KVM文件管理

一、文件管理简介：

               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，当系统因为配置文件无 法启动时，可以直接修改虚拟机的文件。

              虚拟机磁盘文件主要有raw和qcow2格式。raw格式 性能最好，速度最快，它的缺点就是不支持一些新的功能，如支持镜像,zlib磁盘压缩,AES 加密等。

              要使用镜像功能，磁盘格式必须为qcow2。

              raw格式的话，速度稍微快点，在高版本的qemu-kvm中，几乎不比qcow2的格式快，而 qcow2格式节省空间，可动态增长，在公有云中广泛使用，建议使用qcow2。

             所有有时候，我 们需要将raw格式的磁盘转换成qcow2格式(qemu-img convert -f raw -O qcow2 /kvmvm/vmtest01.img /kvm-vm/vmtest01.qcow2)。 

二、离线访问工具应用场景

                观看或下载位于虚拟机磁盘中的文件

　　         编辑或上传文件到虚拟机磁盘 

　　　　  读取或写入的虚拟机配置

                准备新的磁盘映像，其中包含文件、目录、文件系统、分区、逻辑卷和其他选项

                拯救和修复客户无法启动或需要更改启动配置的虚拟机 

                监控虚拟机的磁盘使用情况

                根据组织安全标准审计虚拟机的合规性

                通过克隆和修改模板来部署虚拟机

                读取CD和DVD ISO和软盘映像

三、虚拟磁盘离线访问工具

                主要是安装libguestfs libguestfs-tools软件工具，就可以直接读取qcow2格式的磁盘文件。

                 些操作最好要在虚拟机关机状态下做，否则会出错。

        1.virt­inspector 显示os版本、内核、驱动、挂载点、应用等等，很少使用。

virt-inspector /kvm-vm/testvm01.qcow2

　　

         more的方式显示

virt-inspector --format=qcow2 -a  /kvm-vm/testvm01.qcow2  | more

　　

       2.virt­cat命令类似于cat命令

virt-cat  -a /kvm-vm/testvm01.qcow2  /etc/hostname

　　

       3.vrit-edit命令用于编辑文件，用法与vim基本一致，例如把主机名改成 vmtest001.test.com

virt-edit  -a /kvm-vm/testvm01.qcow2  /etc/hostname

　　

      4.virt-df命令用于查看虚拟机磁盘信息

virt-df -h -a /kvm-vm/testvm01.qcow2

　　

     5.virt-copy-out这个命令可以把虚拟机里的文件复制出来, 用法如下

virt-copy-out  -d  testvm01 /etc/hostname ./

　　

     6.virt-copy-in是将文件复制到虚拟机里面,用法和virt-copy-out基本相同

virt-copy-in -d testvm01 hostname  /etc/

　　

     7.guestfish命令

         guestfish [--ro|--rw] -i -a /path/to/disk.img

         guestfish [--ro|--rw] -i -d name-of-libvirt-domain

guestfish --ro -i -d testvm01

　　

      8.Guestmount:

          在一些使用场景中，直接把虚机镜像文件挂接在本地系统中，也是一个简便的办法。

             例如。

                  # guestmount -a vm1.qcow2 -m /dev/vg_centosbase/lv_root --rw /mnt

             如果事先不知道虚机内部分区的路径信息，则可以使用参数-i来让guestmount自己决定使用 哪一个挂接点：

                 # guestmount -a vm1.qcow2 -i --rw /mnt

guestmount -a /kvm-vm/testvm01.qcow2 -i --rw /deis/  #文件夹首先是空不允许有文件，否则报错

　　

guestunmount  /deis/    #卸载系统镜像挂载位置

　　

 

 四、管理虚拟磁盘

           1.虚拟化项目中存储的注意事项

                  存储的性能几乎总是虚拟化的瓶颈

                  通过多个磁盘驱动以分布磁盘I/O来实现存储解决方案

                  驱动器的速度越快越好，考虑SSD与机械磁盘的混合使用

                  考虑部署集中化的SAN/NFS来实现高可用性和实时迁移

            

        2.虚拟磁盘类型

              1）.固定 Fixed

                  在配置时，指定磁盘大小

                 不管在虚拟磁盘上实际存储多少数据，都将占用相同大小主机磁盘空间

              2.）动态 Dynamic

                   增长到最大容量，但是只根据需求使用更多的空间

             3.）差异（差分盘） Differencing

                    因为创建是差异磁盘，所以只保存变更的数据，类似于lvm的快照

                    例如，将操作系统安装在父盘，然后创建差异化磁盘来执行进一步配置，桌面虚拟化使用很多。

         3.KVM支持的虚拟磁盘类型:

             1.）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，容易转化为其他的格式。需要文件系统的支持才能支持sparse file

                      cow: copy-on-wirte格式，昙花一现

                      qcow: QEMU早期的copy-on-write格式，过渡性方案

             2.）qcow2:

