Linux学习总结（七十二）虚拟化之kvm

Posted 2020-12-24

一 虚拟化介绍

1 常见虚拟化软件
VMware系列
VMware workstation、VMware vsphere（VMware esxi）、VMware Fusion（Mac）
Xen 开源 半虚拟化
XenServer 商业，厂商Ctirx，基于Xen的
KVM 开源 基于linux内核模块
Hyper-V 商业，厂商微软
Openvz 开源 基于linux 虚拟机和宿主机共用一个内核
VirtualBox 开源 Sun公司开发 Oracle收购Sun
http://developer.huawei.com/ict/forum/thread-23385-1-1.html
2 虚拟化架构

参考 http://developer.huawei.com/ict/forum/thread-23385-1-1.html

二 kvm

1 为什么选择kvm
Vmware,Xen,Hyper-V 通通收费，剩下openvz了，可是虚拟机要跟宿主机共用内核，比如要装一个windos虚拟机，实现不了。kvm免费的，而且是作为linux内核的一个功能模块而存在。因此yum安装后就能使用，非常方便。
2 kvm 技术
KVM是以色列初创公司Qumranet开发，2008年9月RedHat公司收购了Qumranet
KVM是Linux内核的一个模块，它把Linux内核变成了一个Hypervisor
KVM是完全开源的，RedHat基于KVM的虚拟化解决方案叫做RHEV
KVM在Linux操作系统里面以进程的形式出现，由标准的Linux调度程序进行调度，这使得KVM能够使用Linux内核的已有功能
只有一个KVM内核模块还不能实现虚拟化的全部功能，就好比操作系统只有内核还不能成为一个完整的操作系统一样
QEMU是一个开源的虚拟化软件，纯软件，可以虚拟化所以的硬件，性能不强
KVM基于QEMU开发了一个能够运行在用户空间的工具QEMU-KVM
磁盘、网络设备等都是通过QEMU-KVM这个工具模拟出来的
KVM和QEMU-KVM通信是通过/dev/kvm实现的
libvirt是用来管理KVM虚拟机的API，其命令为virsh

3 Centos7上安装KVM
前提是CPU支持虚拟化
虚拟机设置内存2G，增加一个50G的虚拟磁盘，处理器2核，虚拟化引擎两个虚拟化相关的选项打上对勾

关闭iptables或者firewalld
systemctl stop iptables
systemctl stop firewalld
关闭selinux
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
设置SELINUX=disabled

格式化新磁盘，挂载到/kvm
mkfs.ext4 /dev/sdc
blkid /dev/sdc
mkdir /kvm
mount /dev/sdc /kmv
添加开机自动挂载
vim /etc/fstab
对照之前的挂载规则，增加一条
/dev/sdc                /kvm                ext4    defaults        0 0

下载一个centos7的镜像文件
检查cpu参数是否支持虚拟化
grep -Ei ‘vmx|svm‘ /proc/cpuinfo
安装kvm
yum install -y virt-* libvirt bridge-utils qemu-img
4 配置网卡并安装centos7
配置网卡，增加桥接网卡
设置一个br0网卡，TYPE为Bridge，IP地址设置为ens33的ip
ens33配置文件里把IP地址去掉，增加BRIDGE=br0
检查KVM模块是否加载
lsmod|grep kvm
启动libvirtd服务
systemctl start libvirtd
brctl show可以看到两个网卡br0和virbr0
命令行安装centos7
virt-install --name=lvlinux01 --memory=512,maxmemory=1024 --vcpus=1,maxvcpus=2 --os-type=linux --os-variant=rhel7 --location=/tmp/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso --disk path=/kvm/lvlinux01.img,size=10 --bridge=br0 --graphics=none --console=pty,target_type=serial --extra-args="console=tty0 console=ttyS0"
5 虚拟机管理
安全完虚拟机需要重启，要退出虚拟机使用快捷键ctrl ]
ps aux |grep kvm//查看kvm进程
virsh list //查看虚拟机列表，只能看到运行的虚拟机
virsh list --all //查看虚拟机列表，包括未运行的虚拟机
virsh console lvlinux01//进入指定虚拟机
virsh shutdown lvlinux01 //关闭虚拟机
virsh start lvlinux01 //开启虚拟机
virsh destroy lvlinux01//类似stop，这个是强制停止
virsh undefine lvlinux01//彻底销毁虚拟机，会删除虚拟机配置文件，virsh list --all就看不到了
ls /etc/libvirt/qemu/ //可以查看虚拟机配置文件
virsh autostart lvlinux01//宿主机开机该虚拟机也开机
virsh autostart --disable lvlinux01//解除开机启动
virsh suspend lvlinux01//挂起
virsh resume lvlinux01//恢复
6 虚拟机克隆
virsh shutdown lvlinux01
virt-clone --original lvlinux01 --name lvlinux02 --file /kvm/lvlinux02.img
--original指定克隆源虚拟机
--name指定克隆后的虚拟机名字
--file指定目标虚拟机的虚拟磁盘文件
如果lvlinux01虚拟机开机状态，则提示先关闭或者暂停虚拟机
7 快照管理
创建快照 virsh snapshot-create lvlinux01
raw格式的虚拟磁盘不支持做快照，qcow2支持
qemu-img info /kvm/lvlinux01.img //查看lvlinux01.img信息，同时会查看到快照列表
virsh snapshot-list lvlinux01//列出所有快照
virsh snapshot-current lvlinux01//查看当前快照版本
ls /var/lib/libvirt/qemu/snapshot/lvlinux01//查看所有快照配置文件
virsh snapshot-revert lvlinux01 1513440854//恢复指定快照
virsh snapshot-delete lvlinux01 1513440854//删除快照
8 磁盘格式
虚拟磁盘常用格式raw、qcow2
qemu-img info /kvm/lvlinux01.img//查看虚拟磁盘格式
qemu-img create -f raw /kvm_data/lvlinux01_2.img 2G//创建2G的raw格式磁盘
把raw格式的磁盘转换为qcow2格式
qemu-img convert -O qcow2 /kvm/lvlinux01_2.img /kvm/lvlinux01_2.qcow2
转换后用ls -lh查看磁盘文件的大小，可以看到qcow2文件比较小，raw文件大小和我们指定空间大小一样是2G
raw格式的磁盘性能比qcow2要好，但是raw格式的磁盘无法做快照
给lvlinux02转换为raw格式的磁盘
virsh shutdown lvlinux02
qemu-img convert -O raw /kvm/lvlinux02.img /kvm/lvlinux02_3.raw
virsh edit lvlinux02//更改格式和文件路径
virsh start lvlinux02
9 磁盘扩容 – raw格式

