Ubuntu 24.04をKVMハイパーバイザーに変える方法：初心者向け完全ガイド

仮想化技術を利用すれば、1台の物理マシン上で複数のオペレーティングシステムを同時に実行できます。これは、アプリケーションのテスト、サーバーのホスティング、DevOpsの学習に最適です。特に、Kernel-based Virtual Machine (KVM) は、Linuxに組み込まれた強力なハイパーバイザーであり、高速性、オープンソース性、柔軟性に優れています。

この記事では、Proxmoxのような複雑さなしに、Ubuntu 24.04またはKubuntu 24.04システムを強力なKVMハイパーバイザーに変える方法を解説します。

KVMロゴ

なぜUbuntu/Kubuntu 24.04でKVMを使うのか？

KVMはUbuntu/KubuntuのLinuxカーネルをハイパーバイザーに変え、仮想マシン (VM) をほぼネイティブの速度で実行できるようになります。QEMU（ハードウェアエミュレーション用）およびlibvirt（管理用）と組み合わせることで、ProxmoxやVMwareの軽量な代替手段となります。 KVMの主な利点は以下の通りです。

パフォーマンス: VMを効率的に実行
無料・オープンソース: ライセンス不要
柔軟性: さまざまなゲストOS (Linux, Windows, BSD) をサポート
統合: CockpitのWeb UIでVM管理が容易
コスト: Ubuntu ServerとKVMを組み合わせて、コスト効率の良いソリューションを実現

KVM、QEMU、libvirt、Cockpitとは？

これらのツールは、KVMハイパーバイザーを構成する重要な要素です。

KVM: Linuxカーネルモジュールとして、システムをハイパーバイザーに変えます。Intel VT-xなどのCPU仮想化機能を利用し、VMをほぼネイティブのパフォーマンスで実行します。
QEMU: 強力なエミュレーターとして、VMに仮想ハードウェア（CPU、ディスク、ネットワークなど）を提供します。KVMと連携して高速実行を実現します。
libvirt: VMの作成、ネットワーク、ストレージを簡素化する管理レイヤーです。virshなどのツールや、自動化のためのAPIを提供します。
Cockpit: VM、システムリソース、ネットワークを管理するためのWebベースのインターフェースです。視覚的なダッシュボードを求める初心者に最適です。

Cockpit画面

始める前に知っておくべきこと

このガイドは仮想化の初心者向けに設計されていますが、いくつかの基本的なスキルが必要です。

ターミナルコマンドの実行 (例: sudo apt install, nano)
Linuxの基本的なナビゲーション (例: /etc内のファイルの編集)
基本的なネットワーク知識 (例: ネットワークインターフェース、IPアドレス、ブリッジ、NAT)
VMの経験 (必須ではありません – すべて説明します)

libvirt などの用語が初めてでも心配ありません。順を追って説明します。

必要なもの

コンピューター: Ubuntu 24.04 または Kubuntu 24.04 Desktop または Server (新規または既存)
- 最小要件: 4GB RAM, 20GB ストレージ, CPU with 仮想化サポート (Intel VT-x または AMD-V)
- 複数のVMを動作させる場合は、より多くのRAM/ストレージが必要
インターネットアクセス: パッケージとVM ISOのダウンロード用
Webブラウザ: Firefox (Ubuntuのデフォルト) または Chrome (Cockpitへのアクセス用)
ISOイメージ: ゲストVM用のISOイメージ (例: Ubuntu 24.04 Desktop ISO)
時間: 30–45分程度

Ubuntu 24.04をKVMハイパーバイザーに変える手順

以下の手順に従って、Ubuntu 24.04システムをKVMハイパーバイザーに変えていきましょう。

ステップ 1: 仮想化サポートの確認

まず、CPUが仮想化をサポートしているか確認します。ほとんどの最新CPUはサポートしています。ターミナルを開き (Kubuntuの場合はKonsoleなど)、以下を実行します。

lscpu | grep Virtualization

"VT-x" (Intel) または "AMD-V" (AMD) が表示されればOKです。

何も表示されない場合は、BIOS/UEFIを確認してください。

再起動してBIOSに入ります。
CPU設定で "Intel VT-x" または "AMD-V" を有効にします。
保存して再起動します。

BIOS設定画面

ステップ 2: KVMとバックエンドツールのインストール

KVM、QEMU、libvirtをインストールします。これらはハイパーバイザーのバックボーンを形成します。

まず、システムを更新します (更新後にコンピュータを再起動する必要がある場合があります)。

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

次に、仮想化パッケージをインストールします。

sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils -y

qemu-kvm: VMのハードウェアをエミュレートします。
libvirt-daemon-system: VMを管理します。
libvirt-clients: virshなどのCLIツールを提供します。
bridge-utils: ネットワークブリッジ用です。

パッケージインストール

次に、KVMがロードされていることを確認します。

lsmod | grep kvm

成功すると "kvm_intel" または "kvm_amd" が表示されます。

最後に、現在のユーザーをlibvirtグループに追加してアクセス許可を与えます。

sudo usermod -aG libvirt $USER

ログアウトして再度ログインし、変更を適用します。

ステップ 3: ネットワークブリッジの設定

VMにネットワークアクセスを提供するために、ブリッジ ( br0 ) を作成して物理ネットワークに接続します。これにより、VMはネットワーク上のデバイスのように動作します（ブリッジネットワーク）。

Ubuntu 24.04 および Kubuntu 24.04 Desktopは通常NetworkManagerを使用し、Ubuntu ServerはNetplanを使用する場合があります。ここでは、NetworkManagerアプローチを優先します。