                      按需进行分配磁盘空间，不管文件系统是否支持

                      支持快照

                      支持zlib的磁盘压缩

                      支持AES的加密

             3.）vmdk（virtual machine disk）

                     VMware环境当中默认使用的磁盘格式

             4.）vhd\vhdx（virtual Hard Disk）

                    微软默认采用的文件格式

             5.）vdi（virtual Box）

        4.可以通过qemu-img --help | grep Supported命令查看KVM所支持的磁盘格式         

qemu-img --help | grep Supported

　　5.qemu-img是QEMU的磁盘管理工具，在qemu-kvm源码编译后就会默认编译好qemuimg这个二进制文件。

           qemu-img也是QEMU/KVM使用过程中一个比较重要的工具，qemu-img工 具的命令行基本用法如下：

                  qemu-img command [command options]

qemu-img常用功能命令：
       check 检查完整性
       create 创建镜像
       commit 提交更改
       compare 比较
       convert 转换
       info 获取信息
       map 映射
       snapshot 快照管理
       rebase 在已有的镜像的基础上创建新的镜像
       resize 调整大小
       amend 修订镜像格式选项

　　 6.创建虚拟磁盘，默认是创建raw格式的磁盘

qemu-img create t1.img 1g

              

 

 

          7.创建qcow2格式磁盘时，可以指定选项，通过-o参数，常用参数主要有：

               

 qemu-img create -f qcow2 test2.qcow2 1g -o  preallocation=full

　　           

 

 

 

 五、后备差异虚拟磁盘（VMware中称作链接克隆）

            存储与基础镜像（父）磁盘的变化

            基础镜像（父）磁盘不会改变

            差异磁盘隔离变化

            多个差异磁盘可以使用相同的基础镜像（父）磁盘

   1.优点：标准化基础镜像，节省空间

    2.缺点：增加了开销，较差的性能 （尤其是vmware虚拟机中的试验环境，要等待很久才 能启动）

     

 

 

       1.首选，需要拥有一个基础虚拟磁盘，可以通过安装一个全新的虚拟机得到，然后将各种使 用的基本软件设置好。

qemu-img  create -f qcow2 \
> -o backing_file=/kvm-vm/testvm01.qcow2  \
> oa-disk0.qcow2

　　

 

 

        2.然后根据差异磁盘创建虚拟机 （强烈建议通过修改配置文件） 如果修改配置文件的话，只需要修改主机名，uuid值，及mac地址即可。

 mv /kvm-vm/oa-disk0.qcow2  /kvm-vm/oa-testvm01.qcow2
cd /etc/libvirt/qemu/
cp testvm01.xml  oa-testvm01.xml
vim oa-testvm01.xml

　　修改内容：

%s/testvm01/oa-testvm01/g
<mac address='52:54:00:f9:e5:48'/>  #修改其中任意一个 数字智能在0-9之间
<uuid>14841360-0da0-4b8d-8bad-ddde2ea9d5e9</uuid>  #uuid可以使用命令uuidgen生成

　　定义域

virsh define /etc/libvirt/qemu/oa-testvm01.xml

　　

       

 

 

    结果：

        

 

 

 

六、虚拟磁盘格式转换

               

 

 

 

 七、调整虚拟磁盘大小

           

 

 

 

 八、磁盘快照管理

       1. 快照/检查点 Snapshot/Checkpoint

           磁盘快照

　　　　对磁盘数据进行快照

　　　　主要用于虚拟机备份等场合

　　　　内存快照 ü 对虚拟机的内存/设备信息进行保存

　　　　该机制同时用于休眠恢复、迁移等场景

　　　　主要使用virsh save（qemu migrate to file）实现，只能对运行的虚拟机进行

　　 检查点快照

              同时保存虚拟机的磁盘快照和内存快照

             用于将虚拟机恢复到某个时间点

             可以保证数据的一致性

    2.磁盘快照分类--不推荐使用

 　　　　　　按快照信息保存分为：

                           内置快照：

                               快照数据和base磁盘数据放在一个qcow2文件中

                          外置快照：

 　　　　　　　　 快照数据单独的qcow2文件存放

                     按虚拟机状态可以分为：

　　　　　　　关机态快照：

　　　　　　　　　数据可以保证一致性

　　　　　　　运行态快照：

                               数据无法保证一致性，类似于系统crash后的磁盘数据，使用时可能需要 fsck等操作。

                    按磁盘数量可以分为：

                          单盘：单盘快照不涉及原子性

                          多盘：涉及原子性。

                   主要分为两个方面：

                          1、是所有盘快照点相同

                          2、所有盘要么都快照 成功，要么都快照失败。

                主要依赖于qemu的transaction实现。