KVM虚拟机存储管理

Posted 2020-11-18

  

    KVM的存储选项有多种，包括虚拟磁盘文件、基于文件系统的存储和基于设备的存储。

一、KVM的存储性能解析对比

1、虚拟磁盘文件

　　当系统创建KVM虚拟机的时候，默认使用虚拟磁盘文件作为后端存储。安装后，虚拟机认为在使用真实的磁盘，但实际上看到的是用于模拟硬盘的虚拟磁盘文件。这一额外的文件系统层会降低系统速度。

　　当然，基于磁盘镜像的虚拟磁盘并非全无益处，磁盘文件系统可以很轻松地用于其它的KVM虚拟化宿主机。但是如果您希望优化KVM虚拟化性能，最好考虑其它的存储方式。

2、基于文件系统的KVM存储

　　在安装KVM宿主机时，可选文件系统为dir(directory)或fs(formatted block storage)作为初始KVM存储格式。默认选项为dir,用户指定本地文件系统中的一个目录用于创建磁盘镜像文件。

　　fs选项可以允许用户指定某个格式化文件系统的名称，把它作为专用的磁盘镜像文件存储。两种KVM存储选项之间最主要的区别在于：fs文件系统不需要挂载到某个特定的分区。

　　两种选项所指定的文件系统，都可以是本地文件系统或位于SAN上某个物理宿主机上的网络文件系统。后者具备一定的优势，因为SAN可以很轻易地实现多个主机同时访问，而本地磁盘或文件系统则无法实现。

　　还有一种基于文件的磁盘存储方式是netfs,用户可以指定一个网络文件系统的名称，如Samba.用这种方式作为KVM存储很方便，因为这样很容易访问到位于其它服务器上的文件系统，同时用户也可以通过多台宿主机访问磁盘文件。

　　所有的这些基于文件的KVM存储方式都有一个缺点：文件系统固有缺陷。因为虚拟机的磁盘文件不能直接读取或写入KVM存储设备，而是写入宿主机OS之上的文件系统。这也就意味着在访问和写入文件时中间增加了额外一层，这通常会降低性能。所以，如果您希望寻找KVM虚拟化性能最优方案，最好考虑基于设备的存储。

3、基于设备的KVM存储

　　另外一种KVM存储的方式就是使用基于设备的方式。共支持四种不同的物理存储：磁盘、iSCSI、SCSI和lvm逻辑盘。磁盘方式指直接读写硬盘设备。iSCSI和SCSI方式可选，取决于用户采取SCSI或iSCSI地址把磁盘设备连接。这种KVM存储方式的优势在于，磁盘的名称是固定的，而不需要取决于宿主机OS搜索到磁盘设备的顺序。

　　这种连接磁盘的方式也有缺点：灵活性不足。虚拟磁盘的大小很难改变，而且基于设备的KVM存储不支持快照。

　　如果要优化KVM存储的灵活性，可以使用LVM(Logical Volume Manager)。LVM的优势在于可以使用快照，而快照并不是KVM虚拟化自带的功能。

　　LVM可以把所有存储放到一个卷组里，从而轻松创建一个逻辑卷。该卷组是物理磁盘设备的一个抽象，所以如果超出可用磁盘空间最大值，还可以向卷组中添加新的设备，从而极大简化了增加存储空间的过程，增加的空间在逻辑卷中直接可以使用。使用LVM使得磁盘空间分配更加灵活，而且增加和删除存储也更为容易。

　　最后，LVM无论是在单宿主机或多宿主机环境中都可以很好工作。在多宿主机环境中，您可以在SAN上创建逻辑卷。如果使用Cluster LVM,可以很容易的配置成多个主机同时访问某个逻辑卷。

二、KVM存储池管理

　　为简化KVM存储管理的目的，可以创建存储池。在宿主机上创建存储池，可以简化KVM存储设备的管理。采用存储池的方式还可以实现对提前预留的存储空间的分配。这种策略对于大型应用环境很有效，存储管理员和创建虚拟机的管理经常不是同一个人。这样，在创建首台虚拟机之前先完成KVM存储池的创建是很好的方法。

