在Centos6.5上部署kvm虚拟化技术

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:

  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  

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:

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  

  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  

  [root@localhost ~]# ip a  

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

重启libvirtd

  [root@localhost ~]# /etc/init.d/libvirtd  start    [root@localhost ~]# virt-manager  

添加池

双击localhost{QEMU}—-存储—–“+”添加池

选择浏览—–找到刚才创建的目录——完成

创建存储卷

单机刚创建的KVM01池—-新建卷

新建虚拟机

具体安装过程与安装Linux系统一样(linux系统安装教程)

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  

  [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  

  [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  

   [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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