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在Centos6.5上部署kvm虛擬化技術

KVM是什麼?

KVM 全稱是 基於核心的虛擬機器(Kernel-based Virtual Machine),它是一個 Linux 的一個核心模組,該核心模組使得 Linux 變成了一個 Hypervisor:

  它由 Quramnet 開發,該公司於 2008年被 Red Hat 收購。
      它支援 x86 (32 and 64 位), s390, Powerpc 等 CPU。
      它從 Linux 2.6.20 起就作為一模組被包含在 Linux 核心中。
      它需要支援虛擬化擴充套件的 CPU。
      它是完全開源的。
KVM架構

KVM 是基於虛擬化擴充套件(Intel VT 或者 AMD-V)的 X86 硬體的開源的 Linux 原生的全虛擬化解決方案。KVM 中,虛擬機器被實現為常規的 Linux 程序,由標準 Linux 排程程式進行排程;虛機的每個虛擬 CPU 被實現為一個常規的 Linux 程序。這使得 KMV 能夠使用 Linux 核心的已有功能。

但是,KVM 本身不執行任何硬體模擬,需要客戶空間程式通過 /dev/kvm 介面設定一個客戶機虛擬伺服器的地址空間,向它提供模擬的 I/O,並將它的視訊顯示映射回宿主的顯示屏。目前這個應用程式是 QEMU。

Linux 上的使用者空間、核心空間和虛機:

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Guest:客戶機系統,包括CPU(vCPU)、記憶體、驅動(Console、網絡卡、I/O 裝置驅動等),被 KVM 置於一種受限制的 CPU 模式下執行。
KVM:執行在核心空間,提供CPU 和記憶體的虛級化,以及客戶機的 I/O 攔截。Guest 的 I/O 被 KVM 攔截後,交給 QEMU 處理。
QEMU:修改過的為 KVM 虛機使用的 QEMU 程式碼,執行在使用者空間,提供硬體 I/O 虛擬化,通過 IOCTL /dev/kvm 裝置和 KVM 互動。
KVM功能

KVM 所支援的功能包括:

  支援CPU 和 memory 超分(Overcommit)
      支援半虛擬化I/O (virtio)
      支援熱插拔 (cpu,塊裝置、網路裝置等)
      支援對稱多處理(Symmetric Multi-Processing,縮寫為 SMP )
      支援實時遷移(Live Migration)
       支援 PCI 裝置直接分配和 單根I/O 虛擬化 (SR-IOV)
      支援 核心同頁合併 (KSM )
      支援 NUMA (Non-Uniform Memory Access,非一致儲存訪問結構 )
KVM常用工具
  libvirt:操作和管理KVM虛機的虛擬化 API,使用 C 語言編寫,可以由 Python,Ruby, Perl, PHP, Java 等語言呼叫。可以操作包括 KVM,vmware,XEN,Hyper-v, LXC 等 Hypervisor。
      Virsh:基於 libvirt 的 命令行工具 (CLI)
      Virt-Manager:基於 libvirt 的 GUI 工具
      virt-v2v:虛機格式遷移工具
      virt-* 工具:包括 Virt-install (建立KVM虛機的命令行工具), Virt-viewer (連線到虛機螢幕的工具),Virt-clone(虛機克隆工具),virt-top 等
      sVirt:安全工具
KVM安裝

安裝前要檢視CPU是否支援虛擬化

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

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若以上操作有輸出,就說明CPU支援虛擬化

實驗環境
KVM:Centos6.5 64位作業系統
記憶體4GB
硬碟20G

開啟CPU虛擬化支援:

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安裝依賴關係
[root@localhost ~]# yum -y install qemu-kvm qemu-kvm-tools python-virtinst.noarch qemu-img bridge-utils libvirt virt-manager

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檢視是否載入了KVM模組
[root@localhost ~]# lsmod | grep kvm
kvm_intel              54285  0
kvm                   333172  1 kvm_intel
 
在libvirt中執行KVM網路有兩種方法:NAT和bridge,預設是NAT。

將以bridge(橋接模式)為例。
[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"  #橋接虛擬網絡卡名稱
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/network restart

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[root@localhost ~]# ip a

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安裝KVM
[root@localhost ~]# mkdir -pv /data_kvm/{store,iso}
mkdir: 已建立目錄 "/data_kvm"
mkdir: 已建立目錄 "/data_kvm/store"
mkdir: 已建立目錄 "/data_kvm/iso"
進入圖形介面
[root@localhost ~]# virt-manager

