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add documentation for display types and memory configuration
[pve-docs.git] / qm.adoc
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index 70c09674cca630c4de0f0f9d1d4904b6edb5ea0d..343dfee31e1b158758573f26c16eee3eb2a81581 100644 (file)
--- a/qm.adoc
+++ b/qm.adoc
@@ -101,7 +101,7 @@ could incur a performance slowdown, or putting your data at risk.
 General Settings
 ~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-[thumbnail="gui-create-vm-general.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-create-vm-general.png"]
 
 General settings of a VM include
 
@@ -115,7 +115,7 @@ General settings of a VM include
 OS Settings
 ~~~~~~~~~~~
 
-[thumbnail="gui-create-vm-os.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-create-vm-os.png"]
 
 When creating a VM, setting the proper Operating System(OS) allows {pve} to
 optimize some low level parameters. For instance Windows OS expect the BIOS
@@ -158,12 +158,12 @@ each disk, instead of adding all disks to the same controller.
 is an older type of paravirtualized controller. It has been superseded by the
 VirtIO SCSI Controller, in terms of features.
 
-[thumbnail="gui-create-vm-hard-disk.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-create-vm-hard-disk.png"]
 On each controller you attach a number of emulated hard disks, which are backed
 by a file or a block device residing in the configured storage. The choice of
 a storage type will determine the format of the hard disk image. Storages which
 present block devices (LVM, ZFS, Ceph) will require the *raw disk image format*,
-whereas files based storages (Ext4, NFS, GlusterFS) will let you to choose
+whereas files based storages (Ext4, NFS, CIFS, GlusterFS) will let you to choose
 either the *raw disk image format* or the *QEMU image format*.
 
  * the *QEMU image format* is a copy on write format which allows snapshots, and
@@ -199,6 +199,11 @@ when the filesystem of a VM marks blocks as unused after removing files, the
 emulated SCSI controller will relay this information to the storage, which will
 then shrink the disk image accordingly.
 
+If you would like a drive to be presented to the guest as a solid-state drive
+rather than a rotational hard disk, you can set the *SSD emulation* option on
+that drive. There is no requirement that the underlying storage actually be
+backed by SSDs; this feature can be used with physical media of any type.
+
 .IO Thread
 The option *IO Thread* can only be used when using a disk with the
 *VirtIO* controller, or with the *SCSI* controller, when the emulated controller
@@ -213,7 +218,7 @@ Note that backups do not currently work with *IO Thread* enabled.
 CPU
 ~~~
 
-[thumbnail="gui-create-vm-cpu.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-create-vm-cpu.png"]
 
 A *CPU socket* is a physical slot on a PC motherboard where you can plug a CPU.
 This CPU can then contain one or many *cores*, which are independent
@@ -304,33 +309,113 @@ the kvm64 default. If you don’t care about live migration or have a homogeneou
 cluster where all nodes have the same CPU, set the CPU type to host, as in
 theory this will give your guests maximum performance.
 
-PCID Flag
-^^^^^^^^^
+Meltdown / Spectre related CPU flags
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
-The *PCID* CPU flag helps to improve performance of the Meltdown vulnerability
-footnote:[Meltdown Attack https://meltdownattack.com/] mitigation approach. In
-Linux the mitigation is called 'Kernel Page-Table Isolation (KPTI)', which
-effectively hides the Kernel memory from the user space, which, without PCID,
-is a expensive operation footnote:[PCID is now a critical performance/security
-feature on x86
-https://groups.google.com/forum/m/#!topic/mechanical-sympathy/L9mHTbeQLNU].
+There are several CPU flags related to the Meltdown and Spectre vulnerabilities
+footnote:[Meltdown Attack https://meltdownattack.com/] which need to be set
+manually unless the selected CPU type of your VM already enables them by default.
+
+There are two requirements that need to be fulfilled in order to use these
+CPU flags:
+
+* The host CPU(s) must support the feature and propagate it to the guest's virtual CPU(s)
+* The guest operating system must be updated to a version which mitigates the
+  attacks and is able to utilize the CPU feature
+
+Otherwise you need to set the desired CPU flag of the virtual CPU, either by
+editing the CPU options in the WebUI, or by setting the 'flags' property of the
+'cpu' option in the VM configuration file.
+
+For Spectre v1,v2,v4 fixes, your CPU or system vendor also needs to provide a
+so-called ``microcode update'' footnote:[You can use `intel-microcode' /
+`amd-microcode' from Debian non-free if your vendor does not provide such an
+update. Note that not all affected CPUs can be updated to support spec-ctrl.]
+for your CPU.
+
+
+To check if the {pve} host is vulnerable, execute the following command as root:
 
