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KVM_虚拟化技术

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一：什么是 KVM

KVM 是指基于 Linux 内核的虚拟机（Kernel-based Virtual Machine）。 2006 年 10 月，由以色列的 Qumranet 组织开发的一种新的“虚拟机”实现方案。 2007 年 2 月发布的 Linux 2.6.20 内核第一次包含了 KVM 。增加 KVM 到 Linux 内核是 Linux 发展的一个重要里程碑，这也是第一个整合到 Linux 主线内核的虚拟化技术。

KVM 在标准的 Linux 内核中增加了虚拟技术，从而我们可以通过优化的内核来使用虚拟技术。在 KVM 模型中，每一个虚拟机都是一个由 Linux 调度程序管理的标准进程，你可以在用户空间启动客户机操作系统。一个普通的 Linux 进程有两种运行模式：内核和用户。 KVM 增加了第三种模式：客户模式（有自己的内核和用户模式）。

一个典型的 KVM 安装包括以下部件：

  • 一个模拟硬件的用户空间部件，它是一个稍微改动过的 QEMU 进程。从客户机操作系统执行 I/O 会拥有 QEMU。QEMU 是一个平台虚拟化方案，它允许整个 PC 环境（包括磁盘、显示卡（图形卡）、网络设备）的虚拟化。任何客户机操作系统所发出的 I/O 请求都被拦截，并被路由到用户模式用以被 QEMU 过程模拟仿真。

二： 安装 KVM

2.1 系统要求

KVM 需要有 CPU 的支持 (Intel VT 或 AMD SVM)，在安装 KVM 之前检查一下 CPU 是否提供了虚拟技术的支持

  • 基于Intel处理器的系统，运行grep vmx /proc/cpuinfo查找 CPU flags 是否包括vmx关键词
  • 基于AMD处理器的系统，运行grep svm /proc/cpuinfo查找 CPU flags 是否包括svm关键词
  • 检查 BIOS，确保 BIOS 里开启VT选项

注：

  • 一些厂商禁止了机器 BIOS 中的 VT 选项 , 这种方式下 VT 不能被重新打开
  • /proc/cpuinfo 仅从 Linux 2.6.15(Intel) 和 Linux 2.6.16(AMD) 开始显示虚拟化方面的信息。请使用 uname -r 命令查询您的内核版本。如有疑问，请联系硬件厂商
egrep "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo

flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni dtes64 monitor ds_cpl vmx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm dca sse4_1 sse4_2 popcnt lahf_lm dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid

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2.2 安装 kvm 软件

安装 KVM 模块、管理工具和 libvirt （一个创建虚拟机的工具）

yum install -y qemu-kvm libvirt virt-install virt-manager bridge-utils

/etc/init.d/libvirtd start

chkconfig libvirtd on

2.2.1 确保正确加载 KVM 模块

lsmod  | grep kvm

kvm_intel              54285  0 

kvm                   333172  1 kvm_intel

2.2.2 检查 kvm 是否正确安装

virsh -c qemu:///system list

 Id    Name                           State

----------------------------------------------------

如果这里是错误信息，说明安装出现问题

2.3 配置网络-网桥模式

kvm 上网有两种配置，一种是 default，它支持主机和虚拟机的互访，同时也支持虚拟机访问互联网，但不支持外界访问虚拟机，另外一种是 bridge 方式，可以使虚拟机成为网络中具有独立 IP 的主机。

2.3.1 默认网络 virbro

默认的网络连接是 virbr0，它的配置文件在 /var/lib/libvirt/network 目录下，默认配置为

cat /var/lib/libvirt/network/default.xml 

  default

  77094b31-b7eb-46ca-930e-e0be9715a5ce

2.3.2 桥接网络

配置桥接网卡，配置如下

more /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-\*

:::::::::::::: 新建文件

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0

::::::::::::::

DEVICE=br0

ONBOOT=yes

TYPE=Bridge

BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.39.20

NETMASK=255.255.255.0

GATEWAY=192.168.39.1

DNS1=8.8.8.8

:::::::::::::: 物理网卡

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-em1

::::::::::::::

