KVM基本使用介绍
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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: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> 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: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> 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: <BROADCAST,MULTICAST> 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
virt-manager的使用
[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libvirtd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
新建虚拟机
具体安装过程与安装Linux系统一样
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 <driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/>
24 <source file='/data_kvm/store/KVM011.qcow2'/>
Virt-*工具的使用
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
<domainsnapshot>
<name>1535644190</name>
<state>shutoff</state>
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