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KVM 虛擬化環境部署和管理方法

KVM 簡介
KVM — 全稱是基于內核的虛擬機（Kernel-based Virtual Machine）是一個開源軟件，基于內核的虛擬化技術，實際是嵌入系統的一個虛擬化模塊，通過優化內核來使用虛擬技術，該內核模塊使得Linux 變成了一個Hypervisor，虛擬機使用Linux自身的調度器進行管理。

KVM 是基于虛擬化擴展（Intel VT 或者AMD-V）的X86 硬件的開源的Linux 原生的全虛擬化解決方案。KVM 中，虛擬機被實現為常規的Linux 進程，由標準Linux 調度程序進行調度；虛機的每個虛擬CPU 被實現為一個常規的Linux 進程。這使得KVM 能
夠使用Linux 內核的已有功能。但是，KVM 本身不執行任何硬件模擬，需要客戶空間程序通過/dev/kvm 接口設置一個客戶機虛擬服務器的地址空間，向它提供模擬的I/O，并將它的視頻顯示映射回宿主的顯示屏。目前這個應用程序是QEMU。

QEMU 是一套由Fabrice Bellard 所編寫的模擬處理器的自由軟件。它與Bochs，PearPC 近似，但其具有某些后兩者所不具備的特性，如高速度及跨平臺的特性。經由kqemu 這個開源的加速器，QEMU 能模擬至接近真實電腦的速度。

libvirt 是管理虛擬機和其他虛擬化功能的軟件，比如存儲管理，網絡管理的軟件集合。它包括一個API 庫，一個守護程序（libvirtd）和一個命令行工具（virsh）；libvirt 本身構建于一種抽象的概念之上。它為受支持的虛擬機監控程序實現的常用功能提供通用的API。libvirt的主要目標是為各種虛擬化工具提供一套方便、可靠的編程接口，用一種單一的方式管理多種不同的虛擬化提供方式。

注意：我們通常所說和使用的KVM 虛擬機，實際上是這三個軟件的結合

安裝kvm、qemu、libvirtd：
查看和打開CPU 虛擬化支持：

egrep"(svm|vmx)"/proc/cpuinfo#查看cpu是否支持虛擬化
注：
?vmx對應inter的cpu
?svm對應amd的cpu
?需在主板bios打開虛擬化選項，多數計算機默認處于打開狀態

查看內核kvm 支持

lsmod|grepkvm

安裝所需軟件包

apt-getinstalllibvirt0libvirt-daemonqemuvirt-managerbridge-utilslibvirt-clients
python-libvirtqemu-efiuml-utilitiesvirtinstqemu-system

#安裝KVM 和相關虛擬化工具
啟動libvirtd

systemctlrestartlibvirtd.service#啟動libvirtd
systemctlstatuslibvirtd.service#查看啟動狀態

兩種管理虛擬機的方法：
?virt-manager 是圖形化方式，相對直觀。
?virsh 是命令行方式

KVM 配置與應用

virsh 命令行管理工具詳解

virsh（虛擬shell），基于命令行的管理工具，可以實現簡單的資源管理。支持交互模式
virshshutdowndeepin1#正常關閉vm虛擬機
virshstartdeepin1#啟動kvm虛擬機
virshdestroydeepin1#強制關閉kvm虛擬機
virshlist#顯示本地活動虛擬機
virshlist--all#查看所有虛擬機
virshsuspenddeepin1#掛起kvm虛擬機
virshresumedeepin1#恢復被掛起虛擬機
virshdominfodeepin1#查看指定虛擬機的配置摘要信息
virshundefinedeepin1#刪除kvm虛擬機（如果虛擬機處于runing，一旦關閉就會消失）
virshdumpxmldeepin1#顯示虛擬機的當前配置文件
virshdefinedeepin2.xml#通過配置文件定義一個虛擬機（這個虛擬機還不是活動的）
virshautostartdeepin1#虛擬機設為自動啟動（成/etc/libvirt/qemu/autostart/）
virshautostart--disabledeepin1#取消自動啟動
virsheditdeepin1#編輯配置文件（一般是在剛定義完虛擬機之后）
virshsetmemdeepin1512000#給虛擬機設置內存大小
virshsetvcpusdeepin14#給虛擬機設置cpu個數

qemu-img 是一個功能強制磁盤鏡像管理工具

qemu-img--help包括以下功能
?check檢查完整性
?create創建鏡像
?commit提交更改
?compare比較
?convert轉換
?info獲得信息
?map映射
?snapshot快照管理
?rebase在已有的鏡像的基礎上創建新的鏡像
?resize調整大小
?amend修訂鏡像格式選

