PVE安装实战日记 – 打造完美的虚拟化环境

家里有一台从初中陪伴我的老伙计，由于上了大学只有有了新爱，这台电脑就久久吃灰了，于是我打算折腾一下它，让他同时在家里给家人做电脑的同时能让我跑一些服务

前言

经过深入的调研和实践，我最终确定了这样的架构方案：

最终落地方案：PVE与Windows VM、Debian系统盘都安装在A盘；B盘整盘直通给Windows作为数据盘；显卡与USB控制器直通给Windows VM，实现接近原生的性能体验。

这个方案的优势在于：

🎯 性能最优：显卡直通提供原生3D性能
💾 存储灵活：B盘直通避免虚拟化开销
🔄 管理便捷：系统盘统一管理，数据盘独立控制
🛡️ 风险分离：系统崩溃不影响数据盘

第一步：准备工作

1.1 镜像文件准备

在开始之前，我准备了以下必要的ISO镜像文件：

从截图可以看到，我准备了三个关键文件：

Windows10_21H2_19044.1618_X64.iso (1.9GB) - Windows 10系统镜像
debian-12.1.0-amd64-netinst.iso (702MB) - Debian 12网络安装镜像
virtio-win-0.1.271.iso (726MB) - VirtIO虚拟化驱动程序

💡 经验提示：VirtIO驱动对于虚拟机性能至关重要，务必准备最新版本。

1.2 PVE基础配置

在PVE安装完成后，首先进行基础配置优化：

# 1. 开启内核转发（PVE 9推荐方式）
cat >/etc/sysctl.d/99-forwarding.conf <<'EOF'
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv6.conf.all.forwarding = 1
EOF
sysctl --system

# 2. 配置电源键优雅关机
sed -i 's/^#\?HandlePowerKey=.*/HandlePowerKey=poweroff/' /etc/systemd/logind.conf
systemctl restart systemd-logind

# 3. 启用IOMMU（为GPU/USB直通做准备）
# PVE 9使用systemd-boot的情况：
grep -q 'iommu=pt' /etc/kernel/cmdline || \
  sed -i 's/$/ intel_iommu=on amd_iommu=on iommu=pt/' /etc/kernel/cmdline
proxmox-boot-tool refresh
reboot

重启后验证IOMMU是否正常启用：

dmesg | grep -e IOMMU -e DMAR

1.3 显卡直通预配置

# 加载VFIO模块
cat >/etc/modules-load.d/vfio.conf <<'EOF'
vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
EOF

# 屏蔽宿主显卡驱动（以NVIDIA为例）
cat >/etc/modprobe.d/blacklist-gpu.conf <<'EOF'
blacklist nouveau
blacklist nvidia
blacklist nvidia_drm
blacklist nvidia_modeset
EOF

第二步：创建Windows 10虚拟机

2.1 基础配置

进入PVE Web界面，开始创建虚拟机：

常规配置参数：

节点：pve
VM ID：101（可根据需要调整）
名称：Windows10

2.2 操作系统配置

关键配置点：

✅ 使用CD/DVD光盘镜像文件(ISO)
存储：local
ISO镜像：选择Windows10_21H2镜像
客户机操作系统：Microsoft Windows
版本：10/2016/2019
✅ 为VirtIO驱动程序添加额外驱动器（重要！）

2.3 系统固件配置

核心系统参数：

显卡：默认
机型：q35（支持现代硬件特性）
BIOS：OVMF (UEFI)（现代系统推荐）
✅ 添加EFI磁盘
EFI存储：local-lvm
✅ 添加TPM：v2.0（Windows 11要求）
TPM存储：local-lvm
格式：原始磁盘映像(raw)

🔧 技术解析：q35机型提供了更好的PCIe支持，对GPU直通至关重要。OVMF固件支持现代UEFI启动，TPM 2.0是Windows 11的必要条件。

2.4 磁盘配置

存储配置详解：

总线/设备：VirtIO Block（高性能虚拟存储）
存储：local-lvm（A盘空间）
磁盘大小：250 GiB（根据需要调整）
缓存：默认（无缓存）
格式：raw（最佳性能）
✅ IO thread：启用多线程IO

2.5 CPU配置

CPU参数设置：

插槽：1
核心：4（根据物理CPU调整）
类别：host（直通宿主CPU特性，性能最佳）

⚡ 性能建议：使用host类型CPU可以获得最佳性能，同时记得在高级选项中启用"Hidden KVM"避免某些软件检测。

2.6 配置确认

最终配置汇总：

bios: ovmf
cores: 4
cpu: host
efidisk0: local-lvm:1,efitype=4m,pre-enrolled-keys=1
ide2: local:iso/Windows10_21H2_19044.1618_X64...1.9G__2022.3.17_.iso
machine: q35
memory: 8192
name: Windows10
net0: virtio,bridge=vmbr0,firewall=1
scsihw: virtio-scsi-single

