使用virtio模式安装Windows

在在CentOS中部署KVM介绍了使用virtio启动安装Windows的方法：

virt-install \
   --name=win2016desktop \
   --virt-type=kvm \
   --boot cdrom,hd \
   --os-type=windows \
   --network=default,model=virtio \
   --disk path=/var/lib/libvirt/images/win2016desktop.img,size=16,format=qcow2,bus=virtio,cache=none \
   --cdrom=/var/lib/libvirt/images/win2016.iso \
   --graphics vnc --ram=2048 \
   --vcpus=2

注意：由于没有找到在Windows 2016安装时关闭驱动签名校验功能的方法，所以最后还是采用了先安装ide模式的全虚拟化磁盘，安装完操作系统之后，关闭驱动签名校验功能，然后再安装virtio驱动。详细方法见下述。

Windows 2016安装过程无法加载没有签名的virtio驱动

这里需要注意的是，Windows自身是没有携带virtio驱动的，所以此时安装选择目标磁盘时候会看不到虚拟磁盘：

virtio初始安装windows找不到磁盘

则点击Load driver加载驱动。

此时，由于virsh-install只加载了/var/lib/libvirt/images/win2016.iso作为CDROM，尚未加入驱动光盘。

尝试fly添加驱动镜像：

virsh attach-disk win2016desktop /var/lib/libvirt/images/virtio-win.iso hdb --type cdrom --mode readonly

但是发现cdrom和软盘设备不支持hotplug

error: Failed to attach disk
error: internal error: No device with bus 'ide' and target 'hdb'. cdrom and floppy device hotplug isn't supported by libvirt

参考 Attaching and updating a device with virsh

所以编辑一个/var/lib/libvirt/images/virtio-iso.xml配置文件内容如下，然后执行命令 virsh update-device win2016desktop /var/lib/libvirt/images/virtio-iso.xml

<disk type='file' device='cdrom'>
  <driver name='qemu' type='raw'/>
  <source file='/var/lib/libvirt/images/virtio-win.iso'/>
  <backingStore/>
  <target dev='hda' bus='ide'/>
  <readonly/>
  <alias name='ide0-0-0'/>
  <address type='drive' controller='0' bus='0' target='0' unit='0'/>
</disk>

这里将CDROM设备作为hda是因为使用virsh-install启动安装时设置的--cdrom=/var/lib/libvirt/images/win2016.iso对应的设备名是hda(这个配置文件内容是通过virsh dumpxml win2016desktop输出中摘取cdrom部分修改得到的)

此时在Windows安装界面中选择browse按钮，选择驱动光盘，再点击OK

virtio初始安装windows找不到磁盘

但是Windows安装程序会提示驱动没有包含签名错误No signed device drivers were found.Make sure that the installation media contains the correct drivers, and then click OK。

这个问题在Windows 2016安装中遇到，以前的Windows 2012等版本则没有驱动签名问题。

Windows Virtio Drivers:These drivers are cryptographically signed with Red Hat's vendor signature. However they are not signed with Microsoft's WHQL signature.

参考 Deploy Windows Server 2016 on Nutanix CE 似乎驱动需要使用 Windows Virtio Drivers (0.1.126)，不过我原先下载的稳定版本virtio-win.iso恰好就是virtio-win-0.1.126.iso。我推测是因为0.1.126发布日期和Windows 2016发布时间接近，有可能社区尚未更新签名所以不能够被Windows 2016所支持。

改为尝试最新的Latest virtio-win iso但是依然失败。

在Windows中关闭驱动签名校验的方法

参考 Top 2 Ways to Disable Driver Signature Enforcement on Windows 10/8.1/8/7/XP/Vista

原来Windows有一个test mode可以用来关闭签名验证

参考How to Disable Driver Signature Verification on 64-Bit Windows 8 or 10 (So That You Can Install Unsigned Drivers)

不过，这个方法是需要先安装好操作系统，然后通过命令 bcdedit /set testsigning on 来关闭驱动签名验证

BCDEDIT /Set LoadOptions DDISABLE_INTEGRITY_CHECKS
BCDEDIT /Set TESTSIGNING ON

不过，很不幸，测试在Windows安装过程中使用上述方法无效（因为系统尚未安装无法对磁盘中操作系统配置进行修改）。同时，由于我是使用KVM虚拟机，没有找到向远程VNC发送F8进入Advanced Boot方法，所以，最后采用普通IDE磁盘安装完操作系统再替换磁盘驱动的方法。见下述。