KVM 虛擬機的xml 配置文件說明

xml 配置文件也就是通常所說的虛擬機的描述文件，主要用來定義一個虛擬機的名稱、UUID、CPU、內存、虛擬磁盤、網卡等各種參數設置
/etc/libvirt/qemu/ #配置文件默認路徑

deepin.xml 配置文件說明:

deepin#虛擬機的名字
16e9cb49-8b05-4b34-9325-3bcf169dd32e#uuid值
4194304#虛擬機的最大內存
4194304#虛擬機當前的內存
4#該虛擬機的cpu數

hvm#hvm表示全虛擬化
#hd表示從硬盤啟動

。。。。。。。。。。
/usr/bin/qemu-system-x86_64#二進制模擬器設備的完整路徑
#disk是用來描述磁盤的主要容器

#指定磁盤上文件的絕對路徑


#MAC地址

KVM 虛擬機重命名技術

生成新的UUID 字串，并復制備用
uuidgen

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

virsh edit deepin #編輯虛擬機配置

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

virsh list --all #確認導入的新配置

IdNameState
-----------------------
-deepin1shutoff
-deepin2shutoff#新名稱的虛擬機

virsh undefine deepin1 #刪除舊名稱的虛擬機
virsh list --all #確認結果

IdNameState
-----------------------
-deepin2shutoff

KVM 虛擬機的復制技術

生成新UUID，并復制備用
uuidgen

7b292992-a86e-4386-951f-a577365cc721

導出配置

virshdumpxmldeepin2>/etc/libvirt/qemu/deepin3.xml

修改導出后的配置
vim /etc/libvirt/qemu/deepin3.xml

vim/etc/libvirt/qemu/deepin3.xml

deepin3#新名稱
3d7f2197-8dad-473c-99af-0570cd02ae5c#新UUID值
4194304#內存大小，單位KB
4194304#虛擬機分配的內存大
小，單位KB
2#虛擬CPU核數
.......


#新磁盤路徑



.......
#虛擬機網絡連接方式
#修改MAC地址
#當前主機網橋的名稱


.......

確認結果
virsh list --all

定義新虛擬機
virsh define deepin3.xml

IdNameState
-----------------------
-deepin2shutoff
-deepin3shutoff#新虛擬機

虛擬機快照建立的方式

快照（raw 格式的磁盤無法創建快照）

#qemu-imgsnapshot-l/kvm/img/test12.qcow2#查看磁盤快照
virshsnapshot-listtest12#查看快照
virshsnapshot-createtest12#生成快照
virshsnapshot-create-astest12snap1#自定義快照名
virshsnapshot-reverttest12snap1#快照恢復虛擬機
virshsnapshot-deletetest12snapname#刪除指定快照
virshsnapshot-currenttest12

項目實戰

1. 使用命令行工具創建虛擬機
用法: virt-install --name NAME --memory MB STORAGE INSTALL [options]
用途：從指定安裝源創建新虛擬機。
示例
創建鏡像文件

qemu-imgcreate-fqcow2-osize=20G/data/kvm/deepin-server3.qcow2

通過cdrom 鏡相引導安裝系統：

virt-install-ndeepin-server3--vcpus2-r4096-c
/home/yanght/ISO/uniontechos-desktop-20-professional-1021_amd64.iso--disk
/data/kvm/deepin-server3.qcow2,bus=virtio,size=20--graphicsvnc,listen=0.0.0.0--network
bridge=virbr0,model=virtio

2. 利用已有的虛擬機配置文件創建新的虛擬機
把deepin2 當做模板機,提取deepin2 的虛擬機磁盤、xml 配置文件

qemu-imginfo/var/lib/libvirt/images/deepin2.qcow2

輸出：

image:/var/lib/libvirt/images/deepin.qcow2
fileformat:qcow2
virtualsize:64G(68719476736bytes)#虛擬機磁盤容量
disksize:8.1G#在KVM服務器占用容量
cluster_size:65536
Formatspecificinformation:
compat:1.1
lazyrefcounts:true
refcountbits:16
corrupt:false

復用deepin2 模板機的磁盤數據

qemu-imgcreate-fqcow2-b/var/lib/libvirt/images/deepin2.qcow2
/var/lib/libvirt/images/deepin4.qcow2

復制配置

cd/etc/libvirt/qemu/
cpdeepin2.xmldeepin4.xml

修改配置文件
vim deepin4.xml

deepin4#新虛擬機名稱
da2478f0-abf0-11ea-a912-6f46e76df6b1#新UUID值
#文件類型
#磁盤類型
#新虛擬卷位置




#虛擬機的網絡接口類型
#刪除MAC地址
#虛擬機的網卡的源網絡名稱

根據配置文件定義虛擬機

virshdefine/etc/libvirt/qemu/deepin4.xml

查看所有虛擬主機
virsh list --all

IdNameState
-----------------------
-deepin2shutoff
-deepin4shutoff

開啟deepin 虛擬機

virshstartdeepin4

3. 使用命令行工具完成磁盤設備的熱插拔
virsh attach-disk (添加磁盤設備）
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 創建一塊100G 的qcow2 硬盤

SOURCEFILE=/data/kvm/deepin-server1-disk1.qcow2
qemu-imgcreate-fqcow2$SOURCEFILE20G

2、附加磁盤到指定虛擬機

DOMAIN=deepin-server1
TARGET=sdb
virshattach-disk--domain$DOMAIN--source$SOURCEFILE--target$TARGET
--subdriverqcow2--config--live

TARGET：一般為vdb，vdc…
–subdriver：這一項是必須的，如果不加的話，虛擬機不知道鏡像文件的格式，掛載
就會失敗。
Virsh detach-disk (刪除磁盤設備)
用法：

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

示例：

virshdetach-diskdeepinserver1sdb

輸出：

Diskdetachedsuccessfully