KVM簡介,安裝及常見使用詳解

men發表於2020-11-04

KVM簡介

KVM(名稱來自英語:Kernel-basedVirtual Machine的縮寫,即基於核心的虛擬機器),是一種用於Linux核心中的虛擬化基礎設施,可以將Linux核心轉化為一個hypervisor。KVM在2007年2月被匯入Linux 2.6.20核心中,以可載入核心模組的方式被移植到FreeBSD及illumos上。

KVM在具備Intel VT或AMD-V功能的x86平臺上執行。它也被移植到S/390,PowerPC與IA-64平臺上。在Linux核心3.9版中,加入ARM架構的支援。

/*
		1).KVM是開源軟體,全稱是kernel-based virtual machine(基於核心的虛擬機器)。
		2).是x86架構且硬體支援虛擬化技術(如 intel VT 或 AMD-V)的Linux全虛擬化解決方案。
		3).它包含一個為處理器提供底層虛擬化 可載入的核心模組kvm.ko(kvm-intel.ko或kvm-AMD.ko)。
		4).KVM還需要一個經過修改的QEMU軟體(qemu-kvm),作為虛擬機器上層控制和介面。
		5).KVM能在不改變linux或windows映象的情況下同時執行多個虛擬機器,(它的意思是多個虛擬機器使用同一映象)併為每一個虛擬機器配置個性化硬體環境(網路卡、磁碟、圖形介面卡……)。
		6).在主流的Linux核心,如2.6.20以上的核心均已包含了KVM核心。
*/
特點

1).要求cpu 必須支援虛擬化。
2).效能:作為伺服器很好,可是圖形能力十分的差。即使放電影,影像也是像刷油漆一樣,一層一層的。
3).cpu使用率控制很好。
4).控制上比較簡潔,功能比較豐富:比如使用“無敵功能”所有更改指向記憶體,你的映象永遠保持乾淨。“母映象”功能讓你擁有n個獨立快照點。還有很多引數。另外,kvm作為核心級的虛擬機器,剛開始發展關注的公司比較多——但是還沒有達到商業應用的水平。

KVM記憶體管理

KVM繼承了Linux系統管理記憶體的諸多特性,比如,分配給虛擬使用的記憶體可以被交換至交換空間、能夠使用大記憶體頁以實現更好的效能,以及對NUMA的支援能夠讓虛擬機器高效訪問更大的記憶體空間等。

KVM基於Intel的EPT(ExtendedPage Table)或AMD的RVI(Rapid Virtualization Indexing)技術可以支援更新的記憶體虛擬功能,這可以降低CPU的佔用率,並提供較好的吞吐量。
此外,KVM還藉助於KSM(Kernel Same-pageMerging)這個核心特性實現了記憶體頁面共享。KSM通過掃描每個虛擬機器的記憶體查詢各虛擬機器間相同的記憶體頁,並將這些記憶體頁合併為一個被各相關虛擬機器共享的單獨頁面。在某虛擬機器試圖修改此頁面中的資料時,KSM會重新為其提供一個新的頁面副本。實踐中,執行於同一臺物理主機上的具有相同GuestOS的虛擬機器之間出現相同記憶體頁面的概率是很高的,比如共享庫、核心或其它記憶體物件等都有可能表現為相同的記憶體頁,因此,KSM技術可以降低記憶體佔用進而提高整體效能。

部署KVM

檢測是否支援KVM

KVM 是基於 x86 虛擬化擴充套件(Intel VT 或者 AMD-V) 技術的虛擬機器軟體,所以檢視 CPU 是否支援 VT 技術,就可以判斷是否支援KVM。有返回結果,如果結果中有vmx(Intel)或svm(AMD)字樣,就說明CPU的支援的。

[root@kvm-47 ~]# cat /proc/cpuinfo | egrep 'vmx|svm' |wc -l
4
安裝KVM基礎環境

kvm相關安裝包及其作用:

/*
		qemukvm 主要的KVM程式包  
		pythonvirtinst 建立虛擬機器所需要的命令列工具和程式庫  
		virtmanager GUI虛擬機器管理工具  
		virttop 虛擬機器統計命令  
		virtviewer GUI連線程式,連線到已配置好的虛擬機器  
		libvirt C語言工具包,提供libvirt服務  
		libvirtclient 為虛擬客戶機提供的C語言工具包  
		virtinstall 基於libvirt服務的虛擬機器建立命令  
		bridgeutils 建立和管理橋接裝置的工具  
*/

