两天学会KVM虚拟机

Posted 2020-12-04

一、详解
1、虚拟化产品对比表

2、KVM简介
KVM全称Kernel-based Virtual Machine，翻译过来是基于内核的虚拟机，实际它是Linux内核的一个模块。该模块将Linux变为一个Hypervisor，由Quramnet开发，支持x86、s390、Powerpc等CPU。它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于Xen，其核心源码很少。KVM目前已成为学术界的主流VMM之一。
KVM的虚拟化需要硬件支持（如Intel VT技术或者AMD V技术)。是基于硬件的完全虚拟化。而Xen早期则是基于软件模拟的Para-Virtualization，新版本则是基于硬件支持的完全虚拟化。但Xen本身有自己的进程调度器，存储管理模块等，所以代码较为庞大。广为流传的商业系统虚拟化软件VMware ESX系列是基于软件模拟的Full-Virtualization。
3、kvm架构
从GUI到Linux内核，包括以下5个组件：
1）virt-manager
用来管理VM的GUI/CUI用户接口；它使用libvirt API调用VM的各项功能
2）libvirt
工具集及接口，作为较通用的服务器虚拟化软件，支持xen、vmware vSpher，qemu/KVM。
3）qemu
qemu是KVM内核模块交互的模拟器，处理多种客户机系统请求的I/O；一个qemu进程对应一个客户机系统
4）KVM模块
用于处理VM Exits和VM Entry指令
5）Linux内核
处理客户机系统调度
二、操作
1、安装准备工作
1）如果在workstation上做实验，应当将处理的虚拟化功能打开

如果真实生产环境应当修改Bios，开启虚拟化

2）你的KVM需要有足够的内存和磁盘空间

当然具体情况具体对待，磁盘和内存根据你的KVM上运行的虚拟机数量有关，我这里只是作实验
3）开机后，执行如下命令可以查看cpu是否支持虚拟化

2、部署&在kvm安装虚拟机

通过vnc连接装机界面

1）libguestfs-tools包
libguestfs -tools是一组Linux下的C语言的API，用来访问虚拟机的磁盘映像文件。该工具包内包含的工具有virt-cat、virt-df、virt-list、virt-copy-in、virt-copy-out、virt-edit、guestfs、guestmount、virt-list-filesystems、virt-list-partitions等工具。该工具可以在不启动KVM guest主机的情况下，直接查看guest主机内的文内容，也可以直接向img镜像中写入文件和复制文件到外面的物理机，也可以将guest的镜像文件挂载，功能相当强大。
2）libvirt包
libvirt是用于管理虚拟化平台的开源的API（libvirt API），后台程序（libvirtd进程）和管理工具（virsh工具集）。它可以用于管理KVM、Xen、VMware ESX，QEMU和其他虚拟化技术。这些API在云计算的解决方案中广泛使用。libvirtd进程主要实现远程代理、本地环境初始化、根据环境注册各种Driver（qemu、xen、storage）的实现。virsh工具集主要用于管理、操作虚拟主机。
3）virt-install包
这个包主要安装了virt-install、virt-clone和virt-xml命令，分别用于安装虚拟机系统、克隆虚拟机和编辑虚拟机的xml配置文件。
3、virsh工具使用

4、虚拟机的克隆和快照

虚拟机通过以上命令可以克隆，但是不建议这样做。
我们可以先创建一个虚拟机的磁盘文件，然后找到/etc/libvirt/qemu，将其中已经存在的虚拟机配置文件（xml结尾）复制一份出来，然后编译复制出来的文件，将虚拟机名、虚拟机磁盘文件位置、uuid、mac地址修改一下，最后通过define命令定义虚拟机，完成复制


5、kvm磁盘管理（qemu-img的使用）
1）kvm支持的磁盘类型
raw：这并非是一种真正的磁盘格式，而是代表虚拟机所使用的原始镜像；它并不存储元数据，因此可以作为保证虚拟机兼容性的候选方案，然而也正因为它不存储元数据，因此不能支持某些高级特性，比如快照和压缩等。格式简单，容易转换为其他格式；需要文件系统的支持才能支持sparse file。
qcow2：相对于raw来讲，性能较低。但是特点就是支持压缩、快照、克隆。
2）qcow2盘的支持的磁盘类型
稀疏盘：与实盘相反
差异盘：允许以一个虚拟机磁盘为底盘，可节省空间，当相应的，I/O性能下降
实盘：分配所有磁盘空间并置零，预分配后的虚拟磁盘属于厚盘
3）操作

4）通过差异盘创建虚拟机

（和上面的一样，需要修改复制的xml文件）

6、kvm文件管理
该部分是通过不开启虚拟机的情况下，通过libguestfs-tools对虚拟机的文件进行操作