-There are two requirements to reduce the cost of the mitigation:
+----
+for f in /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/*; do echo "${f##*/} -" $(cat "$f"); done
+----
 
-* The host CPU must support PCID and propagate it to the guest's virtual CPU(s)
-* The guest Operating System must be updated to a version which mitigates the
-  attack and utilizes the PCID feature marked by its flag.
+A community script is also available to detect is the host is still vulnerable.
+footnote:[spectre-meltdown-checker https://meltdown.ovh/]
 
-To check if the {pve} host support PCID, execute the following command as root:
+Intel processors
+^^^^^^^^^^^^^^^^
 
+* 'pcid'
++
+This reduces the performance impact of the Meltdown (CVE-2017-5754) mitigation
+called 'Kernel Page-Table Isolation (KPTI)', which effectively hides
+the Kernel memory from the user space. Without PCID, KPTI is quite an expensive
+mechanism footnote:[PCID is now a critical performance/security feature on x86
+https://groups.google.com/forum/m/#!topic/mechanical-sympathy/L9mHTbeQLNU].
++
+To check if the {pve} host supports PCID, execute the following command as root:
++
 ----
 # grep ' pcid ' /proc/cpuinfo
 ----
++
+If this does not return empty your host's CPU has support for 'pcid'.
+
+* 'spec-ctrl'
++
+Required to enable the Spectre v1 (CVE-2017-5753) and Spectre v2 (CVE-2017-5715) fix,
+in cases where retpolines are not sufficient.
+Included by default in Intel CPU models with -IBRS suffix.
+Must be explicitly turned on for Intel CPU models without -IBRS suffix.
+Requires an updated host CPU microcode (intel-microcode >= 20180425).
++
+* 'ssbd'
++
+Required to enable the Spectre V4 (CVE-2018-3639) fix. Not included by default in any Intel CPU model.
+Must be explicitly turned on for all Intel CPU models.
+Requires an updated host CPU microcode(intel-microcode >= 20180703).
+
+
+AMD processors
+^^^^^^^^^^^^^^
+
+* 'ibpb'
++
+Required to enable the Spectre v1 (CVE-2017-5753) and Spectre v2 (CVE-2017-5715) fix,
+in cases where retpolines are not sufficient.
+Included by default in AMD CPU models with -IBPB suffix.
+Must be explicitly turned on for AMD CPU models without -IBPB suffix.
+Requires the host CPU microcode to support this feature before it can be used for guest CPUs.
+
+
+
+* 'virt-ssbd'
++
+Required to enable the Spectre v4 (CVE-2018-3639) fix.
+Not included by default in any AMD CPU model.
+Must be explicitly turned on for all AMD CPU models.
+This should be provided to guests, even if amd-ssbd is also provided, for maximum guest compatibility.
+Note that this must be explicitly enabled when when using the "host" cpu model,
+because this is a virtual feature which does not exist in the physical CPUs.
+
+
+* 'amd-ssbd'
++
+Required to enable the Spectre v4 (CVE-2018-3639) fix.
+Not included by default in any AMD CPU model. Must be explicitly turned on for all AMD CPU models.
+This provides higher performance than virt-ssbd, therefore a host supporting this should always expose this to guests if possible.
+virt-ssbd should none the less also be exposed for maximum guest compatibility as some kernels only know about virt-ssbd.
+
+
+* 'amd-no-ssb'
++
+Recommended to indicate the host is not vulnerable to Spectre V4 (CVE-2018-3639).
+Not included by default in any AMD CPU model.
+Future hardware generations of CPU will not be vulnerable to CVE-2018-3639,
+and thus the guest should be told not to enable its mitigations, by exposing amd-no-ssb.
+This is mutually exclusive with virt-ssbd and amd-ssbd.
 
