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KVM虚拟化(一) 介绍与简单使用

作者:Mr.Mangood  来源:IT165收集  发布日期:2016-11-16 20:05:34

一、架构及介绍

  KVM(Kernel-based Virtual Machine)它由 Quramnet 开发,该公司于 2008年被 Red Hat 收购;

  自Linux 2.6.20后整合到内核,该内核模块使得 Linux 变成了一个 Hypervisor层;

  它依托于CPU虚拟化指令集,性能、安全性、兼容性、稳定性表现很好,每个虚拟化操作系统表现为单个系统进程,与Linux安全模块selinux安全模块很好结合;

  官方网站为http://www.linux-kvm.org/page/Main_Page

二、KVM的安装

(1)安装之前要查看CPU是否支持虚拟化,以下命令有输出就代表支持虚拟化;如果确定cpu可以支持虚拟化,但以上命令没有输出结果,就进入bios打开虚拟化

1 Intel  CPU:
2   [root@localhost ~ ]#cat  /proc/cpuinfo | grep vmx
3 AMD  CPU:
4   [root@localhost ~ ]#cat /proc/cpuinfo | grep smv

(2)安装方法

方法一:在安装系统的时候,选择桌面安装,然后选择虚拟化选项

方法二:在已有系统基础上,安装KVM所需软件。

必安包:

qemu-kvm.x86_64  //KVM模块
qemu-img.x86_64  //qemu组件,创建磁盘、启动虚拟机等

可选工具包:

yum -y groupinstall 'Desktop'   //安装GNOME桌面环境
virt-manager  //图形界面管理虚拟机工具
libvirt  //图形化虚拟机管理工具
python-virtinst.noarch  //python组件,记录创建VM时的xml文件
bridge-util.x86.64  //网络支持工具,桥接功能模块
libguestfs-tools     //文件管理工具
acpid                //virsh命令依赖的服务,需要开机启动的,他是一个服务,不是工具包

(3)验证安装结果

[root@localhost ~ ]# lsmod | grep kvm
kvm_intel        54285    0
kvm          333172    1    kvm_intel

三、KVM网络

1、KVM虚拟机网络介绍

  在libvirt中运行KVM网络有两种方法:NAT和Bridge,默认是NAT

(1)NAT模式:即用户模式,可以访问外网,但是无法从外部访问虚拟机网络。

(2)Bridge模式:即桥接模式,这种模式允许虚拟机像一台独立的主机一样拥有网络,外部的机器可以直接访问到虚拟机内部,但需要网卡支持,一般有线网卡都支持。另外需要编辑网卡参数文件以支持桥接。

  如图所示,两台虚拟机的网卡对应着宿主机的两个虚拟网卡,他们会以一个叫br0的网桥连接,虚拟机网卡和网桥连接后,就可以获得设置和宿主机一个网段的IP地址的权限,因此就可以通过宿主机的网络访问外网。

2、设置KVM桥接网络

1 [root@localhost network-scripts]# cat ifcfg-eth0
2 DEVICE=eth0
3 HWADDR=00:0C:29:A6:73:18
4 TYPE=Ethernet
5 UUID=ea80305d-532a-4c31-883f-d9797e279e29
6 ONBOOT=yes
7 NM_CONTROLLED=no   #关闭network manager对网卡的控制
8 BOOTPROTO=none      #不需要给物理机设置ip地址
9 BRIDGE='br0'             #设置eth0网卡支持网桥
1 [root@localhost network-scripts]# vi ifcfg-br0
2 添加:
3 DEVICE=br0
4 TYPE=Bridge
5 ONBOOT=yes
6 NM_CONTROLLED=no
7 BOOTPROTO=none
8 IPADDR=192.168.1.10
9 NETMASK=255.255.255.0
1 [root@localhost ~]# /etc/init.d/NetworkManager stop  #关掉网卡守护进程
2 [root@localhost ~]# service network restart 

四、管理虚拟机

  创建虚拟机有两种方法,一种基于命令行,一种基于图形化界面。

1、图形化界面管理

  virt-manager是基于libvirt的图像化虚拟机管理软件,不同版本的virt-manager的界面和操作方法可能不同,他是创建KVM虚拟机的最简单的方法。用这种方法必须基于之前我们安装的软件包virt-manager和libvirt.这里不做过多阐述。

创建虚拟机的步骤大致如下:

  (1)创建存储池并创建存储卷,所谓存储池其实就是一个文件夹,存储卷就是kvm虚拟机的实体镜像

  (2)创建镜像存储池,用于存放操作系统镜像,镜像存储池就是放操作系统镜像的文件夹

  (3)创建虚拟机,并设置相应参数

  (4)可把时钟偏移改为“localtime”

  (5)可设置主机引导时启动虚拟机

  (6)可设置通过VNC远程管理,keymap选项设为Copy local keymap

2、命令行式创建虚拟机

使用命令创建虚拟机
--name 指定KVM虚拟机的名字
--ram 内存大小
--file 磁盘文件的路径
--vcpus 指定虚拟机的 CPU 数量
--file-size=30(默认单位是G) 设置硬盘大小
--cdrom 光驱提供boot.iso 镜像
--location 本地提供boot.iso 镜像
--network network:default  设置网卡(使用默认)
--vnc --vncport=5911  连接桌面环境的vnc端口
[root@localhost ~]# virt-install --name=benet --ram=2048 --vcpus=1 --file=/var/lib/libvirt/images/benet.img --file-size=30 --location=/tmp/rhel6.5.iso --force &

