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分类: LINUX

2019-06-29 22:27:19

KVM是什么?

KVM 全称是 基于内核的虚拟机(Kernel-based Virtual Machine),它是一个 Linux 的一个内核模块,该内核模块使得 Linux 变成了一个 Hypervisor:

      它由 Quramnet 开发,该公司于 2008年被 Red Hat 收购。
      它支持 x86 (32 and 64 位), s390, Powerpc 等 CPU。
      它从 Linux 2.6.20 起就作为一模块被包含在 Linux 内核中。
      它需要支持虚拟化扩展的 CPU。
      它是完全开源的。
KVM架构

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。

Linux 上的用户空间、内核空间和虚机:

在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术

Guest:客户机系统,包括CPU(vCPU)、内存、驱动(Console、网卡、I/O 设备驱动等),被 KVM 置于一种受限制的 CPU 模式下运行。
KVM:运行在内核空间,提供CPU 和内存的虚级化,以及客户机的 I/O 拦截。Guest 的 I/O 被 KVM 拦截后,交给 QEMU 处理。
QEMU:修改过的为 KVM 虚机使用的 QEMU 代码,运行在用户空间,提供硬件 I/O 虚拟化,通过 IOCTL /dev/kvm 设备和 KVM 交互。
KVM功能

KVM 所支持的功能包括:

      支持CPU 和 memory 超分(Overcommit)
      支持半虚拟化I/O (virtio)
      支持热插拔 (cpu,块设备、网络设备等)
      支持对称多处理(Symmetric Multi-Processing,缩写为 SMP )
      支持实时迁移(Live Migration)
       支持 PCI 设备直接分配和 单根I/O 虚拟化 (SR-IOV)
      支持 内核同页合并 (KSM )
      支持 NUMA (Non-Uniform Memory Access,非一致存储访问结构 )
KVM常用工具
      libvirt:操作和管理KVM虚机的虚拟化 API,使用 C 语言编写,可以由 Python,Ruby, Perl, PHP, Java 等语言调用。可以操作包括 KVM,vmware,XEN,Hyper-v, LXC 等 Hypervisor。
      Virsh:基于 libvirt 的 命令行工具 (CLI)
      Virt-Manager:基于 libvirt 的 GUI 工具
      virt-v2v:虚机格式迁移工具
      virt-* 工具:包括 Virt-install (创建KVM虚机的命令行工具), Virt-viewer (连接到虚机屏幕的工具),Virt-clone(虚机克隆工具),virt-top 等
      sVirt:安全工具
KVM安装

安装前要查看CPU是否支持虚拟化

Lntel CPU:
[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo |grep vmx

在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术

若以上操作有输出,就说明CPU支持虚拟化

实验环境
KVM:Centos6.5 64位操作系统
内存4GB
硬盘20G

开启CPU虚拟化支持:

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安装依赖关系
[root@localhost ~]# yum -y install qemu-kvm qemu-kvm-tools python-virtinst.noarch qemu-img bridge-utils libvirt virt-manager

在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术

查看是否加载了KVM模块
[root@localhost ~]# lsmod | grep kvm
kvm_intel              54285  0
kvm                   333172  1 kvm_intel
 
在libvirt中运行KVM网络有两种方法:NAT和bridge,默认是NAT。

将以bridge(桥接模式)为例。
[root@localhost ~]# ip a
1: lo:  mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:88:85:64 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.2.113/24 brd 192.168.2.255 scope global eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe88:8564/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: pan0:  mtu 1500 qdisc noop state DOWN
link/ether c2:34:e0:1c:77:37 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
 
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-eth0 ifcfg-br0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-br0
DEVICE=br0
HWADDR=00:0c:29:88:85:64
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.2.113
NETMASK=255.255.255.0
 
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-eth0
 
DEVICE=eth0
HWADDR=00:0c:29:88:85:64
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=static
BRIDGE="br0"  #桥接虚拟网卡名称
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/network restart

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[root@localhost ~]# ip a

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安装KVM
[root@localhost ~]# mkdir -pv /data_kvm/{store,iso}
mkdir: 已创建目录 "/data_kvm"
mkdir: 已创建目录 "/data_kvm/store"
mkdir: 已创建目录 "/data_kvm/iso"
进入图形界面
[root@localhost ~]# virt-manager

连接出错,重启就好了

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重启libvirtd
[root@localhost ~]# /etc/init.d/libvirtd  start

[root@localhost ~]# virt-manager

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添加池

双击localhost{QEMU}----存储-----“+”添加池

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选择浏览-----找到刚才创建的目录------完成

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创建存储卷

单机刚创建的KVM01池----新建卷

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在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术

新建虚拟机

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具体安装过程与安装Linux系统一样(linux系统安装教程)

在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术

查看KVM的配置文件存放目录
[root@localhost ~]# ls /etc/libvirt/qemu
centos6.5.xml  networks
查看虚拟机状态
[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
 2     centos6.5                      running(开启)
虚拟机的关机、开机自启等操作
要保证acpid服务安装并运行
[root@localhost ~]# yum -y install acpid

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[root@localhost ~]# /etc/init.d/acpid start
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/haldaemon stop
正在关闭 HAL 守护进程:                                    [确定]
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/acpid start
[root@localhost ~]# /etc/init.d/haldaemon start
启动 HAL 守护进程:                                        [确定]
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/acpid status
acpid (pid  1417) 正在运行...
 
