kvm 使用入门详解

mouse

　　kvm 是虚拟化技术的一个典型实现，功能非常强大，使用很方便。kvm 本身主要实现对 CPU 的虚拟化，内存和IO的虚拟化使用了开源软件 qemu，qemu 是纯软件层面的虚拟化，其实就是个模拟器。kvm 要求 cpu 必须支持硬件虚拟化，可以通过 Linux 命令查看。
　　说到 kvm 必须提及 libvirt 程序集，它是用来管理 kvm 虚拟机的，当然其实也可以管理 xen 等其它虚拟化的虚拟机。libvirt 包括三部分：(1). libvirtd是后台服务程序；(2). libvirt 是管理虚拟机的 API 接口，可以通过 python c java 等语言来编写程序管理虚拟机，比较典型的 virt-manager 就是使用 python 写的可视化工具；(3). virsh 等命令行管理工具。

一、准备工作
　　1. 实验环境
　　操作系统：CentOS 6.4 x86_64 mini
宿主机：vmware workstation 虚拟机
　　2. 检查宿主机处理器是否支持虚拟化



[iyunv@kvm ~]# egrep -o 'vmx | svm' /proc/cpuinfo | wc -l
　　如果显示数值是 0，则表示该 CPU 不支持虚拟化。
　　3. 配置或设置宿主机
　　CPU：2-4 core  开启 cpu 虚拟化(bios 设置 或 vmware 设置)
内存：4-8 GB
硬盘：100 GB
　　4. 关闭 iptables 和 selinux
　　关闭 iptables 服务：



[iyunv@kvm ~]# service iptables stop
[iyunv@kvm ~]# chkconfig iptables off
　　关闭 selinux：



[iyunv@kvm ~]# setenforce 0
[iyunv@kvm ~]# vi /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
　　

二、安装和配置 kvm 环境
　　1. 安装 kvm 虚拟化相关软件包



[iyunv@kvm ~]# yum install -y kvm virt-* libvirt bridge-utils qemu-img
　　2. 查看 kvm 模块是否加载到内核



[iyunv@kvm ~]# lsmod | grep kvm_intel
kvm_intel              53484  0
kvm                   316506  1 kvm_intel
　　如果没有加载，可以尝试执行命令：modprobe kvm_intel ，不行的话，试试重启宿主机。
　　3. 设置相关网络
　　设置方式一：网桥模式。



[iyunv@kvm ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[iyunv@kvm ~]# cp ifcfg-eth0 ifcfg-br0
[iyunv@kvm ~]# vi ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
BRIDGE=br0
[iyunv@kvm ~]# vi ifcfg-br0
DEVICE=br0
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=172.16.1.8
PREFIX=24
GATEWAY=172.16.1.1
DNS1=114.114.114.114
NAME=br0
# 重启网络
[iyunv@kvm ~]# service network restart
　　设置方式二：NAT 模式。
　　暂 略。
　　4. 启动 libvirtd 相关服务



[iyunv@kvm ~]# /etc/init.d/libvirtd start
[iyunv@kvm ~]# /etc/init.d/messagebus restart
　　遇到错误：



[iyunv@vip ~]# /etc/init.d/libvirtd start
libvirtd: relocation error: libvirtd: ... version ... libdevmapper.so.1.02     [失败]
　　解决：



[iyunv@kvm ~]# yum upgrade device-mapper-libs
　　结果：



[iyunv@kvm ~]# brctl show
bridge name    bridge id           STP enabled    interfaces
br0         8000.000c29181c75   no          eth0
virbr0      8000.525400c207c7   yes         virbr0-nic
　　

三、安装虚拟机
　　1. 创建虚拟机镜像
　　关于虚拟机镜像，有很多种类型：raw、qcow2、vmdk等，我们推荐使用 qcow2 格式的镜像，因为 qcow2 格式的镜像支持快照，使用的比较广泛。在创建虚拟机之前需要手动去创建 qcow2 格式的镜像磁盘文件，以供安装虚拟机时使用。按照如下命令进行创建：




qemu-img create -f qcow2 -o preallocation=metadata /data/kvm/liwei01.qcow2 50G
　　2. 执行虚拟机的安装
　　安装方式一：通过网络镜像安装，文本控制台，无vnc支持。



virt-install --name liwei01 --ram 1024 --vcpus 1 \
-f /data/kvm/liwei01.qcow2  --os-type linux \
--os-variant rhel6 --network bridge=br0 \
--graphics none --console pty,target_type=serial \
--location 'http://mirrors.163.com/centos/6.8/os/i386/' \
--extra-args 'console=ttyS0,115200n8 serial'
　　安装方式二：通过网络镜像安装，支持 vnc ，默认无文本控制台。