連接出錯,重啟就好了

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

[root@localhost ~]# virt-manager

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新增池

雙擊localhost{QEMU}----儲存-----“+”新增池

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選擇瀏覽-----找到剛才建立的目錄------完成

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建立儲存卷

單機剛建立的KVM01池----新建卷

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新建虛擬機器

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具體安裝過程與安裝Linux系統一樣(linux系統安裝教程)

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檢視KVM的配置檔案存放目錄
[root@localhost ~]# ls /etc/libvirt/qemu
centos6.5.xml  networks
檢視虛擬機器狀態
[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名稱                         狀態
----------------------------------------------------
 2     centos6.5                      running(開啟)
虛擬機器的關機、開機自啟等操作
要保證acpid服務安裝並執行
[root@localhost ~]# yum -y install acpid

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[root@localhost ~]# /etc/init.d/acpid start
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/haldaemon stop
正在關閉 HAL 守護程序:                                    [確定]
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/acpid start
[root@localhost ~]# /etc/init.d/haldaemon start
啟動 HAL 守護程序:                                        [確定]
 
[root@localhost ~]# /etc/init.d/acpid status
acpid (pid  1417) 正在執行...
 
關機KVM虛擬機器
[root@localhost ~]# virsh shutdown centos6.5
域 centos6.5 被關閉
 
[root@localhost ~]# virsh destroy centos6.5
域 centos6.5 被刪除

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[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名稱                         狀態
----------------------------------------------------
 -     centos6.5                      關閉
 
開機KVM虛擬機器
[root@localhost ~]# virsh start centos6.5
域 centos6.5 已開始
[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名稱                         狀態
----------------------------------------------------
 4     centos6.5                      running
 
虛擬機器伴隨宿主機自動啟動
[root@localhost ~]# virsh autostart centos6.5
域 centos6.5標記為自動開始
 
[root@localhost ~]# ls /etc/libvirt/qemu
autostart  centos6.5.xml  networks
 
匯出虛擬機器配置
[root@localhost ~]# virsh dumpxml centos6.5 > /etc/libvirt/qemu/centos6.5_bak.xml
 
刪除虛擬機器
[root@localhost ~]# virsh undefine centos6.5
 
修改虛擬機器配置資訊
[root@localhost ~]# virsh edit centos6.5
KVM檔案管理,raw格式轉換為qcow2格式

虛擬機器磁碟檔案分為raw與qcow2格式,KVM預設格式是raw裸裝置。

raw好處:效能好、速度最快。缺點:不支援一些新的功能。如:映象、zlib磁碟壓縮,AES加密等

libguestfs-tools工具實現格式轉換

[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 被關閉
 
格式轉換,需要一些時間
[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
編輯了域 centos6.5 XML 配置。
 
修改centos6.5的xml配置檔案
 
23       
24

Virt-cat命令,類似於cat,可檢視虛擬機器裡的檔案 檢視虛擬機器裡的network檔案,需要些時間 [root@localhost ~]# virt-cat -a /data_kvm/store/centos6.5.qcow2 /etc/sysconfig/network Virt-edit命令,用於編輯檔案,用法與vim基本相同 [root@localhost ~]# virt-edit -a /data_kvm/store/centos6.5.qcow2 /etc/sysconfig/networ Virt-df命令用檢視虛擬機器磁碟資訊 [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%

虛擬機器的克隆
[root@localhost ~]# virsh destroy centos6.5
域 centos6.5 被刪除
 
[root@localhost ~]# virsh list --all
 Id    名稱                         狀態
----------------------------------------------------
 -     centos6.5                      關閉
 
從centos6.5克隆為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    名稱                         狀態
----------------------------------------------------
 -     centos6.5                      關閉
 -     centos6.5-clome                關閉
虛擬機器的快照
建立快照
[root@localhost ~]# virsh snapshot-create centos6.5
Domain snapshot 1535644190 created
 
1535644190:快照的版本號(距離1970年1月1日過去了多少秒)
 
檢視快照資訊
[root@localhost ~]# virsh snapshot-list centos6.5
 名稱               Creation Time             狀態
------------------------------------------------------------
 1535644190           2018-08-30 23:49:50 +0800 shutoff

 
恢復快照
[root@localhost ~]# virsh snapshot-list centos6.5
 名稱               Creation Time             狀態
------------------------------------------------------------
 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
 
 
刪除快照
[root@localhost ~]# virsh snapshot-delete centos6.5 1535644190
Domain snapshot 1535644190 deleted
 
[root@localhost ~]# virsh snapshot-list centos6.5
 名稱               Creation Time             狀態
------------------------------------------------------------
 1535644574           2018-08-30 23: