Linux 部署KVM虚拟化平台

简单介绍

　　KVM 是基于虚拟化扩展（Intel VT 或者 AMD-V）的 X86 硬件的开源的 Linux 原生的全虚拟化解决方案。KVM 中，虚拟机被实现为常规的 Linux 进程，由标准 Linux 调度程序进行调度；虚机的每个虚拟 CPU 被实现为一个常规的 Linux 进程。这使得 KMV 能够使用 Linux 内核的已有功能。
　　但是，KVM 本身不执行任何硬件模拟，需要客户空间程序通过 /dev/kvm 接口设置一个客户机虚拟服务器的地址空间，向它提供模拟的 I/O，并将它的视频显示映射回宿主的显示屏。目前这个应用程序是 QEMU。

 

更详细的介绍和使用可以参考博客：http://blog.chinaunix.net/uid-7934175-id-5679365.html

安装

环境：CentOS 6.5上安装KVM所需软件

(1)最简单的安装方式就是在安装系统的时候，选择桌面安装，然后选择安装虚拟化

(2)在已有的系统基础上，安装KVM

yum -y install qemu-kvm qemu-kvm-tools qemu-img virt-manager libvirt libvirt-python libvirt-client bridge-utils virt-viewer virt-install

yum -y groupinstall "Desktop"		//安装GNOME桌面环境(在没有图形化界面的基础上)
yum -y install qemu-kvm 		//KVM模块
yum -y install qemu-kvm-tools 		//KVM调试工具
yum -y install qemu-img 		//qeum组件，创建磁盘、启动虚拟机等
yum -y install virt-manager 		//图形界面管理虚拟机
yum -y install libvirt 			//虚拟机管理工具
yum -y install libvirt-python		//python组件，记录创建VM时的xml文件
yum -y install bridge-utils 		//网络支持工具
yum -y install libvirt-client 		
yum -y install virt-viewer 		
yum -y install virt-install		

 (3)验证。重启系统后，查看CPU是否支持虚拟化，对于intel的服务器可以通过以下命令查看，只要输出说明CPU支持虚拟化；AMD服务器可用" cat /proc/cpuinfo | grep smv "命令查看

# cat /proc/cpuinfo | grep vmx
 flags        : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx
  pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc up arch_perfmon pebs bts xtopology tsc_reliable nonstop_tsc aperfmperf unfair_spinlock pni pclmulq
  dq vmx ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm abm 3
  dnowprefetch ida arat xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi ept vpid fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 invpcid

 (4)检查KVM模块是否安装

# lsmod | grep kvm
 kvm_intel              54285  0 
 kvm                   333172  1 kvm_intel

 加载KVM内核

modprobe kvm

设置KVM网络

宿主服务器安装完成KVM，首先要设定网络，在libvirt中运行KVM网络有两种方法：NAT和Bridge，默认NAT

关于两种模式的说明：

　　1) 用户模式，即NAT方式，这种方式是默认网络，数据包有NAT方式通过主机的接口进行传送，=可以访问外网，但是无法从外部访问虚拟机网络；

　　2) 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；

以下为Bridge(桥接)：

(1)修改eth0网卡配置文件

# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

DEVICE=eth0
HWADDR=00:0C:29:9F:97:78
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes    //将yes改为no
NM_CONTROLLED=no    //将yes改为no
BOOTPROTO=dhcp
BRIDGE="br0"        //添加

(2)新建ifcfg-br0文件

# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0

DEVICE=br0
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
PBOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.10.10
NETMASK=255.255.255.0

(3)关闭网卡守护进程

/etc/init.d/NetworkManager stop

(4)重启network服务

service network restart

(5)确认IP地址信息

# ifconfig

br0       Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:34:4E:DE  
          inet addr:192.168.10.10  Bcast:192.168.10.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe34:4ede/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:229 (229.0 b)  TX bytes:1272 (1.2 KiB)

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:34:4E:DE  
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe34:4ede/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:18 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:78 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:3885 (3.7 KiB)  TX bytes:21228 (20.7 KiB)
          Interrupt:19 Base address:0x2024 

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:478 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:478 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:40146 (39.2 KiB)  TX bytes:40146 (39.2 KiB)

virbr0    Link encap:Ethernet  HWaddr 52:54:00:DB:2E:AD  
          inet addr:192.168.122.1  Bcast:192.168.122.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 b)

查看网桥

# brctl show
  bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
  br0        8000.000c29344ede    no        eth1
  virbr0        8000.525400db2ead    yes        virbr0-nic

KVM管理

virt-manager是基于libvirt的图形化虚拟机管理软件；

virt-manager

命令方式

查看命令帮助

virsh -h

KVM的配置文件爱你存放目录(.xml后缀文件)