virt-install --name liwei01 --ram 1024 --vcpus 1 \
-f /data/kvm/liwei01.qcow2  --os-type linux \
--os-variant rhel6 --network bridge=br0 \
--graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=5920 \
--location 'http://mirrors.163.com/centos/6.8/os/i386/'
　　安装方式三：通过 iso 镜像实现本地安装，支持 vnc ，无文本控制台。



virt-install --name liwei01 --ram 1024 --vcpus 1 \
-f /data/kvm/liwei01.qcow2  --os-type linux \
--os-variant rhel6 --network bridge=br0 \
--cdrom CentOS-6.8-i386-minimal.iso \
--graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=5920
　　安装方式四：通过基础镜像模板快速安装(拷贝)
　　创建镜像文件：



[iyunv@kvm ~]# qemu-img create -f qcow2 /data/kvm/liwei.qcow2 50G
# 通过 liwei.qcow2 安装虚拟机 ... 安装完毕.
[iyunv@kvm ~]# cp /data/kvm/liwei.qcow2 /data/kvm/liwei01.qcow2
　　安装命令：



# 以拷贝的 liwei01.qcow2 为模板进行安装，安装方式是从 liwei01.qcow2 镜像启动
[iyunv@kvm ~]# virt-install --name liwei01 --ram 1024 --vcpus=1 \
--disk /data/kvm/liwei01.qcow2,format=qcow2,bus=virtio \
--network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=5904 \
--boot hd
　　说明：
　　本方式创建 img 镜像的时候没有指定 preallocation=metadata 选项，这样存储文件空间显示比较小，方便拷贝，不加这个选项时，在 virt-install 时候需要在 --disk 选项后边加上 bus=virtio，如果不加在安装操作系统的时候似乎是识别不出来磁盘空间，会提示磁盘空间不足。采用这种方式安装的速度非常快，其实就是从已经存在的操作系统镜像启动虚拟机并 define 一个新的虚拟机 liwei01，可以通过脚本快速创建出多个相同配置的虚拟机。当然可以在基础镜像中安装公共的软件包和设置相同的配置，这样后续基于这个 img 安装的虚拟机都有类似的配置，省去重复安装软件包的麻烦。
　　安装方式五：通过基础镜像模板快速安装(共享)
　　创建镜像：



[iyunv@kvm ~]# qemu-img create -f qcow2 -o preallocation=metadata /data/kvm/liwei.qcow2 50G
# 通过 liwei.qcow2 安装虚拟机 ... 安装完毕.
# 以 liwei.qcow2 镜像为模板创建 liwei01.qcow2 镜像
[iyunv@kvm ~]# qemu-img create -f qcow2 -o backing_file=liwei.qcow2 liwei01.qcow2 10G
　　安装命令：



[iyunv@kvm ~]# virt-install --name liwei01 --ram 1024 --vcpus=1 \
--disk /data/kvm/liwei01.qcow2,format=qcow2,bus=virtio \
--network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=5904 \
--boot hd
　　说明：
　　在创建镜像 liwei01.qcow2 指定了 backing_file=liwei.qcow2 选项，表示以 liwei.qcow2 为后端镜像，以后对虚机 liwei01 的所有的写操作都会记录到 liwei01 镜像，实际操作系统是在 liwei.qcow2 镜像中，liwei.qcow2 镜像是只读的。也就是说后续以 liwei.qcow2 镜像为后端的虚机都共享这个镜像，而具体某个虚机的写操作内容都要记录到对应自己的镜像文件中去。注意和方式4的区别。
　　3. 通过 vnc 或 文本控制台进行系统安装
　　方式一：通过文本控制台进行管理安装  virsh console liwei01 后续也能用此方式进行登陆管理虚拟机。
方式二：通过 vnc 客户端进行连接，    virsh vncdisplay liwei01 :20 客户端通过url: 172.16.1.8:20 进行连接。
方式三：同方式二一样，具体安装过程与普通操作系统安装过程一样，过程略。
　　

四、kvm 虚拟机常见的基础操作命令
　　开机：virsh start vm
关机：virsh shutdown vm 如果不生效，需要在 vm 中执行：yum install -y acpid
强关：virsh destroy vm
删除：virsh undefine vm
定义：virsh define vm
挂起：virsh suspend vm
恢复：virsh resume vm

　　虚拟机列表：virsh list
包含关机的虚机：virsh list --all
设置自动启动：virsh autostart vm
关闭自动启动：virsh autostart --disable vm
登陆虚机控制台：virsh console vm  # 只对指定了console的虚机才管用，方式一
退出虚机控制台：ctrl + ]