-If this does not return empty your hosts CPU has support for PCID. If you use
-`host' as CPU type and the guest OS is able to use it, your done.
-Else, the PCID CPU flag needs to get set for the virtual CPU. This can be done,
-for example, by editing the CPU through the WebUI.
 
 NUMA
 ^^^^
@@ -392,32 +477,31 @@ For each VM you have the option to set a fixed size memory or asking
 host.
 
 .Fixed Memory Allocation
-[thumbnail="gui-create-vm-memory-fixed.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-create-vm-memory.png"]
 
-When choosing a *fixed size memory* {pve} will simply allocate what you
-specify to your VM.
+When setting memory and minimum memory to the same amount
+{pve} will simply allocate what you specify to your VM.
 
 Even when using a fixed memory size, the ballooning device gets added to the
 VM, because it delivers useful information such as how much memory the guest
 really uses.
 In general, you should leave *ballooning* enabled, but if you want to disable
 it (e.g. for debugging purposes), simply uncheck
-*Ballooning* or set
+*Ballooning Device* or set
 
  balloon: 0
 
 in the configuration.
 
 .Automatic Memory Allocation
-[thumbnail="gui-create-vm-memory-dynamic.png", float="left"]
 
 // see autoballoon() in pvestatd.pm
-When choosing to *automatically allocate memory*, {pve} will make sure that the
+When setting the minimum memory lower than memory, {pve} will make sure that the
 minimum amount you specified is always available to the VM, and if RAM usage on
 the host is below 80%, will dynamically add memory to the guest up to the
 maximum memory specified.
 
-When the host is becoming short on RAM, the VM will then release some memory
+When the host is running low on RAM, the VM will then release some memory
 back to the host, swapping running processes if needed and starting the oom
 killer in last resort. The passing around of memory between host and guest is
 done via a special `balloon` kernel driver running inside the guest, which will
@@ -427,14 +511,14 @@ footnote:[A good explanation of the inner workings of the balloon driver can be
 When multiple VMs use the autoallocate facility, it is possible to set a
 *Shares* coefficient which indicates the relative amount of the free host memory
 that each VM should take. Suppose for instance you have four VMs, three of them
-running a HTTP server and the last one is a database server. To cache more
+running an HTTP server and the last one is a database server. To cache more
 database blocks in the database server RAM, you would like to prioritize the
 database VM when spare RAM is available. For this you assign a Shares property
 of 3000 to the database VM, leaving the other VMs to the Shares default setting
 of 1000. The host server has 32GB of RAM, and is currently using 16GB, leaving 32
 * 80/100 - 16 = 9GB RAM to be allocated to the VMs. The database VM will get 9 *
 3000 / (3000 + 1000 + 1000 + 1000) = 4.5 GB extra RAM and each HTTP server will
-get 1/5 GB.
+get 1.5 GB.
 
 All Linux distributions released after 2010 have the balloon kernel driver
 included. For Windows OSes, the balloon driver needs to be added manually and can
@@ -450,7 +534,7 @@ of RAM available to the host.
 Network Device
 ~~~~~~~~~~~~~~
 
-[thumbnail="gui-create-vm-network.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-create-vm-network.png"]
 
 Each VM can have many _Network interface controllers_ (NIC), of four different
 types:
@@ -477,7 +561,8 @@ have direct access to the Ethernet LAN on which the host is located.
 the Qemu user networking stack, where a built-in router and DHCP server can
 provide network access. This built-in DHCP will serve addresses in the private
 10.0.2.0/24 range. The NAT mode is much slower than the bridged mode, and
-should only be used for testing.
+should only be used for testing. This mode is only available via CLI or the API,
+but not via the WebUI.
 
 You can also skip adding a network device when creating a VM by selecting *No
 network device*.
@@ -490,7 +575,7 @@ of packets transferred.
 
 //http://blog.vmsplice.net/2011/09/qemu-internals-vhost-architecture.html
 When using the VirtIO driver with {pve}, each NIC network queue is passed to the
-host kernel, where the queue will be processed by a kernel thread spawn by the
+host kernel, where the queue will be processed by a kernel thread spawned by the
 vhost driver. With this option activated, it is possible to pass _multiple_
 network queues to the host kernel for each NIC.
 
@@ -510,6 +595,34 @@ traffic increases. We recommend to set this option only when the VM has to
 process a great number of incoming connections, such as when the VM is running
 as a router, reverse proxy or a busy HTTP server doing long polling.
 
+[[qm_display]]
+Display
+~~~~~~~
+
+QEMU can virtualize a few types of VGA hardware. Some examples are:
+
+* *std*, the default, emulates a card with Bochs VBE extensions.
+* *vmware*, is a VMWare SVGA-II compatible adapter.
+* *qxl*, is the QXL paravirtualized graphics card. Selecting this also
+enables SPICE for the VM.
+
+You can edit the amount of memory given to the virtual GPU, by setting
+the *memory* option. This can enable higher resolutions inside the VM,
+especially with SPICE/QXL.
+
+Selecting Multi-Monitor mode for SPICE (e.g., qxl2 for dual monitors) has
+some implications:
+
+* Windows needs a device for each monitor, so if your ostype is some
+version of windows, {pve} gives the VM an extra device per monitor.
+Each device gets the specified amount of memory.
+* Linux VMs, can always enable more virtual monitors, but selecting
+a Multi-Monitor mode multiplies the memory given to the device with
+the number of monitors.
+
+Selecting *serialX* as display disables the VGA output, and redirects
+the Web Console to the selected serial port. A configured memory setting
+will be ignored in that case.
 
 [[qm_usb_passthrough]]
 USB Passthrough
@@ -593,7 +706,7 @@ the following command:
 
 .Start and Shutdown Order
 
-[thumbnail="gui-qemu-edit-start-order.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-qemu-edit-start-order.png"]
 
 In some case you want to be able to fine tune the boot order of your
 VMs, for instance if one of your VM is providing firewalling or DHCP
@@ -603,15 +716,16 @@ parameters:
 * *Start/Shutdown order*: Defines the start order priority. E.g. set it to 1 if
 you want the VM to be the first to be started. (We use the reverse startup
 order for shutdown, so a machine with a start order of 1 would be the last to
-be shut down)
+be shut down). If multiple VMs have the same order defined on a host, they will
+additionally be ordered by 'VMID' in ascending order.
 * *Startup delay*: Defines the interval between this VM start and subsequent
 VMs starts . E.g. set it to 240 if you want to wait 240 seconds before starting
 other VMs.
 * *Shutdown timeout*: Defines the duration in seconds {pve} should wait
 for the VM to be offline after issuing a shutdown command.
-By default this value is set to 60, which means that {pve} will issue a
-shutdown request, wait 60s for the machine to be offline, and if after 60s
-the machine is still online will notify that the shutdown action failed.
+By default this value is set to 180, which means that {pve} will issue a
+shutdown request and wait 180 seconds for the machine to be offline. If
+the machine is still online after the timeout it will be stopped forcefully.
 
 NOTE: VMs managed by the HA stack do not follow the 'start on boot' and
 'boot order' options currently. Those VMs will be skipped by the startup and
@@ -619,8 +733,8 @@ shutdown algorithm as the HA manager itself ensures that VMs get started and
 stopped.
 