qemu-img resize /kvm/lvlinux02_3.raw +2G
qemu-img info /kvm/lvlinux02_3.raw 
virsh destroy lvlinux02
virsh start lvlinux02
virsh console lvlinux02

fdisk -l 查看磁盘情况，并分新的分区
除了对已有磁盘扩容外，还可以额外增加磁盘

qemu-img create -f raw /kvm/lvlinux02_2.raw 5G
virsh edit lvlinux02 //增加<disk>…</disk>，注意更改source、target、slot
virsh destroy lvlinux02
virsh start lvlinux02

磁盘扩容 – qcow2格式
qemu-img resize /kvm/lvlinux01.img +2G
若提示qemu-img: Can‘t resize an image which has snapshots，需要删除快照
qemu-img info /kvm/lvlinux01.img
virsh destroy lvlinux01
virsh start lvlinux01
virsh console lvlinux01
fdisk -l 查看磁盘情况，并分新的分区
除了对已有磁盘扩容外，还可以额外增加磁盘
qemu-img create -f qcow2 /kvm/lvlinux01_2.img 5G
virsh edit lvlinux01 //增加<disk>…</disk>，注意更改source、target、slot
virsh destroy lvlinux01
virsh start lvlinux01
10 调整cpu、内存、网卡
virsh dominfo lvlinux01 //查看配置
virsh edit lvlinux01//更改如下部分内容

 <memory unit=‘KiB‘>1048576</memory>
  <currentMemory unit=‘KiB‘>524288</currentMemory>
  <vcpu placement=‘static‘ current=‘1‘>2</vcpu>

virsh shutdown lvlinux01
virsh start lvlinux01
virsh setmem lvlinux01 800m//动态调整内存
virsh dumpxml lvlinux01 > /etc/libvirt/qemu/lvlinux01.xml//需要把配置写入到配置文件里
virsh setvcpus lvlinux01 2 //动态调整cpu数量
virsh domiflist lvlinux01//查看网卡
virsh attach-interface lvlinux01 --type bridge --source virbr0//增加一块新的网卡，并设置为nat网络模式（virbr0类似vmware的vmnet8），这里如果写--source br0，则网络模式为桥接
virsh dumpxml lvlinux01 > /etc/libvirt/qemu/lvlinux01.xml//需要把配置写入到配置文件里
11 迁移虚拟机
该方式要确保虚拟机是关机状态
virsh shutdown lvlinux01
virsh dumpxml lvlinux01 > /etc/libvirt/qemu/lvlinux03.xml // 如果是远程机器，需要把该配置文件拷贝到远程机器上
virsh domblklist lvlinux01 //查看虚拟机磁盘所在目录
rsync -av /kvm/lvlinux01.img /kvm/lvlinux03.img //如果是迁移到远程，则需要把该磁盘文件拷贝到远程机器上
vi /etc/libvirt/qemu/lvlinux03.xml //因为是迁移到本机，配置文件用的是lvlinux01子机的配置，不改会有冲突，所以需要修改该文件，如果是远程机器不用修改
修改domname: <name>lvlinux03</name>
修改uuid（随便改一下数字，位数不要变）
修改磁盘路径
virsh define /etc/libvirt/qemu/lvlinux03.xml//定义新虚拟机
virsh list --all //会发现新迁移的lvlinux03虚拟机