安裝 kvm

yum -y install qemu-kvm python-virtinst libvirt libvirt-python virt-manager libguestfs-tools bridge-utils virt-install



# 重啟宿主機,以便載入 kvm 模組
reboot

# 檢視KVM模組是否被正確載入
[root@kvm-47 ~]# lsmod | grep kvm
kvm_intel             170181  4 
kvm                   554609  1 kvm_intel
irqbypass              13503  3 kvm

啟動kvm服務

啟動設定其開機自動啟動

systemctl start libvirtd && systemctl enable libvirtd

檢視狀態操作結果,如Active: active (running),說明執行情況良好

[root@kvm-47 ~]# systemctl status libvirtd
● libvirtd.service - Virtualization daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/libvirtd.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Wed 2020-11-04 10:41:23 CST; 2h 50min ago
     Docs: man:libvirtd(8)
           https://libvirt.org
 Main PID: 947 (libvirtd)
    Tasks: 20 (limit: 32768)
   CGroup: /system.slice/libvirtd.service
           ├─ 947 /usr/sbin/libvirtd
           ├─1082 /usr/sbin/dnsmasq --conf-file=/var/lib/libv...
           └─1083 /usr/sbin/dnsmasq --conf-file=/var/lib/libv...

Nov 04 12:36:40 kvm-47 libvirtd[947]: 2020-11-04 04:36:40.956...
Nov 04 12:40:29 kvm-47 libvirtd[947]: 2020-11-04 04:40:29.654...
Nov 04 12:48:44 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPREQUEST(virbr0...
Nov 04 12:48:44 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPACK(virbr0) 19...
Nov 04 12:52:46 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPREQUEST(virbr0...
Nov 04 12:52:46 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPACK(virbr0) 19...
Nov 04 12:59:56 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPREQUEST(virbr0...
Nov 04 12:59:56 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPACK(virbr0) 19...
Nov 04 13:24:39 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPREQUEST(virbr0...
Nov 04 13:24:39 kvm-47 dnsmasq-dhcp[1082]: DHCPACK(virbr0) 19...
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
[root@kvm-47 ~]# systemctl is-enabled libvirtd
enabled

安裝虛擬機器

安裝前要設定環境語言為英文LANG="en_US.UTF-8",如果是中文的話某些版本可能會報錯。CentOS 7 在這裡修改 /etc/locale.conf

kvm建立虛擬機器,特別注意.iso映象檔案一定放到/home,/tmp 或者根目錄重新建立目錄,不然會因為許可權報錯,無法建立虛擬機器。

下載映象
wget http://mirrors.aliyun.com/centos/7/isos/x86_64/CentOS-7-x86_64-Minimal-2003.iso
mv CentOS-7-x86_64-Minimal-2003.iso /tmp/
安裝虛擬機器
mkdir /var/kvm/images/ -p

virt-install \
--name test1 \
--ram 2096 \
--disk path=/var/kvm/images/test.img,size=8 \
--vcpus 1 \
--os-type linux \
--os-variant rhel7 \
--network bridge=virbr0 \
--graphics none \
--console pty,target_type=serial \
--location /tmp/CentOS-7-x86_64-Minimal-2003.iso \
--extra-args 'console=ttyS0,115200n8 serial'



virt-install \
--name test2 \
--ram 2096 \
--disk path=/var/kvm/images/test2.img,size=8 \
--vcpus 1 \
--os-type linux \
--os-variant rhel7 \
--network bridge=virbr0 \
--graphics none \
--console pty,target_type=serial \
--location /tmp/CentOS-7-x86_64-Minimal-2003.iso \
--extra-args 'console=ttyS0,115200n8 serial'

引數介紹


命令列配置系統

上面建立虛擬機器命令最終需要你配置系統基礎設定,帶 [!] 基本都是要配置的,按照順序往下配置,按對用的數字以此進行設定。

命令列操作介面

Installation

 1) [x] Language settings                 2) [!] Time settings
        (English (United States))                (Timezone is not set.)
 3) [!] Installation source               4) [!] Software selection
        (Processing...)                          (Processing...)
 5) [!] Installation Destination          6) [x] Kdump
        (No disks selected)                      (Kdump is enabled)
 7) [ ] Network configuration             8) [!] Root password
        (Not connected)                          (Password is not set.)
 9) [!] User creation
        (No user will be created)
  Please make your choice from above ['q' to quit | 'b' to begin installation |
  'r' to refresh]: 

