KVM虚拟机管理和基本使用

网络技术干货圈 2023-02-07 1300

描述

ID：wljsghq

KVM 虚拟化环境部署和管理方法

KVM 简介
KVM — 全称是基于内核的虚拟机（Kernel-based Virtual Machine）是一个开源软件，基于内核的虚拟化技术，实际是嵌入系统的一个虚拟化模块，通过优化内核来使用虚拟技术，该内核模块使得Linux 变成了一个Hypervisor，虚拟机使用Linux自身的调度器进行管理。

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KVM 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。

QEMU 是一套由Fabrice Bellard 所编写的模拟处理器的自由软件。它与Bochs，PearPC 近似，但其具有某些后两者所不具备的特性，如高速度及跨平台的特性。经由kqemu 这个开源的加速器，QEMU 能模拟至接近真实电脑的速度。

libvirt 是管理虚拟机和其他虚拟化功能的软件，比如存储管理，网络管理的软件集合。它包括一个API 库，一个守护程序（libvirtd）和一个命令行工具（virsh）；libvirt 本身构建于一种抽象的概念之上。它为受支持的虚拟机监控程序实现的常用功能提供通用的API。libvirt的主要目标是为各种虚拟化工具提供一套方便、可靠的编程接口，用一种单一的方式管理多种不同的虚拟化提供方式。

注意：我们通常所说和使用的KVM 虚拟机，实际上是这三个软件的结合

安装kvm、qemu、libvirtd：
查看和打开CPU 虚拟化支持：

egrep "(svm|vmx)" /proc/cpuinfo #查看cpu 是否支持虚拟化
注：
vmx 对应inter 的cpu
svm 对应amd 的cpu
需在主板bios 打开虚拟化选项，多数计算机默认处于打开状态

查看内核kvm 支持

lsmod|grep kvm

安装所需软件包

apt-get install libvirt0 libvirt-daemon qemu virt-manager bridge-utils libvirt-clients
python-libvirt qemu-efi uml-utilities virtinst qemu-system

#安装KVM 和相关虚拟化工具
启动libvirtd

systemctl restart libvirtd.service #启动libvirtd
systemctl status libvirtd.service #查看启动状态

两种管理虚拟机的方法：
virt-manager 是图形化方式，相对直观。
virsh 是命令行方式

KVM 配置与应用

virsh 命令行管理工具详解

virsh（虚拟shell），基于命令行的管理工具，可以实现简单的资源管理。支持交互模式
virsh shutdown deepin1 #正常关闭vm 虚拟机
virsh start deepin1 #启动kvm 虚拟机
virsh destroy deepin1 #强制关闭kvm 虚拟机
virsh list #显示本地活动虚拟机
virsh list --all #查看所有虚拟机
virsh suspend deepin1 #挂起kvm 虚拟机
virsh resume deepin1 #恢复被挂起虚拟机
virsh dominfo deepin1 #查看指定虚拟机的配置摘要信息
virsh undefine deepin1 #删除kvm 虚拟机（如果虚拟机处于runing，一旦关闭就会消失）
virsh dumpxml deepin1 #显示虚拟机的当前配置文件
virsh define deepin2.xml #通过配置文件定义一个虚拟机（这个虚拟机还不是活动的）
virsh autostart deepin1 #虚拟机设为自动启动（成/etc/libvirt/qemu/autostart/）
virsh autostart --disable deepin1 #取消自动启动
virsh edit deepin1 #编辑配置文件（一般是在刚定义完虚拟机之后）
virsh setmem deepin1 512000 #给虚拟机设置内存大小
virsh setvcpus deepin1 4 #给虚拟机设置cpu 个数

qemu-img 是一个功能强制磁盘镜像管理工具

qemu-img --help 包括以下功能
check 检查完整性
create 创建镜像
commit 提交更改
compare 比较
convert 转换
info 获得信息
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

KVM 虚拟机的xml 配置文件说明

xml 配置文件也就是通常所说的虚拟机的描述文件，主要用来定义一个虚拟机的名称、UUID、CPU、内存、虚拟磁盘、网卡等各种参数设置
/etc/libvirt/qemu/ #配置文件默认路径

deepin.xml 配置文件说明:


deepin #虚拟机的名字
16e9cb49-8b05-4b34-9325-3bcf169dd32e #uuid 值
4194304 #虚拟机的最大内存
4194304 #虚拟机当前的内存
4 #该虚拟机的cpu 数

hvm #hvm 表示全虚拟化
 #hd 表示从硬盘启动

。。。。。。。。。。
/usr/bin/qemu-system-x86_64 #二进制模拟器设备的完整路径
 #disk 是用来描述磁盘的主要容器

 #指定磁盘上文件的绝对路径


 #MAC 地址

KVM 虚拟机重命名技术

生成新的UUID 字串，并复制备用
uuidgen

76d5dc2c-5eef-4e30-8b6c-e58851814f84

virsh edit deepin #编辑虚拟机配置


deepin2 #新名称
76d5dc2c-5eef-4e30-8b6c-e58851814f84 #新UUID 值

virsh list --all #确认导入的新配置

Id Name State
-----------------------
-deepin1 shut off
- deepin2 shut off #新名称的虚拟机