关机KVM虚拟机
[root@localhost ~]# virsh shutdown centos6.5
域 centos6.5 被关闭
 
[root@localhost ~]# virsh destroy centos6.5
域 centos6.5 被删除

在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术

[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
 -     centos6.5                      关闭
 
开机KVM虚拟机
[root@localhost ~]# virsh start centos6.5
域 centos6.5 已开始
[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
 4     centos6.5                      running
 
虚拟机伴随宿主机自动启动
[root@localhost ~]# virsh autostart centos6.5
域 centos6.5标记为自动开始
 
[root@localhost ~]# ls /etc/libvirt/qemu
autostart  centos6.5.xml  networks
 
导出虚拟机配置
[root@localhost ~]# virsh dumpxml centos6.5 > /etc/libvirt/qemu/centos6.5_bak.xml
 
删除虚拟机
[root@localhost ~]# virsh undefine centos6.5
 
修改虚拟机配置信息
[root@localhost ~]# virsh edit centos6.5
KVM文件管理,raw格式转换为qcow2格式

虚拟机磁盘文件分为raw与qcow2格式,KVM默认格式是raw裸设备。

raw好处:性能好、速度最快。缺点:不支持一些新的功能。如:镜像、zlib磁盘压缩,AES加密等

libguestfs-tools工具实现格式转换

[root@localhost ~]# yum -y install libguestfs-tools

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 [root@localhost ~]# qemu-img info /data_kvm/store/KVM011.img
image: /data_kvm/store/KVM011.img
file format: raw
virtual size: 3.9G (4194304000 bytes)
disk size: 3.9G
 
[root@localhost ~]# virsh shutdown centos6.5
域 centos6.5 被关闭
 
格式转换,需要一些时间
[root@localhost ~]# qemu-img convert -f raw -O qcow2 /data_kvm/store/KVM011.img /data_kvm/store/KVM011.qcow2
 
[root@localhost ~]# ls /data_kvm/store/
KVM011.img  KVM011.qcow2
 
[root@localhost ~]# ls /etc/libvirt/qemu
autostart  centos6.5_bak.xml  centos6.5.xml  networks
 
[root@localhost ~]# virsh edit centos6.5
编辑了域 centos6.5 XML 配置。
 
修改centos6.5的xml配置文件
 
23       
24       
 
Virt-cat命令,类似于cat,可查看虚拟机里的文件
 
查看虚拟机里的network文件,需要些时间
[root@localhost ~]# virt-cat -a /data_kvm/store/centos6.5.qcow2 /etc/sysconfig/network
 
Virt-edit命令,用于编辑文件,用法与vim基本相同
[root@localhost ~]# virt-edit -a /data_kvm/store/centos6.5.qcow2 /etc/sysconfig/networ
 
Virt-df命令用查看虚拟机磁盘信息
[root@localhost ~]# virt-df -h centos6.5
Filesystem                                Size       Used  Available  Use%
centos6.5:/dev/sda1                       484M        33M       427M    7%
centos6.5:/dev/sdb1                       4.2G       4.2G          0  100%
centos6.5:/dev/VolGroup/lv_root           3.0G       1.0G       1.8G   34%
虚拟机的克隆
[root@localhost ~]# virsh destroy centos6.5
域 centos6.5 被删除
 
[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
 -     centos6.5                      关闭
 
从centos6.5克隆为centos6.5-clome
[root@localhost ~]# virt-clone -o centos6.5 -n centos6.5-clome -f /data_kvm/store/KVM011-clone.qcow2
 
Clone 'centos6.5-clome' created successfully.
 
[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
 -     centos6.5                      关闭
 -     centos6.5-clome                关闭
虚拟机的快照
创建快照
[root@localhost ~]# virsh snapshot-create centos6.5
Domain snapshot 1535644190 created
 
1535644190:快照的版本号(距离1970年1月1日过去了多少秒)
 
查看快照信息
[root@localhost ~]# virsh snapshot-list centos6.5
 名称               Creation Time             状态
------------------------------------------------------------
 1535644190           2018-08-30 23:49:50 +0800 shutoff

 
恢复快照
[root@localhost ~]# virsh snapshot-list centos6.5
 名称               Creation Time             状态
------------------------------------------------------------
 1535644190           2018-08-30 23:49:50 +0800 shutoff
 1535644574           2018-08-30 23:56:14 +0800 shutoff
 
[root@localhost ~]# virsh snapshot-revert centos6.5 1535644190
[root@localhost ~]# virsh snapshot-current centos6.5

  1535644190
  shutoff
 
 
删除快照
[root@localhost ~]# virsh snapshot-delete centos6.5 1535644190
Domain snapshot 1535644190 deleted
 
[root@localhost ~]# virsh snapshot-list centos6.5
 名称               Creation Time             状态
------------------------------------------------------------
 1535644574           2018-08-30 23:56:14 +0800 shutoff

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