3、KVM命令集

  想使用virsh命令必须开启acpid服务

yum -y install acpid
/etc/init.d/acpid start
chkconfig acpid on

虚拟机重要的两个文件目录  

/etc/libvirt/qemu/         //虚拟机配置文件目录
/var/lib/libvirt/images/   //虚拟机磁盘文件目录

修改虚拟机的配置

vim /etc/libvirt/qemu/benet.xml  //修改虚拟机配置信息(用来修改系统内存大小、磁盘文件等信息)
virsh edit benet                        //通过virsh命令修改虚拟机配置信息

基本命令

 1 virsh -h                   //查看命令帮助
 2 virsh list                 //查看正在运行的虚拟机
 3 virsh list --all           //查看所有虚拟机
 4 virsh create /etc/libvirt/qemu/benet.xml  //通过配置文件启动虚拟机系统实例
 5 virsh start benet          //启动,需要确认acpid服务安装并运行
 6 virsh shutdown benet       //关机,需要确认acpid服务安装并运行
 7 virsh destroy benet        //强制关机
 8 virsh autostart benet      //随宿主机自动启动,此命令将创建/etc/libvirt/qemu/autostart/目录,目录内容为开机自动启动的系统。
 9 virsh suspend benet        //挂起
10 virsh resume benet         //恢复
11 virsh dumpxml benet > /etc/libvirt/qemu/benet2.xml   //导出虚拟机配置
12 virsh undefine benet       //删除虚拟机,会发现配置文件被清除,但是磁盘文件不会被删除
13 mv /etc/libvirt/qemu/benet2.xml/  /etc/libvirt/qemu/benet.xml    //把备份的配置文件改回去,以便重新定义虚拟机
14 virsh define benet.xml     //重新定义虚拟机(因为磁盘文件没有被删除)

4、KVM文件管理

  通过文件管理可以直接查看、修改、复制虚拟机的内部文件、例如,当系统因为配置问题无法启动时,可以直接修改虚拟机的文件。虚拟机磁盘文件有raw与qcow2格式,qcow2格式是kvm支持的标准格式,raw格式为虚拟磁盘文件通用格式。KVM虚拟机默认使用raw格式,raw格式性能最好,速度最快,其缺点是不支持一些新的功能,如镜像,Zlib磁盘压缩、AES加密等,另外raw格式文件比qcow2格式文件大很多,将近15倍吧。

  文件管理需要专门的工具才能完成,不同格式的磁盘有不同的文件管理工具。本地yum安装libguestfs-tools后产生的命令行工具(这个工具可以直接读取qcow2格式的磁盘文件,因此需要将raw格式的磁盘文件转换成qcow2格式)

  转换磁盘格式方法:

1 qemu-img info /var/lib/libvirt/images/benet.img   # 查看当前磁盘格式
2 virsh shutdown benet
3 qemu-img convert -f raw -O qcow2 /var/lib/libvirt/images/benet.img  /var/lib/libvirt/images/benet.qcow2 #转换磁盘文件格式,转化后多了一个新的qcow2文件,注意是新增了
4 virsh edit benet   #修改benet的xml配置文件
5 ……//省略部分内容
6   <disk type='file'   device='disk'>
7     <driver  name='qemu'  type='qcow2'   chche='none'/>
8     <source file='/var/lib/libvirt/images/benet.qcow2'/>

  其他用法如下:

1 ~]# virt-cat -a  /var/lib/libvirt/images/benet.qcow2   /etc/sysconfig/network #查看命令,用法与cat命令类似,格式为:virt-cat 磁盘镜像路径 文件绝对路径(最后要看的就是这个network文件)
2 NETWORKING=yes
3 HOSTNAME=benet
4 ~]# virt-edit -a  /var/lib/libvirt/images/benet.qcow2  /etc/resolv.conf   #与vim用法基本一致
5 nameserver  8.8.8.8
6 ~]# virt-df  -h  benet   #用于查看虚拟机磁盘信息
7 Filesystem              Size        Used        Available      Use%
8 benet:/dev/sda1           484M         32M          427M               7%
9 benet:/dev/VolGroup/lv_root        7.4G             1.6G                5.4G             5.4G               22%

5、克隆与快照

1 [root@localhost ~]# virt-clone -o benet -n benet2 -f /var/lib/libvirt/images/benet2.img      //虚拟机克隆
2 [root@localhost ~]# virsh snapshot-create benet       //创建新快照
3 Domain snapshot 1382572463 created
4 [root@localhost ~]# virsh snapshot-delete benet 1382572463    //删除快照
5 Domain snapshot 1382572463 deleted
6 [root@localhost ~]# virsh snapshot-revert benet 1382572463  //恢复虚拟机状态
7 [root@localhost ~]# virsh snapshot-current benet            //查看快照版本号
8 [root@localhost ~]# virsh snapshot-list benet               //查看快照信息

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