第三步：添加VirtIO驱动

3.1 添加驱动光盘

为了在Windows安装过程中能够识别VirtIO设备，需要添加驱动光盘：

配置参数：

总线/设备：IDE 0
存储：local
ISO镜像：virtio-win-0.1.271.iso

3.2 调整启动顺序

确保正确的启动顺序：

ide2: Windows10 ISO镜像（优先启动）
virtio0: 250G虚拟硬盘
net0: 网络设备
ide0: VirtIO驱动ISO

📋 操作提示：通过拖拽可以重新排序启动设备，确保Windows安装盘优先启动。

第四步：Windows系统安装

4.1 加载VirtIO驱动

在Windows安装过程中，当系统提示"选择要安装的驱动程序"时：

浏览到VirtIO驱动光盘
选择适合的驱动程序：
- Red Hat VirtIO SCSI controller (存储驱动)
- 其他相关网络和存储驱动

⚠️ 关键步骤：如果不加载VirtIO存储驱动，Windows将无法识别虚拟硬盘！

4.2 系统安装完成

系统安装完成后，可以看到：

标准的Windows 10界面
两个光驱设备挂载：
- VirtIO驱动光盘 (D:)
- Windows安装光盘 (E:)

4.3 安装VirtIO完整驱动包

安装系统后，运行VirtIO驱动安装向导：

安装完整的VirtIO驱动包
包含网络、存储、显示等全套驱动

4.4 安装QEMU Guest Agent

在VirtIO光盘的guest-agent目录下：

选择对应架构的Guest Agent：
- qemu-ga-x86_64.msi (64位系统)
- qemu-ga-i386.msi (32位系统)

安装完成后在PVE中启用：

PVE → VM → Options → QEMU Guest Agent → Enabled: Yes

🔧 功能说明：Guest Agent提供虚拟机状态监控、优雅关机、时间同步等高级功能。

第五步：硬件直通配置

5.1 B盘直通配置

查询B盘设备ID：

ls -l /dev/disk/by-id/
# 记录B盘的完整by-id路径，例如：ata-ST2000DM008-2FR102_WK11E8JZ

将B盘直通给Windows VM（假设VMID=101）：

qm set 101 -scsi1 /dev/disk/by-id/ata-ST2000DM008-2FR102_WK11E8JZ

在Windows中初始化B盘：

打开"磁盘管理"
初始化为GPT分区表
创建新简单卷
分配盘符

5.2 显卡直通配置

查询显卡设备ID：

lspci -nnk | grep -A3 -E 'VGA|3D|Audio'
# 记录GPU和Audio的vendor:device ID
# 例如：10de:2484（GPU）和 10de:228b（HD Audio）

绑定到vfio-pci：

cat >/etc/modprobe.d/vfio-pci-ids.conf <<'EOF'
options vfio-pci ids=10de:2484,10de:228b disable_vga=1
EOF

update-initramfs -u
reboot

在PVE中添加显卡到VM：

Hardware → Add → PCI Device
✅ Primary GPU (x-vga)
✅ All Functions
✅ PCI-Express

5.3 USB控制器直通

查询USB控制器：

lspci | grep -i usb
# 假设控制器地址为 0000:0b:00.0

添加USB控制器到VM：

qm set 101 -hostpci1 0000:0b:00.0,pcie=1

第六步：Debian虚拟机创建

创建Debian VM的过程类似，主要区别：

不需要TPM配置
系统盘同样放在A盘(local-lvm)
使用VirtIO网卡和存储控制器

安装Guest Agent：

apt update
apt install -y qemu-guest-agent
systemctl enable --now qemu-guest-agent

第七步：备份策略配置

7.1 PVE自动备份

配置周期备份：

cat >/etc/pve/jobs.cfg <<'EOF'
vzdump: weekly-backup
        schedule: Sat 03:00
        storage: local
        mode: snapshot
        compress: zstd
        prune-backups: keep-last=3,keep-weekly=4
        mailnotification: never
        vmid: 101,102
EOF

从截图可以看到备份任务正在运行，显示了详细的备份进度和性能数据。

7.2 B盘数据备份

由于B盘是直通给Windows的，不在PVE备份范围内，需要在Windows内部配置：

# 使用Robocopy定期备份到NAS
$src = "D:\Data"  # B盘挂载点
$dst = "\\192.168.2.10\backup\win-data"
robocopy $src $dst /MIR /R:2 /W:5 /FFT /Z /XA:H /XJ

第八步：网络组网方案

8.1 ZeroTier部署

在所有设备上安装ZeroTier：

宿主和Debian：

apt update
apt install -y zerotier-one
zerotier-cli join <networkid>

Windows：

下载安装ZeroTier One
加入相同网络ID
在控制台授权设备

8.2 访问策略

同网段：优先使用局域网IP (192.168.2.x)，延迟最低
跨网络：使用ZeroTier IP (192.168.110.x)，安全便捷

总结与经验分享

✅ 成功要点

架构合理：系统盘集中管理，数据盘直通性能
驱动完整：VirtIO驱动和Guest Agent必不可少
直通稳定：IOMMU配置和设备绑定要正确
备份完善：系统备份+数据备份双重保障

⚠️ 常见问题

显卡Code 43：确保CPU设为host并启用Hidden KVM
USB不稳定：优先直通整个USB控制器而非单设备
性能不佳：检查CPU pinning和NUMA设置
备份失败：确认存储空间和权限设置

🚀 性能优化

启用CPU pinning提升计算性能
配置hugepages减少内存开销
调整磁盘缓存策略平衡性能与安全
监控IOMMU分组避免设备冲突

通过这套完整的方案，我成功构建了一个高性能、高可用的PVE虚拟化环境，既满足了日常办公需求，又保持了优秀的游戏和创作体验。这个架构经过实际使用验证，稳定可靠，值得推荐给有类似需求的用户。

前言