两人一机的搭建方案
动机
家里的台式机装了双系统: Windows / Archlinux，使用rEFInd在开机时选择要启动的系统。因笔记本长时间放公司且女友总占用电脑，遂萌生了搭建多人一机的想法（不可否认有Linus白嫖王的影响）。
方案
除CPU和主板外其余设备完全独立: 基于Proxmox Virtual Environment(PVE)虚拟化并为两个不同的系统直通硬盘、显卡、鼠标、键盘等外设，以达到完全独立的配置。
当前硬件配置
- 显示器: U2718Q
- SSD: 500G 970 Evo Plus
- CPU: i7 9700K
- 显卡: RTX 2070 + 核显
- 鼠标: Master 2s
- 桌子: 120 * 80 * 75
在当前配置基础上还需要增加一台显示器、一把键盘、一只鼠标、一张大桌子和增加硬盘容量。其中显卡不需要再购买，独显+核显正好为两个不同系统服务，PVE提供WEB管理界面，所以不需要单独显示器。
最终配置
| 类型 | 型号 | 数量 | 说明 |
|---|---|---|---|
| SSD | Samsung 970 EVO Plus 500 G | 2 | 各一块500G SSD |
| SSD | Lenovo 120G SSD | 1 | PVE 系统SSD |
| 显示器 | Dell U2718Q | 1 | - |
| 显示器 | Samsung U32H850UMC | 1 | - |
| 鼠标 | Logitech MX Master 2S | 1 | - |
| 鼠标 | Logitech MX Anywhere 2S | 1 | - |
| 键盘 | IKBC Poker 2 | 1 | - |
| 键盘 | IKBC C104 | 1 | - |
| 显卡 | RTX 2070 + 核显 | 2 | 2070 直通给Windows，核显给Archlinux |
| CPU | i7 9700K | 1 | 共享 |
| 内存 | G.SKILL 幻光戟 8G | 4 | 各14G |
| 主板 | ROG STRIX Z390-E GAMING | 1 | 共享 |
| 电源 | USCorsair RM850x | 1 | 共享 |
| 散热 | NOCTUA NH-D15 | 1 | 共享 |
| 散热 | NOCTUA NF-A12x15 | 2 | 共享 |
| 机箱 | JONSBO UMX4 | 1 | 共享 |
| 桌子 | 200 * 80 * 75 5cm 厚 | 1 | 共享 |
创建虚拟机
我的目标是装两个系统: Windows、Archlinux，PVE安装虚拟机很简单:
- 上传ISO到PVE硬盘并在虚拟机添加CD ROM 选择ISO镜像
- 在USB烧录一个Live ISO之后选择通过外置USB启动
任选一种即可，我采用的第二种方案。
例如安装Archlinux系统:
- 将下载好的ISO写入到U盘
sudo dd if=archlinux-2019.11.01-x86_64.iso of=/dev/rdisk2 bs=1m
- 将U盘插入到PVE宿主机
- 创建一个虚拟机
- 记住虚拟机的编号（或者查看详情）
- 硬盘随意设置，创建完成后删除刚刚创建的硬盘
PVE的直通配置
直通: 将硬件设备直接给虚拟机使用，不采用虚拟化方式。
在PVE中直通需要修改系统配置，官方文档，以下给出Intel CPU的改动：
1. 编辑引导
修改 /etc/default/grub中的 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet" 为: GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on"
2. 添加内核模块
添加以下内容到/etc/modules底部
vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
改动之后需要重启系统。
硬盘直通
将硬盘直接挂载到虚拟机中，不走虚拟化方式，提高硬盘读写性能。
查看所有硬盘设备
root@fighter:~# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 111.8G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1007K 0 part
├─sda2 8:2 0 512M 0 part /boot/efi
└─sda3 8:3 0 111.3G 0 part
├─pve-swap 253:0 0 8G 0 lvm [SWAP]
├─pve-root 253:1 0 27.8G 0 lvm /
├─pve-data_tmeta 253:2 0 1G 0 lvm
│ └─pve-data-tpool 253:4 0 59.7G 0 lvm
│ └─pve-data 253:5 0 59.7G 0 lvm
└─pve-data_tdata 253:3 0 59.7G 0 lvm
└─pve-data-tpool 253:4 0 59.7G 0 lvm
└─pve-data 253:5 0 59.7G 0 lvm
sdb 8:16 1 58.4G 0 disk
├─sdb1 8:17 1 635M 0 part
└─sdb2 8:18 1 64M 0 part
nvme0n1 259:0 0 465.8G 0 disk
nvme1n1 259:1 0 465.8G 0 disk
├─nvme1n1p1 259:2 0 499M 0 part
├─nvme1n1p2 259:3 0 100M 0 part
├─nvme1n1p3 259:4 0 16M 0 part
├─nvme1n1p4 259:5 0 264.2G 0 part
├─nvme1n1p5 259:6 0 4G 0 part
└─nvme1n1p6 259:7 0 197G 0 part
其中 nvme0n1 是我的一块新硬盘，还未使用，打算将此盘直通到新虚拟机中
确认硬盘ID
root@fighter:~# ls -als /dev/disk/by-id | grep nvme0n1
0 lrwxrwxrwx 1 root root 13 Nov 23 17:06 nvme-eui.0025385791b32198 -> ../../nvme0n1
0 lrwxrwxrwx 1 root root 13 Nov 23 17:06 nvme-Samsung_SSD_970_EVO_Plus_500GB_S4EVNF0M758708E -> ../../nvme0n1
通过nvme0n1 查询到硬盘ID为: nvme-Samsung_SSD_970_EVO_Plus_500GB_S4EVNF0M758708E
执行直通
使用的Qemu/KVM虚拟机管理器的set命令来挂载物理磁盘到虚拟机中，命令格式如下:
qm set <vm_id> –<disk_type>[n] /dev/disk/by-id/-$brand-$model_$serial_number
root@fighter:~# qm set 100 -sata1 /dev/disk/by-id/nvme-Samsung_SSD_970_EVO_Plus_500GB_S4EVNF0M758708E
update VM 100: -sata1 /dev/disk/by-id/nvme-Samsung_SSD_970_EVO_Plus_500GB_S4EVNF0M758708E
返回update 消息后，刷新网页查看直通情况，其中我最初的安装步骤将USB也直通进去，所以下图有两块硬盘：
硬盘直通完成后，启动虚拟机按正常装系统的方式配置即可。
在我装好系统使用过程中，发现：
如果为每个系统单独分配一个硬盘，该系统可脱离PVE直接物理机BIOS启动: 【既可以作为PVE的虚拟机使用，又可以作为物理机的单系统使用】。
- 多人使用时，可以进入PVE以虚拟机方式启动（虚拟机模式）
- 单人使用时，可以直接BIOS启动单个系统（物理机模式）
上面这个特性给我特别大的惊喜，之前都是通VMWare、Virtual Box安装虚拟，虚拟机的磁盘是以文件形式存在硬盘上的，没想到安装到直通的硬盘上后竟然可以非虚拟机方式启动。
所以建议给每个系统直通一个独占的硬盘，增加使用灵活性。
显卡、USB
直通显卡和USB不需要像直通硬盘那样麻烦，直接在虚拟机详情的“硬件”页面中点击添加，选择PCI-E或者USB/串口即可。
在白嫖王的视频中有讲到每个虚拟机的外部设备不能是相同（键鼠），会冲突，但实际上是可以的（可能是他使用的Unraid系统不支）：我的两个鼠标都使用罗技优联接收器来连接，可以通过PVE的串口直通功能，将不同的USB口直通到不同的虚拟机中，使每个虚拟机独占该USB口。唯一麻烦的是需要一一测试每个USB口对应的串口。
在显卡方面，PVE启动时默认会使用核显来做输出，一般会认为核显此时已经没法使用了。实际上可以配置指定虚拟机使用核显，当启动该虚拟机时，核显会被虚拟机占用，从而重新输出虚拟机的画面。
可通过 lspci 命令查看不同PCI-E设备的信息找到核显和独显。
网卡
暂时没有考虑为每个系统配置独立网卡，原因有3个:
- 虚拟化的网卡速度影响较小
- 家里有NAS，在虚拟机大量下载的情况较少
- 若对网卡性能有需求，虚拟机可以直接通过BIOS物理启动
结语
- 实现了资源最大化地利用
- 可以多种模式启动系统: 虚拟化、物理机
- 再也不用担心电脑被独占