注意：libvirtのインストール (ステップ 2) では、NATベースのネットワーク用のデフォルトブリッジ virbr0 が作成され、VMが物理ネットワークから隔離されます (IPアドレスは192.168.122.x)。直接ネットワークアクセス (IPアドレスは192.168.0.x) には、以下で説明するように br0 を使用し、ステップ 5のVMセットアップで選択してください。

システムのネットワーク・マネージャーまたはネットプランを使用している場合、確認できます。コンソールを開いて、systemctl status NetworkManager を実行します。ステータスが表示される場合、アクティブで実行中、ネットワーク・マネージャーと一緒に移動します。

オプション 1: NetworkManager (推奨)
1. ネットワークインターフェースを確認します。
```
ip link
```
  例：enp4s0 この例を置き換えてください。
2. 次にブリッジを作成してください。
```
sudo nmcli connection add type bridge ifname br0 con-name bridge-br0
```
  物理イーサネットインターフェースをブリッジに追加します。
```
sudo nmcli connection add type ethernet ifname enp4s0 master br0 con-name bridge-slave-enp4s0
```
3. 古い接続を無効にします。
```
sudo nmcli connection down "Wired connection 1"
sudo nmcli connection delete "Wired connection 1"
```
4. ブリッジでDHCPを有効にします。
```
sudo nmcli connection modify bridge-br0 ipv4.method auto
```
5. ブリッジをアクティブにします。
```
sudo nmcli connection up bridge-br0
```

オプション 2: Netplan

ネットワークインターフェースを確認します。
```
ip link
```
Netplanの構成を次にように編集します。
```
sudo nano /etc/netplan/01-netcfg.yaml
```

次のプロパティを構成に追加します。

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp4s0:
      dhcp4: no
  bridges:
    br0:
      interfaces: [enp4s0]
      dhcp4: yes

権限を設定してください。

sudo chmod 600 /etc/netplan/01-netcfg.yaml

ネットワーク・マネージャーを適用します。
```
sudo netplan apply
```
確認します。
```
ip addr show br0
```

ネットワーク構成

ステップ 4: Cockpitのインストール

Cockpitは、VM管理のための洗練されたWeb UIを提供します。設定していきましょう。

まず、CockpitとそのVMプラグインをインストールします。

sudo apt install cockpit cockpit-machines -y

次に、Cockpitを起動して有効にします。

sudo systemctl enable --now cockpit.socket
systemctl status cockpit.socket

ブラウザ (Ubuntuの場合はFirefoxなど) を開き、以下にアクセスします。

https://localhost:9090

または、リモートの場合はKVMサーバーのIPを使用します (例: https://192.168.0.100:9090)。ユーザー名とパスワードでログインします。自己署名証明書の警告は無視してください。

ファイアウォールを使用している場合は、Cockpitのポートを許可してください。

sudo ufw allow 9090

Cockpitのダッシュボードが表示されます。"Turn on administrative access" をクリックして管理アクセスを有効にします。次に、"Virtual Machines" をクリックしてVMを管理します。

Cockpitダッシュボード

ステップ 5: ゲストVMの作成

Cockpitを使用してゲストVMを作成しましょう。ここでは例としてUbuntu 24.04 Desktop ISOを使用します。

まず、Ubuntu 24.04 Desktop ISOをubuntu.comからダウンロードし、保存します。

Cockpitで、"Virtual Machines" に移動し、"Create VM" をクリックします。

名前: TestVM
インストールタイプ: Local install media
インストールソース: ISOを参照
OS: "Ubuntu 24.04" を選択 (通常は自動検出されます)
ストレージ: Create new qcow2 volume (推奨)
ストレージ制限: 20GB (必要に応じて調整)
メモリ: 4GB (必要に応じて調整)

"Create and Edit" をクリックします。Cockpitの詳細ダイアログが開き、カスタマイズのためのオプションがあります (CPU、ネットワークインターフェース、ブート順序など)。br0がインターフェースソースとして選択されていることを確認してください。最後に、 "Install" をクリックします。

VM設定画面

CockpitのVMコンソールで、インストーラーに従ってゲストOS (ユーザー名、パスワードなど) を設定します。

ステップ 6: ゲストVMの実行とテスト

VMが実行されています！テストしましょう。

Cockpitの "Virtual Machines" で、TestVMをクリックします。VMのコンソール (ライブビュー) が表示されます。

設定した認証情報を使用して、ゲストUbuntuにログインします。

ネットワークをテストします。

VMでターミナルを開きます (Cockpitのコンソールから)。
ip addrを実行して、物理ネットワークIP (例: br0の場合は192.168.0.x) を確認します。
ping 8.8.8.8を実行して、インターネットアクセスを確認します。

VMコンソール画面

VMが起動し、ネットワークに接続された場合、KVMハイパーバイザーは正常に機能しています！Cockpitから停止、再起動、または削除できます。

ハイパーバイザーの探索

Ubuntu 24.04 が KVM ハイパーバイザーへと変わりました - おめでとうございます! これらの次の手順を試してください。

更にVMを追加してみる: 別のISOを使用してwindowsまたは他のLinux VMを作成します。
virt-managerを使用: Cockpitに代わるデスクトップベースのvirt-managerをインストール( sudo apt install virt-manager).
VMをバックアップ: 安全のために、virsh を使用してVMディスクをエクスポートします。
スケールアップ: より負荷の高いワークロード用にストレージまたはRAMを追加します。

まとめ

Ubuntu 24.04で高速な無料のKVMハイパーバイザーを構築し、Cockpit の Web UIですべて完結し、ゲストVMを実行しました。これは、コーディング、テスト、またはホームラボでの楽しみに最適なプレイグラウンドです。

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