 Please note that machines without a Start/Shutdown order parameter will always
-start after those where the parameter is set, and this parameter only
-makes sense between the machines running locally on a host, and not
+start after those where the parameter is set. Further, this parameter can only
+be enforced between virtual machines running on the same host, not
 cluster-wide.
 
 
@@ -628,7 +742,7 @@ cluster-wide.
 Migration
 ---------
 
-[thumbnail="gui-qemu-migrate.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-qemu-migrate.png"]
 
 If you have a cluster, you can migrate your VM to another host with
 
@@ -684,7 +798,7 @@ Then the migration will copy the disk over the network to the target host.
 Copies and Clones
 -----------------
 
-[thumbnail="gui-qemu-full-clone.png"]
+[thumbnail="screenshot/gui-qemu-full-clone.png"]
 
 VM installation is usually done using an installation media (CD-ROM)
 from the operation system vendor. Depending on the OS, this can be a
@@ -761,6 +875,47 @@ NOTE: It is not possible to start templates, because this would modify
 the disk images. If you want to change the template, create a linked
 clone and modify that.
 
+VM Generation ID
+----------------
+
+{pve} supports Virtual Machine Generation ID ('vmgedid') footnote:[Official
+'vmgenid' Specification
+https://docs.microsoft.com/en-us/windows/desktop/hyperv_v2/virtual-machine-generation-identifier]
+for virtual machines.
+This can be used by the guest operating system to detect any event resulting
+in a time shift event, for example, restoring a backup or a snapshot rollback.
+
+When creating new VMs, a 'vmgenid' will be automatically generated and saved
+in its configuration file.
+
+To create and add a 'vmgenid' to an already existing VM one can pass the
+special value `1' to let {pve} autogenerate one or manually set the 'UUID'
+footnote:[Online GUID generator http://guid.one/] by using it as value,
+e.g.:
+
+----
+ qm set VMID -vmgenid 1
+ qm set VMID -vmgenid 00000000-0000-0000-0000-000000000000
+----
+
+NOTE: The initial addition of a 'vmgenid' device to an existing VM, may result
+in the same effects as a change on snapshot rollback, backup restore, etc., has
+as the VM can interpret this as generation change.
+
+In the rare case the 'vmgenid' mechanism is not wanted one can pass `0' for
+its value on VM creation, or retroactively delete the property in the
+configuration with:
+
+----
+ qm set VMID -delete vmgenid
+----
+
+The most prominent use case for 'vmgenid' are newer Microsoft Windows
+operating systems, which use it to avoid problems in time sensitive or
+replicate services (e.g., databases, domain controller
+footnote:[https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/identity/ad-ds/get-started/virtual-dc/virtualized-domain-controller-architecture])
+on snapshot rollback, backup restore or a whole VM clone operation.
+
 Importing Virtual Machines and disk images
 ------------------------------------------
 
@@ -797,13 +952,13 @@ Step-by-step example of a Windows OVF import
 
 Microsoft provides
 https://developer.microsoft.com/en-us/windows/downloads/virtual-machines/[Virtual Machines downloads]
- to get started with Windows development.We are going to use one of these 
+ to get started with Windows development.We are going to use one of these
 to demonstrate the OVF import feature.
 
 Download the Virtual Machine zip
 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
-After getting informed about the user agreement, choose the _Windows 10 
+After getting informed about the user agreement, choose the _Windows 10
 Enterprise (Evaluation - Build)_ for the VMware platform, and download the zip.
 
 Extract the disk image from the zip
@@ -826,7 +981,7 @@ The VM is ready to be started.
 Adding an external disk image to a Virtual Machine
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-You can also add an existing disk image to a VM, either coming from a 
+You can also add an existing disk image to a VM, either coming from a
 foreign hypervisor, or one that you created yourself.
 
 Suppose you created a Debian/Ubuntu disk image with the 'vmdebootstrap' tool:
@@ -856,6 +1011,13 @@ Finally attach the unused disk to the SCSI controller of the VM:
 
 The VM is ready to be started.
 
+
+ifndef::wiki[]
+include::qm-cloud-init.adoc[]
+endif::wiki[]
+
+
+
 Managing Virtual Machines with `qm`
 ------------------------------------
 
@@ -986,6 +1148,16 @@ CAUTION: Only do that if you are sure the action which set the lock is
 no longer running.
 
 
+ifdef::wiki[]
+
+See Also
+~~~~~~~~
+
+* link:/wiki/Cloud-Init_Support[Cloud-Init Support]
+
+endif::wiki[]
+
+
 ifdef::manvolnum[]
 
 Files