/etc/libvirt/qemu/

查看虚拟机状态

virsh list        //查看正在运行的虚拟机实例
virsh list --all    //查看所有的虚拟机实例

虚拟机的关机于开机

virsh start 虚拟机实例名称        //开启虚拟机实例
virsh shutdown 虚拟机实例名称    //关闭虚拟机实例

强制实例系统关闭电源

virsh destroy 虚拟机实例名称

通过配置文件启动虚拟机系统实例

virsh create 虚拟机实例配置文件路径
virsh create /etc/libvirt/qemu/test.xml

挂起虚拟机

virsh suspend 虚拟机实例名称

恢复虚拟机

virsh resume 虚拟机实例名称

配置虚拟机实例伴随宿主机自动启动，会创建 /etc/libvirt/qemu/autostat/ 目录，目录内容为开机自启动的系统

virsh autostart 虚拟机实例名称

删除虚拟机实例(删除前需要先关闭该虚拟机实例)

virsh undefine 虚拟机实例的名称

通过备份的配置文件重新定义虚拟主机实例

cd /etc/libvirsh/qemu
mv test02.xml test01.xml

virsh define test01.xml

修改虚拟机实例的配置文件

vim /etc/libvirt/qemu/test.xml        //直接使用vim修改配置文件

virsh edit test                //通过virsh命令修改

更多使用方法可以参考：http://linux.51yip.com/search/virsh

KVM虚拟机实例的创建

(1)图形化创建略

(2)命令方式创建

virt-install --name=haha --ram=2048 --vcpus=1 --file=/var/lib/libvirt/images/haha.img --file-size=30 --location=/tmp/rhel6.5.iso --force &

参数说明：

--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

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，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，针对两种格式的文件有不同的工具可供选择。

这里介绍本地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的格式）

安装 libguestfs-tools 工具（需要配置好本地YUM源）

yum -y install libguestfs-tools

转换磁盘格式

(1)转换raw格式磁盘至qcow2格式

    查看当前磁盘格式

#qemu-img info /var/lib/libvirt/images/test.img 
  image: /var/lib/libvirt/images/test.img
  file format: raw
  virtual size: 15G (16106127360 bytes)
  disk size: 1.1G

    关闭虚拟机实例

virsh destroy test

    转换磁盘文件格式

qemu-img convert -f raw -O(大写o) qcow2 原img文件路径 转换后qcow2文件路径

#qemu-img convert -f raw -O qcow2 /var/lib/libvirt/images/test.img /var/lib/libvirt/images/test.qcow2

    查看转换后的磁盘格式

#qemu-img info /var/lib/libvirt/images/test.qcow2 
  image: /var/lib/libvirt/images/test.qcow2
  file format: qcow2
  virtual size: 15G (16106127360 bytes)
  disk size: 804M
  cluster_size: 65536

(2)修改 test 实例的xml配置文件

#virsh edit test

......        //部分内容省略
<disk type='file' device='disk'>
   <driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/>        //将type中的raw修改为qcow2
   <source file='/var/lib/libvirt/images/test.qcow2'/>        //将file中的路径修改为转换后磁盘文件路径
   <target dev='vda' bus='virtio'/>
   <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0'/>
</disk>
......        //部分内容省略

(3)重启系统使其生效

reboot

(4)virt-cat命令，类似与cat命令

# virt-cat -a /var/lib/libvirt/images/test.qcow2 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  HWADDR=52:54:00:D5:32:CF
  TYPE=Ethernet
  UUID=0270d54a-1141-475a-9876-b71edc2a8c2c
  ONBOOT=no
  NM_CONTROLLED=yes
  BOOTPROTO=dhcp

(5)virt-edit命令，用于编辑文件，用法与vim基本一致

virt-edit -a /var/lib/libvirt/images/test.qcow2 /etc/sysctl.conf

(6)virt-df命令用于查看虚拟机磁盘信息

#virt-df -h test
  Filesystem                                Size       Used  Available  Use%
  test:/dev/sda1                            787M        38M       710M    5%
  test:/dev/sda3                             12G       727M        11G    6%

虚拟机克隆

 从test克隆test01

virt-clone -o test -n test01 -f /var/lib/libvirt/images/test01.qcow2

查看虚拟机状态

#virsh list --all
   Id    名称                         状态
  ----------------------------------------------------
   1     test01                         running
   -     test                           关闭

虚拟机快照

1）对test创建快照

#virsh snapshot-create test
  Domain snapshot 1505821946 created

2）查看虚拟机快照版本信息

# virsh snapshot-current test
   <domainsnapshot>
      <name>1505821946</name>        //快照版本号
      <state>shutoff</state>
    ......       //部分内容省略

3）查看快照信息

# virsh snapshot-list test
   名称               Creation Time             状态
  ------------------------------------------------------------
   1505821946           2017-09-19 19:52:26 +0800 shutoff

4)恢复虚拟机状态至1505821946

virsh snapshot-revert test 1505821946

5)删除快照

#virsh snapshot-delete test 1505821946
   Domain snapshot 1505821946 deleted