virsh undefine deepin1 #删除旧名称的虚拟机
virsh list --all #确认结果

Id Name State
-----------------------
- deepin2 shut off

KVM 虚拟机的复制技术

生成新UUID，并复制备用
uuidgen

7b292992-a86e-4386-951f-a577365cc721

导出配置

virsh dumpxml deepin2>/etc/libvirt/qemu/deepin3.xml

修改导出后的配置
vim /etc/libvirt/qemu/deepin3.xml

vim /etc/libvirt/qemu/deepin3.xml

deepin3 #新名称
3d7f2197-8dad-473c-99af-0570cd02ae5c #新UUID 值
4194304 #内存大小，单位KB
4194304 #虚拟机分配的内存大
小，单位KB
2 #虚拟CPU 核数
.......


 #新磁盘路径



.......
 #虚拟机网络连接方式
 #修改MAC 地址
 #当前主机网桥的名称


.......

确认结果
virsh list --all

定义新虚拟机
virsh define deepin3.xml

Id Name State
-----------------------
- deepin2 shut off
- deepin3 shut off #新虚拟机

虚拟机快照建立的方式

快照（raw 格式的磁盘无法创建快照）

#qemu-img snapshot -l /kvm/img/test12.qcow2 #查看磁盘快照
virsh snapshot-list test12 #查看快照
virsh snapshot-create test12 #生成快照
virsh snapshot-create-as test12 snap1 #自定义快照名
virsh snapshot-revert test12 snap1 #快照恢复虚拟机
virsh snapshot-delete test12 snapname #删除指定快照
virsh snapshot-current test12

项目实战

1. 使用命令行工具创建虚拟机
用法: virt-install --name NAME --memory MB STORAGE INSTALL [options]
用途：从指定安装源创建新虚拟机。
示例
创建镜像文件

qemu-img create -f qcow2 -o size=20G /data/kvm/deepin-server3.qcow2

通过cdrom 镜相引导安装系统：

virt-install -n deepin-server3 --vcpus 2 -r 4096 -c
/home/yanght/ISO/uniontechos-desktop-20-professional-1021_amd64.iso --disk
/data/kvm/deepin-server3.qcow2,bus=virtio,size=20 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --network
bridge=virbr0,model=virtio

2. 利用已有的虚拟机配置文件创建新的虚拟机
把deepin2 当做模板机,提取deepin2 的虚拟机磁盘、xml 配置文件

qemu-img info /var/lib/libvirt/images/deepin2.qcow2

输出：

image: /var/lib/libvirt/images/deepin.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 64G (68719476736 bytes) #虚拟机磁盘容量
disk size: 8.1G #在KVM 服务器占用容量
cluster_size: 65536
Format specific information:
compat: 1.1
lazy refcounts: true
refcount bits: 16
corrupt: false

复用deepin2 模板机的磁盘数据

qemu-img create -f qcow2 -b /var/lib/libvirt/images/deepin2.qcow2
/var/lib/libvirt/images/deepin4.qcow2

复制配置

cd /etc/libvirt/qemu/
cp deepin2.xml deepin4.xml

修改配置文件
vim deepin4.xml

deepin4 #新虚拟机名称
da2478f0-abf0-11ea-a912-6f46e76df6b1 #新UUID 值
 #文件类型
 #磁盘类型
 #新虚拟卷位置




 #虚拟机的网络接口类型
#删除MAC 地址
 #虚拟机的网卡的源网络名称

根据配置文件定义虚拟机

virsh define /etc/libvirt/qemu/deepin4.xml

查看所有虚拟主机
virsh list --all

Id Name State
-----------------------
- deepin2 shut off
- deepin4 shut off

开启deepin 虚拟机

virsh start deepin4

3. 使用命令行工具完成磁盘设备的热插拔
virsh attach-disk (添加磁盘设备）
用法：

attach-disk    [--targetbus ] [--driver ]
[--subdriver ] [--iothread ] [--cache ] [--io ] [--type ]
[--mode ] [--sourcetype ] [--serial ] [--wwn ] [--alias ]
[--rawio] [--address ] [--multifunction] [--print-xml] [--persistent] [--config] [--live]
[--current]

示例：
1、用qemu-img 创建一块100G 的qcow2 硬盘

SOURCEFILE=/data/kvm/deepin-server1-disk1.qcow2
qemu-img create -f qcow2 $SOURCEFILE 20G

2、附加磁盘到指定虚拟机

DOMAIN=deepin-server1
TARGET=sdb
virsh attach-disk --domain $DOMAIN --source $SOURCEFILE --target $TARGET
--subdriver qcow2 --config --live

TARGET：一般为vdb，vdc…
–subdriver：这一项是必须的，如果不加的话，虚拟机不知道镜像文件的格式，挂载
就会失败。
Virsh detach-disk (删除磁盘设备)
用法：

detach-disk   [--persistent] [--config] [--live] [--current] [--print-xml]

示例：

virsh detach-disk deepinserver1 sdb

输出：

Disk detached successfully

　　审核编辑：汤梓红

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