1.Time settings設定時區

Installation Destination 安裝磁碟

按b進入安裝, 等待幾分鐘安裝完成即可

連線虛擬機器

通過 virsh console <虛擬機器名稱> 命令來連線虛擬機器

# 檢視虛擬機器
virsh list              # 檢視在執行的虛擬機器
virsh list --all         # 檢視所有虛擬機器

 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 7     centos72                       running

連線虛擬機器

virsh console centos72

退出虛擬機器

`exit 退出系統到登入介面`
`快捷鍵: ctrl+]`
				`ctrl +5`  `從虛擬機器登入頁面,退出到宿主機命令列頁面`
				`control +]`

配置網路

配置虛擬機器網路
[root@kvm-47 ~]# virsh console test2
Connected to domain test2
Escape character is ^]

CentOS Linux 7 (Core)
Kernel 3.10.0-1127.el7.x86_64 on an x86_64

localhost login: root
Password: 
Last login: Wed Nov  4 14:20:45 on ttyS0
[root@localhost ~]# dhclient eth0

[root@localhost ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    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 group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:40:16:b0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.59/24 brd 192.168.122.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 3522sec preferred_lft 3522sec

[root@localhost ~]# yum install -y net-tools
[root@localhost ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
TYPE=Ethernet
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=dhcp
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=eth0
UUID=55bac306-da97-49f8-9838-450002d702dc
DEVICE=eth0
// 此處修改為yes
ONBOOT=yes

[root@localhost ~]# systemctl restart network

DNS配置,也可以放到ifcfg-eth0中,DNS不是隨便設定的,你可以通過hostdignslookup命令查詢DNS,如果這些工具不存在可以通過yum install bind-utils -y來安裝一下。

# 如果沒有在網路配置新增DNS可以這種方式新增DNS
echo "nameserver 192.168.188.1" > /etc/resolv.conf
虛擬機器其它管理
virsh start centos72     # 虛擬機器開啟(啟動):
virsh reboot centos72    # 虛擬機器重新啟動
virsh shutdown centos72  # 虛擬機器關機
virsh destroy centos72   # 強制關機(強制斷電)
virsh suspend centos72   # 暫停(掛起)KVM 虛擬機器
virsh resume centos72    # 恢復被掛起的 KVM 虛擬機器
virsh undefine centos72  # 該方法只刪除配置檔案,磁碟檔案未刪除
virsh autostart centos72 # 隨物理機啟動而啟動(開機啟動)
virsh autostart --disable centos72 # 取消標記為自動開始(取消開機啟動)
配置物理機網路

目前我只有一個固定IP,通過配置eno2,網橋當做路由器,虛擬機器共享物理機進出網路。物理機網路配置,網路進出走eno2 編輯vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno2

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
NAME=eno2
UUID=f66c303e-994a-43cf-bd91-bb897dc2088d
DEVICE=eno2
ONBOOT=yes

IPADDR=<這裡固定IP配置的地方>  # 設定IP地址
PREFIX=24                   # 設定子網掩碼
GATEWAY=<這裡設定閘道器>        # 設定閘道器
DNS1=<這裡設定DNS>           # DNS

ifcfg-br0 橋接網路卡配置在同一個目錄中。

TYPE=Bridge
BOOTPROTO=static
NAME=br0
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.120.1
PREFIX=24

ifcfg-eno1 物理網路卡指定橋接網路卡BRIDGE="br0"

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=eno1
DEVICE=eno1
ONBOOT=yes
BRIDGE="br0"

配置路由轉發vi /etc/sysctl.conf

# Controls IP packet forwarding
net.ipv4.ip_forward = 0
# 修改為
# Controls IP packet forwarding
net.ipv4.ip_forward = 1  #  允許內建路由

# 再執行 `sysctl -p` 使其生效

埠轉發

現在我們還以上述VM為例,目前該KVM的公網IP為211.11.61.7,VM的IP為192.168.188.115,現在我要求通過訪問KVM的2222埠訪問VM的22埠。