DEVICE=em1

TYPE=Ethernet

ONBOOT=yes

BOOTPROTO=static

BRIDGE=br0

::::::::::::::

2.4 配置网络-NAT模式

NATM模式下不用配置为网卡

2.5配置 VNC

(1) 修改 VNC 服务端的配置文件

[root@LINUX ~]# vim /etc/libvirt/qemu.conf  

vnc_listen = "0.0.0.0"   第十二行，把 vnc_listen 前面的#号去掉。

(2) 重启 libvirtd 和 messagebus 服务

[root@LINUX ~]# /etc/init.d/libvirtd restart

Stopping libvirtd daemon:                                  [  OK  ]

Starting libvirtd daemon: libvirtd: initialization failed  [FAILED]

解决办法：

[root@LINUX ~]# echo "export LC_ALL=en_US.UTF-8"  >>  /etc/profile

[root@LINUX ~]# source /etc/profile

[root@LINUX ~]# /etc/init.d/libvirtd restart

[root@LINUX ~]# /etc/init.d/messagebus restart

三：创建虚拟机

virt-manager 是基于 libvirt 的图像化虚拟机管理软件，操作类似 vmware，不做详细介绍。

  • (1)Virt-manager 图形化模式安装
  • (2)Virt-install 命令模式安装【本文使用此方式】
  • (3)Virsh XML 模板安装

3.1 上传 ISO

[root@LINUX ~]# mkdir -p /home/iso

[root@LINUX ~]# mkdir -p /home/kvm

将 iso 拷贝到 /home/iso 目录

3.2 创建 kvm 虚拟机的磁盘文件

本例创建的磁盘文件为 10G，实际使用中应注意下 /home 的空间，可以设置为 100G

[root@LINUX ~]# cd /home/kvm/

[root@LINUX ~]# qemu-img create -f qcow2 -o preallocation=metadata kvm_mode.img 10G        

3.3 启动虚拟机

3.3.1 启动虚拟机参数说明

virt-install命令有许多选项，这些选项大体可分为下面几大类，同时对每类中的常用选项也做出简单说明。

一般选项：指定虚拟机的名称、内存大小、VCPU个数及特性等；

安装方法：指定安装方法、GuestOS类型等；

存储配置：指定存储类型、位置及属性等；

网络配置：指定网络接口的网络类型及接口属性如MAC地址、驱动模式等；

图形配置：定义虚拟机显示功能相关的配置，如VNC相关配置；

设备选项：指定文本控制台、声音设备、串行接口、并行接口、显示接口等；

3.3.2 bridge 网络模式启动虚拟机

有独立 IP 时使用这种方式

[root@LINUX ~]# chmod -R 777 /etc/libvirt

[root@LINUX ~]# chmod -R 777 /home/kvm

[root@LINUX ~]#virt-install --name=kvm_test --ram 4096 --vcpus=4 \

       -f /home/kvm/kvm_mode.img --cdrom /home/iso/sucunOs_anydisk.iso \

       --graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=7788, --network bridge=br0 \

       --force --autostart

3.3.3 NAT 模式启动虚拟机

没有独立 IP 时使用这种方式

[root@LINUX ~]# chmod -R 777 /etc/libvirt

[root@LINUX ~]# chmod -R 777 /home/kvm

[root@LINUX ~]#virt-install --name=kvm_test --ram 4096 --vcpus=4 \

       -f /home/kvm/kvm_mode.img --cdrom /home/iso/sucunOs_anydisk.iso \

       --graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=7788 \

       --force --autostart

3.4 连接虚拟机

点击 continue 是如果出现闪退的情况，请修改 Option->Expert->ColorLevel 的值为 full

四：管理 KVM

4.1 管理 kvm 上的虚拟机

  • virsh list #显示本地活动虚拟机
  • virsh list --all #显示本地所有的虚拟机（活动的 + 不活动的）
  • virsh start x #启动名字为 x 的非活动虚拟机
  • virsh shutdown x #正常关闭虚拟机
  • virsh dominfo x #显示虚拟机的基本信息
  • virsh autostart x #将 x 虚拟机设置为自动启动
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