安装Windows virtio驱动

• 重新使用IDE磁盘模式安装操作系统

virt-install \
   --name=win2016desktop \
   --os-type=windows --os-variant=win2k12r2 \
   --boot cdrom,hd \
   --os-type=windows \
   --network bridge:virbr0 \
   --disk path=/var/lib/libvirt/images/win2016desktop.img,size=16 \
   --disk device=cdrom,path=/var/lib/libvirt/images/win2016.iso \
   --disk device=cdrom,path=/var/lib/libvirt/images/virtio-win.iso \
   --boot cdrom,hd \
   --graphics vnc --ram=4096 \
   --vcpus=2

当操作系统安装完成之后，我们可以通过向虚拟机田间virtio设备，使得Windows扫面并新增驱动。此时只要关闭掉驱动签名校验，就可以顺利安装上virtio驱动。详细步骤如下：

• 关闭Windows 驱动签名校验

在命令行按钮右击鼠标选择run as administrator，然后执行命令

bcdedit /set testsigning on

• 检查当前虚拟机磁盘情况

virsh qemu-monitor-command win2016desktop --hmp "info block"

显示

drive-ide0-0-0: removable=0 io-status=ok file=/var/lib/libvirt/images/win2016desktop.img ro=0 drv=qcow2 encrypted=0 bps=0 bps_rd=0 bps_wr=0 iops=0 iops_rd=0 iops_wr=0
drive-ide0-0-1: removable=1 locked=0 tray-open=0 io-status=ok file=/var/lib/libvirt/images/en_windows_server_2016_x64_dvd_9327751.iso ro=1 drv=raw encrypted=0 bps=0 bps_rd=0 bps_wr=0 iops=0 iops_rd=0 iops_wr=0
drive-ide0-1-0: removable=1 locked=0 tray-open=0 io-status=ok file=/var/lib/libvirt/images/virtio-win.iso ro=1 drv=raw encrypted=0 bps=0 bps_rd=0 bps_wr=0 iops=0 iops_rd=0 iops_wr=0

• 生成虚拟机磁盘

cd /var/lib/libvirt/images
qemu-img create -f qcow2 win2016desktop-data.img 32G

• 动态向虚拟机添加virtio磁盘

virsh attach-disk win2016desktop --source /var/lib/libvirt/images/win2016desktop-data.img --target vdb --targetbus=virtio --persistent --driver qemu --subdriver qcow2

此时virsh edit win2016desktop可以看到添加了如下一段配置

<disk type='file' device='disk'>
  <driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/>
  <source file='/var/lib/libvirt/images/win2016desktop-data.img'/>
  <target dev='vdb' bus='virtio'/>
  <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0'/>
</disk>

之后重启windows系统就会识别出新加的磁盘设备，此时Windows就会要求更新驱动，就可以安装对应的virtio驱动了。

• 增加virtio网卡设备

再次编辑win2016desktop配置，修改网络设备配置如下

将原先的N2000网卡设备配置

    <interface type='bridge'>
      <mac address='52:54:00:ae:a9:98'/>
      <source bridge='virbr0'/>
      <model type='rtl8139'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
    </interface>

修改成virtio设备

    <interface type='network'>
      <mac address='52:54:00:03:b9:a4'/>
      <source network='default'/>
      <model type='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
    </interface>

• 重启操作系统，并打开Device Manager，此时可以看到系统中有3个没有识别的设备

windows Device Manager

这3个设备就是virtio类型的网卡、内存Ballon、磁盘设备

• 选择升级驱动，然后扫描virtio驱动所在光盘，就可以更新驱动（因为已经关闭了驱动签名校验，所以可以升级）

virtio安装驱动

将上述3个virtio设备驱动安装完成之后，可以重启一次系统确认设备工作正常。

• 再次修改win2016desktop，将默认的系统磁盘从普通的IDE类型修改成virtio类型，这样就可以提高系统磁盘性能

将

    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='qcow2'/>
      <source file='/var/lib/libvirt/images/win2016desktop.img'/>
      <target dev='hda' bus='ide'/>
      <address type='drive' controller='0' bus='0' target='0' unit='0'/>
    </disk>

修改成

    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/>
      <source file='/var/lib/libvirt/images/win2016desktop.img'/>
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0'/>
    </disk>

再次重启后，Windows系统使用的磁盘设备和网卡设备都会替换成virtio，此时网络和磁盘性能将有很大提高。