編輯vi /etc/rc.d/rc.local 新增下面命令,達到開機重啟配置網路轉發規則。

# 啟動網路轉發規則
iptables -t nat -A : -s 192.168.188.0/24 -j SNAT --to-source 211.11.61.7

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.188.0/24 -j SNAT --to-source 211.11.61.7
iptables -t nat -A PREROUTING -d  211.11.61.7 -p tcp --dport 2222  -j DNAT --to-dest 192.168.188.115:22
iptables -t nat -A PREROUTING -d  211.11.61.7 -p tcp --dport 2221  -j DNAT --to-dest 192.168.188.115:21

# 實際效果可以通過外網連線虛擬機器
ssh -p 2222 root@211.11.61.7

通過iptables命令來設定轉發規則,源SNAT規則,源網路地址轉換,SNAT就是重寫包的源IP地址。

# 資料包進行 源NAT(SNAT),系統先路由——>再過濾(FORWARD)——>最後才進行POSTROUTING SNAT地址翻譯
# -t<表>:指定要操縱的表;
# -A:向規則鏈中新增條目;
# -s:指定要匹配的資料包源ip地址;
# -j<目標>:指定要跳轉的目標;
# -j SNAT:源網路地址轉換,SNAT就是重寫包的源IP地址
# --to-source ipaddr[-ipaddr][:port-port] 
#   它可以指定單個新的源IP地址,IP地址的包含範圍,以及可選的埠範圍(僅當規則還指定-p tcp或-p udp時才有效)。 
#   如果沒有指定埠範圍,則低於512的源埠將對映到512以下的其他埠:512和1023之間的埠將對映到低於1024的埠,
#   其他埠將被對映到1024或更高。 在可能的情況下,不會發生港口更改。
#   在核心高達2.6.10,您可以新增幾個 - 源選項。 
#   對於這些核心,如果通過地址範圍或多個源選項指定多個源地址,則會在這些地址之間進行簡單的迴圈(迴圈中迴圈)。 
#   後來的核心(> = 2.6.11-rc1)不再具有NAT到多個範圍的能力。
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.120.0/24 -j SNAT --to-source <固定IP>
# cat /etc/sysconfig/iptables

公網訪問虛擬機器

通過公網ip 192.168.188.2222280,轉發到虛擬機器192.168.111.133:80上面

iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.188.222 -p tcp --dport 2280 -j DNAT --to-dest 192.168.111.133:80

重啟並儲存 iptables 配置。

# 儲存 
service iptables save
# 重啟
service iptables restart

配置宿主機網路

  1. KVM 虛擬機器是基於 NAT 的網路配置;
  2. 只有同一宿主機的虛擬鍵之間可以互相訪問,跨宿主機是不能訪問;
  3. 虛擬機器需要和宿主機配置成橋接模式,以便虛擬機器可以在區域網內可見;

Bridge模式配置

Bridge方式即虛擬網橋的網路連線方式,是客戶機和子網裡面的機器能夠互相通訊。可以使虛擬機器成為網路中具有獨立IP的主機。橋接網路(也叫 物理裝置共享)被用作把一個物理裝置複製到一臺虛擬機器。網橋多用作高階設定,特別是主機多個網路介面的情況。

┌─────────────────────────┐      ┌─────────────────┐
│          HOST           │      │Virtual Machine 1│
│ ┌──────┐      ┌───────┐ │      │    ┌──────┐     │
│ │ br0  │──┬───│ vnet0 │─│─ ─ ─ │    │ br0  │     │
│ └──────┘  │   └───────┘ │      │    └──────┘     │
│     │     │             │      └─────────────────┘
│     │     │   ┌───────┐ │      ┌─────────────────┐
│ ┌──────┐  └───│ vnet1 │─│─     │Virtual Machine 2│
│ │ eno0 │      └───────┘ │ │    │    ┌──────┐     │
│ └──────┘                │  ─ ─ │    │ br0  │     │
│ ┌──────┐                │      │    └──────┘     │
│ │ eno1 │                │      └─────────────────┘
│ └──────┘                │
└─────────────────────────┘

通過ip命令檢視宿主機配置檔案的名字

ip addr

6: eno1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP qlen 1000
    link/ether 38:63:bb:44:cf:6c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.188.132/24 brd 192.168.188.255 scope global dynamic eno1
       valid_lft 2822sec preferred_lft 2822sec
    inet6 fe80::3a63:bbff:fe44:cf6c/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