1、存储池的基本概念

    存储池是一个由libvirt管理的文件、目录或存储设备，提供给虚拟机使用。存储池被分为存储卷，这些存储卷保存虚拟镜像或连接到虚拟机作为附加存储。libvirt通过存储池的形式对存储进行统一管理、简化操作。对于虚拟机操作来说，存储池和卷并不是必需的。支持以下类型存储池：

2、virsh中和存储池相关的命令

pool-autostart          自动启动某个池

pool-build            建立池

pool-create-as          从一组变量中创建一个池

pool-create            从一个 XML 文件中创建一个池

pool-define-as          在一组变量中定义池

pool-define            在一个XML文件中定义（但不启动）一个池或修改已有池

pool-delete            删除池

pool-destroy           销毁（删除）池

pool-dumpxml           将池信息保存到XML文档中

pool-edit             为存储池编辑 XML 配置

pool-info             查看存储池信息

pool-list             列出池

pool-name             将池 UUID 转换为池名称

pool-refresh            刷新池

pool-start              启动一个（以前定义的）非活跃的池

pool-undefine           取消定义一个不活跃的池

pool-uuid              把一个池名称转换为池 UUID

3、创建基于目录的存储池（dir:Filesystem Directory）

virsh pool-define-as test dir --target /kvm/test

virsh pool-build test

virsh pool-start test

virsh pool-autostart test

4、创建基于分区的存储池（fs:Pre-Formatted Block Device）

Libvirtd会自动挂载mount分区

（1）准备分区并创建文件系统

fdisk /dev/sdc

mkfs.xfs /dev/sdc1

（2）创建：

virsh pool-define-as test fs --source-dev /dev/sdc1 --target /kvm/test

virsh pool-build test

virsh pool-start test

virsh pool-autostart test

  

5、创建基于磁盘的存储池（disk:Physical Disk Device）

virsh pool-define-as test disk --source-dev /dev/sdc --source-format gpt --target /dev

virsh pool-define test

virsh pool-start test

virsh pool-autostart test

6、创建基于LVM的存储池（logical：LVM Volume Group）

基于LVM的存储池要求使用全部磁盘分区

创建存储池时，首先准备一个vg,vg中不需要创建lv

virsh pool-define-as kvmvg logical  --source-name kvmvg --target /dev/kvmvg

  

7、创建基于iSCSI的存储池（iscsi：iSCSI Target）

virsh pool-define-as  storage01  iscsi --source-host 192.168.2.20       //存储服务器的地址

> --source-dev iqn.2017-10.com.cloud.www:storage001   //target目标

> --target /dev/disk/by-path

virsh pool-start storage01

virsh pool-autostart storage01

8、基于NFS的存储池（netfs:Network Export Directory）

[[email protected] ~]# virsh pool-define-as --name kvmnfs --type netfs

> --source-host 192.168.2.20

> --source-path /nfsshare

> --target /nfstest      //需要提前创建目录

 

三、KVM存储池管理 

1、virsh中和存储池相关的命令

vol-clone             克隆卷。

vol-create-as           从一组变量中创建卷

vol-create             从一个 XML 文件创建一个卷

vol-create-from           生成卷，使用另一个卷作为输入。

vol-delete              删除卷

vol-download            将卷内容下载到文件中

vol-dumpxml             保存卷信息到XML文档中

vol-info              查看存储卷信息

vol-key               根据卷名或路径返回卷的key

vol-list              列出卷

vol-name              根据给定卷key或者路径返回卷名

vol-path              根据卷名或key返回卷路径

vol-pool              为给定密钥或者路径返回存储池

vol-resize             重新定义卷大小

vol-upload             将文件内容上传到卷中

vol-wipe              擦除卷

2、在存储池中创建一个qcow2格式的卷

virsh vol-create-as vm test.qcow2 1G --format qcow2

 

3、向vm2虚拟机添加test卷

用法：attach-disk <domain> <source> <target> 

virsh attach-disk  vm2  /kvm/vfs/test.qcow2  /kvm/vfs --cache none