五、虚拟机的克隆
　　将虚拟机 liwei01 克隆为虚拟机 liwei02



[iyunv@kvm ~]# virt-clone --original liwei01 --name liwei02 --file /data/kvm/liwei02.qcow2
　　注意：克隆前需要先关闭虚拟机；克隆完毕，一般需要设置虚拟机的网络。
　　

六、创建虚拟机的快照
　　1. 创建快照的条件

• 虚拟机是关机状态。
  
• 虚拟机镜像格式是 qcow2。
  

　　2. 创建快照



[iyunv@kvm ~]# virsh snapshot-create liwei
　　3. 查看快照列表



[iyunv@kvm ~]# virsh snapshot-list liwei
# 可以通过 qemu-img 查看镜像的快照信息
[iyunv@kvm ~]# qemu-img info /data/kvm/liwei.img
　　4. 切换快照



[iyunv@kvm ~]# virsh snapshot-revert liwei 1477285698
　　5. 查看当前快照



[iyunv@kvm ~]# virsh snapshot-current liwei
　　6. 删除快照



[iyunv@kvm ~]# virsh snapshot-delete liwei 1477285698
　　7. 快照文件存储位置



/var/lib/libvirt/qemu/snapshot
　　

七、虚拟机磁盘扩容和添加磁盘
　　1. 虚拟机扩容磁盘，给现有磁盘增加容量



[iyunv@kvm ~]# qemu-img resize /data/kvm/liwei.qcow2 +5G
# 重启虚拟机 reboot虚机不生效
[iyunv@kvm ~]# virsh destroy liwei
[iyunv@kvm ~]# virsh start   liwei
　　在虚拟机中使用 fdisk -l 查看，通过观察block 块 id 可以发现存储空间多了，还必须将多余部分分区、格式化使用，默认使用 lvm 。
　　2. 给虚拟机添加磁盘
　　按照如下步骤：

• 关闭虚拟机
  
• 使用 qemu-img 创建磁盘镜像
  
• 使用 virsh edit liwei 编辑虚机配置文件，添加一条磁盘记录，适当修改信息
  
• 虚拟机开机 -> fdisk -> 格式化 -> ok.
  

　　注：可以尝试不分区直接格式化，也可以尝试使用 lvm 。
　　

八、使用虚拟磁盘恢复虚拟机
　　思路：首先得有镜像文件(已有) + xml 配置文件



[iyunv@kvm ~]#  virsh dumpxml liwei > /etc/libvirt/qemu/liwei01.xml
# 编辑配置文件，修改为适当的值
# 添加定义
virsh define /etc/libvirt/qemu/liwei01.xml
virsh list --all   #即可查到该虚拟机
　　

九、调整CPU、内存规格
　　如果要调整的 cpu 核数和内存超过安装虚机时指定的最大值，则需要关闭虚机来修改最大值，动态调整的值不能超过设置最大值，擦，一般使用值和最大值都是保持一致，一起修改。所以在线动态修改没什么意义，推荐直接修改配置文件就 OK。



[iyunv@kvm ~]# virsh edit liwei01
<memory unit='KiB'>1048576</memory>
<currentMemory unit='KiB'>1048576</currentMemory>
<vcpu placement='static'>1</vcpu>
　　重启虚机 liwei01 就ok.
　　

十、调整虚拟机网卡
　　1. 添加虚拟机网卡



# 临时命令生效
[iyunv@kvm ~]# virsh attach-interface liwei --type bridge --source br0  
# 修改虚机配置文件
[iyunv@kvm ~]# virsh dumpxml liwei > /etc/libvirt/qemu/liwei.xml
[iyunv@kvm ~]# virsh define /etc/libvirt/qemu/liwei.xml
　　2. 删除虚拟机网卡



[iyunv@kvm ~]# virsh detach-interface liwei --type bridge --mac 52:54:00:14:86:cf
　　3. 指定网卡类型
　　网卡默认类型是 rtl 品牌的网卡，这里设置为 intel 网卡 e1000 系列。修改如下配置文件即可。



<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:b5:68:a4'/>
<source bridge='br0'/>
<model type='e1000'/>      # 添加设置字段
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
</interface>
　　使用 virsh 重启虚拟机，在虚拟机中查看：



[iyunv@localhost ~]# lspci | grep "Ethernet"
00:03.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82540EM Gigabit Ethernet Controller (rev 03)
　　

十一、虚拟机的迁移
　　几个步骤：



1.关闭虚拟机
2.拷贝镜像文件
3.拷贝配置文件
4.virsh define vm
　　
　　待更新......