可以看到上面eno1是有獲取到ip地址的,相對應的檔案在/etc/sysconfig/network-scripts/目錄中,ifcfg-eno1 宿主機的物理網路卡配置檔案

# cat ifcfg-eno1
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=static
NAME=eno1
DEVICE=eno1
UUID=242b3d4d-37a5-4f46-b072-55554c185ecf
ONBOOT=yes

BRIDGE="br0" # 指定橋接網路卡的名稱

ifcfg-br0 橋接網路卡配置在同一個目錄中。

# cat ifcfg-br0
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
NAME=br0
UUID=242b3d4d-37a5-4f46-b072-55554c185ecf
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
TYPE=bridge  # 將制定為橋接型別
IPADDR=192.168.188.133  # 設定IP地址
PREFIX=24               # 設定子網掩碼
GATEWAY=192.168.188.1   # 設定閘道器

配置好之後,通過systemctl 命令重啟網路卡。

ifup eno1 # 啟用網路卡
ifup br0 # 啟用橋接網路卡
# 兩種重啟網路的方法
systemctl restart network.service
service network restart

# 校驗橋接介面
brctl show

bridge name bridge id   STP enabled interfaces
br0   8000.3863bb44cf6c no    eno1
              vnet0
virbr0    8000.525400193f0f yes   virbr0-nic

NAT模式

NAT(Network Address Translation網路地址翻譯),NAT方式是kvm安裝後的預設方式。它支援主機與虛擬機器的互訪,同時也支援虛擬機器訪問網際網路,但不支援外界訪問虛擬機器。

virsh net-edit default # 如果要建立或者修改NAT網路,要先編輯default.xml:
virsh net-list --all

 Name                 State      Autostart     Persistent
----------------------------------------------------------
 default              active     no            no

default是宿主機安裝虛擬機器支援模組的時候自動安裝的。

ip a l
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 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
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens1f0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc mq state DOWN qlen 1000
    link/ether 2c:44:fd:8c:43:44 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: ens1f1: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc mq state DOWN qlen 1000
    link/ether 2c:44:fd:8c:43:45 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: ens1f2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc mq state DOWN qlen 1000
    link/ether 2c:44:fd:8c:43:46 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
5: ens1f3: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc mq state DOWN qlen 1000
    link/ether 2c:44:fd:8c:43:47 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
6: eno1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq master br0 state UP qlen 1000
    link/ether 38:63:bb:44:cf:6c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
7: eno2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc mq state DOWN qlen 1000
    link/ether 38:63:bb:44:cf:6d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
8: eno3: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc mq state DOWN qlen 1000
    link/ether 38:63:bb:44:cf:6e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
9: eno4: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc mq state DOWN qlen 1000
    link/ether 38:63:bb:44:cf:6f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
10: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN
    link/ether 52:54:00:19:3f:0f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
       valid_lft forever preferred_lft forever
11: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc pfifo_fast master virbr0 state DOWN qlen 500
    link/ether 52:54:00:19:3f:0f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
12: br0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP
    link/ether 38:63:bb:44:cf:6c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.188.132/24 brd 192.168.188.255 scope global dynamic br0
       valid_lft 3397sec preferred_lft 3397sec
    inet 192.168.188.133/24 brd 192.168.188.255 scope global secondary br0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::3a63:bbff:fe44:cf6c/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
19: vnet0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast master br0 state UNKNOWN qlen 500
    link/ether fe:54:00:72:12:a8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet6 fe80::fc54:ff:fe72:12a8/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

其中virbr0是由宿主機虛擬機器支援模組安裝時產生的虛擬網路介面,也是一個switch和bridge,負責把內容分發到各虛擬機器。幾個虛擬機器管理模組產生的介面關係如下圖:

┌───────────────────────┐                      
│         HOST          │                      
│ ┌──────┐              │   ┌─────────────────┐
│ │ br0  │─┬──────┐     │   │Virtual Machine 1│
│ └──────┘ │      │     │   │   ┌──────┐      │
│     │    │  ┌───────┐ │ ─ │   │ br0  │      │
│     │    │  │ vnet0 │─│┘  │   └──────┘      │
│ ┌──────┐ │  └───────┘ │   └─────────────────┘
│ │virbr0│ │  ┌───────┐ │   ┌─────────────────┐
│ │ -nic │ └──│ vnet1 │─│┐  │Virtual Machine 2│
│ └──────┘    └───────┘ │   │                 │
│ ┌──────┐              │└ ─│   ┌──────┐      │
│ │ eno0 │              │   │   │ br0  │      │
│ └──────┘              │   │   └──────┘      │
│ ┌──────┐              │   └─────────────────┘
│ │ eno1 │              │
│ └──────┘              │
└───────────────────────┘

從圖上可以看出,虛擬介面和物理介面之間沒有連線關係,所以虛擬機器只能在通過虛擬的網路訪問外部世界,無法從網路上定位和訪問虛擬主機。virbr0是一個橋接器,接收所有到網路192.168.122.*的內容。從下面命令可以驗證:

brctl show
# 輸出結果
# ---------------------
# bridge name bridge id   STP enabled interfaces
# br0   8000.3863bb44cf6c no    eno1
#               vnet0
# virbr0    8000.525400193f0f yes   virbr0-nic

ip route
# default via 192.168.188.1 dev br0
# 169.254.0.0/16 dev br0  scope link  metric 1012
# 192.168.122.0/24 dev virbr0  proto kernel  scope link  src 192.168.122.1
# 192.168.188.0/24 dev br0  proto kernel  scope link  src 192.168.188.132

同時,虛擬機器支援模組會修改iptables規則,通過命令可以檢視:

iptables -t nat -L -nv
iptables -t filter -L -nv

如果沒有default的話,或者需要擴充套件自己的虛擬網路,可以使用命令重新安裝NAT。

virsh net-define /usr/share/libvirt/networks/default.xml

此命令定義一個虛擬網路,default.xml的內容:

<network>
  <name>default</name>
  <bridge name="virbr0" />
  <forward/>
  <ip address="192.168.122.1" netmask="255.255.255.0">
    <dhcp>
      <range start="192.168.122.2" end="192.168.122.254" />
    </dhcp>
  </ip>
</network>

也可以修改xml,建立自己的虛擬網路。

重新載入和啟用配置:

virsh  net-define /etc/libvirt/qemu/networks/default.xml

標記為自動啟動:

virsh net-autostart default
# Network default marked as autostarted

virsh net-start default

啟動網路

virsh net-start default
# Network default started

網路啟動後可以用命令brctl show 檢視和驗證。

修改vi /etc/sysctl.conf中引數,允許ip轉發,CentOS7是在vi /usr/lib/sysctl.d/00-system.conf 這裡面修改

net.ipv4.ip_forward=1

通過 sysctl -p 檢視修改結果

自定義NAT網路

建立名為management的NAT網路,vi /usr/share/libvirt/networks/management.xml

<network>
  <name>management</name>
  <bridge name="virbr1"/>
  <forward/>
  <ip address="192.168.123.1" netmask="255.255.255.0">
    <dhcp>
      <range start="192.168.123.2" end="192.168.123.254"/>
    </dhcp>
  </ip>
</network>

啟用新建的NAT網路

virsh net-define /usr/share/libvirt/networks/management.xml
virsh net-start management
virsh net-autostart management

驗證

brctl show
# bridge name bridge id   STP enabled interfaces
# br0   8000.3863bb44cf6c no    eno1
#               vnet0
# virbr0    8000.525400193f0f yes   virbr0-nic
# virbr1    8000.52540027f0ba yes   virbr1-nic

virsh net-list --all
#  Name                 State      Autostart     Persistent
# ----------------------------------------------------------
#  default              active     no            no
#  management           active     yes           yes

修改虛擬機器配置資訊

直接通過vim命令修改

vim  /etc/libvirt/qemu/centos72.xml

通過virsh命令修改

virsh edit centos72

克隆虛擬機器

# 暫停原始虛擬機器
virsh shutdown centos72
virt-clone -o centos72 -n centos.112 -f /home/vms/centos.112.qcow2 -m 00:00:00:00:00:01
virt-clone -o centos88 -n centos.112 --file /home/vms/centos.112.qcow2 --nonsparse

