进行控制：
qemu-system-x86_64 -m 4G -hda vm_disk.qcow2 -display none -serial telnet:localhost:4444,server,nowait
执行上述命令后,可通过 telnet localhost 4444 连接虚拟机串口，实现命令行交互，若需临时切换至图形界面，可按 Ctrl+Alt+2 切换到 QEMU 监控终端，输入 change vga std 恢复图形显示。
虚拟机优化与性能调优
为提升虚拟机性能,可从以下方面进行优化：
- 开启 KVM 加速：确保宿主机 CPU 虚拟化已开启，并添加
-enable-kvm参数，可使虚拟机接近原生性能。 - 使用 virtio 驱动：在虚拟机中安装
virtio-win（Windows）或virtio-kernel（Linux）驱动，可显著提升磁盘与网络 I/O 性能。 - 调整资源分配：避免过度分配 vCPU，若虚拟机负载较低，可减少 vCPU 数量以减少上下文切换开销；内存分配需预留足够空间供宿主机使用。
- 关闭不必要的服务：在虚拟机内关闭图形界面、动画效果等非核心服务，可降低资源占用。
常见问题与解决方案
-
虚拟机启动报错 “KVM acceleration not available”：
- 原因：CPU 虚拟化未开启或 KVM 模块未加载。
- 解决：进入 BIOS 开启 Intel VT-x/AMD-V，执行
sudo modprobe kvm_intel（Intel CPU）或sudo modprobe kvm_amd（AMD CPU）。
-
磁盘性能缓慢：
- 原因：使用 IDE 磁盘接口或未安装 virtio 驱动。
- 解决：通过
-device virtio-blk-pci,drive=drive0指定 virtio 磁盘盘，并在虚拟机内安装对应驱动。
-
网络无法连接：
- 原因：防火墙拦截或网络模式配置错误。
- 解决：检查宿主机防火墙规则，确认网络模式参数是否正确（如用户模式需检查端口映射）。
通过以上步骤,可快速使用 QEMU 开启并配置高性能虚拟机，QEMU 凭借其开源、跨平台及丰富的功能，已成为虚拟化领域的重要工具，适用于开发测试、服务器虚拟化等多种场景。