virt-clone 引數介紹

  • --version 檢視版本。
  • -h,--help 檢視幫助資訊。
  • --connect=URI 連線到虛擬機器管理程式 libvirt 的URI。
  • -o 原始虛擬機器名稱 原始虛擬機器名稱,必須為關閉或者暫停狀態。
  • -n 新虛擬機器名稱 --name 新虛擬機器名稱。
  • --auto-clone 從原來的虛擬機器配置自動生成克隆名稱和儲存路徑。
  • -u NEW_UUID, --uuid=NEW_UUID 克隆虛擬機器的新的UUID,預設值是一個隨機生成的UUID。
  • -m NEW_MAC, --mac=NEW_MAC 設定一個新的mac地址,預設為隨機生成 MAC。
  • -f NEW_DISKFILE, --file=NEW_DISKFILE 為新客戶機使用新的磁碟映象檔案地址。
  • --force-copy=TARGET 強制複製裝置。
  • --nonsparse 不使用稀疏檔案複製磁碟映像。

通過映象建立虛擬機器

建立虛擬機器映象檔案

# 複製第一次安裝的乾淨系統映象,作為基礎映象檔案,
# 後面建立虛擬機器使用這個基礎映象
cp /home/vms/centos.88.qcow2 /home/vms/centos7.base.qcow2

# 使用基礎映象檔案,建立新的虛擬機器映象
cp /home/vms/centos7.base.qcow2 /home/vms/centos7.113.qcow2

建立虛擬機器配置檔案

# 複製第一次安裝的乾淨系統映象,作為基礎配置檔案。
virsh dumpxml centos.88 > /home/vms/centos7.base.xml

# 使用基礎虛擬機器映象配置檔案,建立新的虛擬機器配置檔案
cp /home/vms/centos7.base.xml /home/vms/centos7.113.xml

# 編輯新虛擬機器配置檔案
vi /home/vms/centos7.113.xml

主要是修改虛擬機器檔名,UUID,映象地址和網路卡地址,其中 UUID 在 Linux 下可以使用 uuidgen 命令生成

<domain type='kvm'>
  <name>centos7.113</name>
  <uuid>1e86167a-33a9-4ce8-929e-58013fbf9122</uuid>
  <devices>
    <disk type='file' device='disk'>
      <source file='/home/vms/centos7.113.img'/>
    </disk>
    <interface type='bridge'>
      <mac address='00:00:00:00:00:04'/>
    </interface>    
    </devices>
</domain>
virsh define /home/vms/centos7.113.xml
# Domain centos.113 defined from /home/vms/centos7.113.xml

動態更改cpu數量和記憶體大小

動態調整,如果超過給虛擬機器分配的最大記憶體,需要重啟虛擬機器。

virsh list --all
#  Id    名稱                         狀態
# ----------------------------------------------------
#  2     working112                     running

# 更改CPU
virsh setvcpus working112 --maximum 4 --config
# 更改記憶體
virsh setmaxmem working112 1048576 --config
# 檢視資訊
virsh dominfo working112

掛載磁碟

建立磁碟
mkdir /home/vms
檢視映象資訊
virt-filesystems --long --parts --blkdevs -h -a working112.qcow2

# Name       Type       Size  Parent
# /dev/sda1  partition  200M  /dev/sda
# /dev/sda2  partition  9.8G  /dev/sda
# /dev/sda   device     10G   -

qemu-img info working112.qcow2

# image: working112.qcow2
# file format: qcow2
# virtual size: 140G (150323855360 bytes)
# disk size: 33G
# cluster_size: 65536
# Format specific information:
#     compat: 1.1
#     lazy refcounts: true

給虛擬機器映象新增200G大小,注意需要停止working112虛擬機器

qemu-img resize working112.qcow2 +200G
# Image resized.

首先,我們製作如下所示的磁碟的備份副本。

cp working112.qcow2 working112-orig.qcow2

然後我們執行下面的命令來增加 /dev/sda

virt-resize --expand /dev/sda1 working112-orig.qcow2 working112.qcow2

檢視映象資訊

qemu-img info working112.qcow2
# image: working112.qcow2
# file format: qcow2
# virtual size: 140G (150323855360 bytes)
# disk size: 33G
# cluster_size: 65536
# Format specific information:
#     compat: 1.1
#     lazy refcounts: true

進入虛擬機器virsh console working112 檢視資訊

vgdisplay # 顯示卷組大小
lvdisplay # 顯示邏輯卷大小

卷組大小已增加,下面需要分配容量給邏輯卷

lvextend -L +60G /dev/centos/root

還有最後一步,分配好了需要做系統調整

# ext 系統格式使用:
resize2fs /dev/centos/root
# xfs 系統格式使用下面命令
xfs_growfs /dev/centos/root

常用命令說明

virt-install

常用引數說明

–name指定虛擬機器名稱
–memory分配記憶體大小。
–vcpus分配CPU核心數,最大與實體機CPU核心數相同
–disk指定虛擬機器映象,size指定分配大小單位為G。
–network網路型別,此處用的是預設,一般用的應該是bridge橋接。
–accelerate加速
–cdrom指定安裝映象iso
–vnc啟用VNC遠端管理,一般安裝系統都要啟用。
–vncport指定VNC監控埠,預設埠為5900,埠不能重複。
–vnclisten指定VNC繫結IP,預設繫結127.0.0.1,這裡改為0.0.0.0。
–os-type=linux,windows
–os-variant=rhel6

--name      指定虛擬機器名稱
--ram       虛擬機器記憶體大小,以 MB 為單位
--vcpus     分配CPU核心數,最大與實體機CPU核心數相同
–-vnc       啟用VNC遠端管理,一般安裝系統都要啟用。
–-vncport   指定VNC監控埠,預設埠為5900,埠不能重複。
–-vnclisten  指定VNC繫結IP,預設繫結127.0.0.1,這裡改為0.0.0.0。
--network   虛擬機器網路配置
  # 其中子選項,bridge=br0 指定橋接網路卡的名稱。

–os-type=linux,windows
–os-variant=rhel7.2

--disk 指定虛擬機器的磁碟儲存位置
  # size,初始磁碟大小,以 GB 為單位。

--location 指定安裝介質路徑,如光碟映象的檔案路徑。
--graphics 圖形化顯示配置
  # 全新安裝虛擬機器過程中可能會有很多互動操作,比如設定語言,初始化 root 密碼等等。
  # graphics 選項的作用就是配置圖形化的互動方式,可以使用 vnc(一種遠端桌面軟體)進行連結。
  # 我們這列使用命令列的方式安裝,所以這裡要設定為 none,但要通過 --extra-args 選項指定終端資訊,
  # 這樣才能將安裝過程中的互動資訊輸出到當前控制檯。
--extra-args 根據不同的安裝方式設定不同的額外選項
virsh
virsh list --all           # 檢視所有執行和沒有執行的虛擬機器
virsh list                 # 檢視在執行的虛擬機器
virsh dumpxml vm-name      # 檢視kvm虛擬機器配置檔案
virsh start vm-name        # 啟動kvm虛擬機器
virsh shutdown vm-name     # 正常關機

virsh destroy vm-name      # 非正常關機,強制關閉虛擬機器(相當於物理機直接拔掉電源)
virsh undefine vm-name     # 刪除vm的配置檔案

ls /etc/libvirt/qemu
# 檢視刪除結果,Centos-6.6的配置檔案被刪除,但磁碟檔案不會被刪除

virsh define file-name.xml # 根據配置檔案定義虛擬機器
virsh suspend vm-name      # 掛起,終止
virsh resumed vm-name      # 恢復被掛起的虛擬機器
virsh autostart vm-name    # 開機自啟動vm
virsh console <虛擬機器名稱>   # 連線虛擬機器

錯誤解決

console test
Connected to domain test
Escape character is ^]

如果出現上面字串使用 CTRL+Shift+5 CTRL+Shift+]

  1. ERROR Format cannot be specified for unmanaged storage.
    virt-manager 沒有找到儲存池,建立儲存池即可

  2. KVM VNC客戶端連線閃退
    使用real vnc或者其它vnc客戶端連線kvm閃退,把客戶端設定中的ColourLevel值設定為rgb222或full即可

  3. virsh shutdown 無法關閉虛擬機器
    使用該命令關閉虛擬機器時,KVM是向虛擬機器傳送一個ACPI的指令,需要虛擬機器安裝acpid服務:

  4. operation failed: Active console session exists for this domain

# 方案1
$ ps aux | grep console
$ kill -9 <程式號>
# 方案2
$ /etc/init.d/libvirt-bin restart
# 方案3
$ ps aux | grep kvm
$ kill 對應的虛擬機器程式

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