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Linux 虚拟化技术 KVM

news 来源：原创 2024/11/17 4:31:07

目录

 virt-install 命令创建虚拟机      命令版 半手工

利用 qemu-img命令创建虚拟磁盘

基于已有系统直接创建新的虚拟机启动   复制

​编辑

 复制 可以   适用于脚本 可以批量改  内存之类的   克隆没法子改

 利用virt-clone克隆实现

半虚拟化设备统一接口virtio

 创建 Windows Server 2008 虚拟机

 生成Windows Server 2008 镜像模版、

libvirt 架构

 快照

  #查看虚拟机详细信息

#查看当前启动的虚拟机

#查看所有虚拟机

启动和关闭虚拟机

#列出开机状态虚拟机的UUID和名称

#列出所有虚拟机的UUID和name

查看虚拟机UUID,通过UUID启动关闭虚拟机

暂停和恢复虚拟机

配置虚拟机开机自动启动

 磁盘预分配策略

虚拟磁盘类型 

 qcow2 格式选项

创建raw格式非稀疏文件 

 创建raw格式稀疏文件

raw文件复制的格式控制 

virsh 管理虚拟机快照

使用virsh 命令还原快照 

#删除快照 

[root@ubuntu2004 isos]#virsh dominfo centos7.0    #查看虚拟机详细信息
Id:             -
Name:           centos7.0
UUID:           266d67e2-8630-4dcf-955d-b0bbb71f9ae6
OS Type:        hvm
State:          shut off
CPU(s):         2
Max memory:     1048576 KiB
Used memory:    1048576 KiB
Persistent:     yes
Autostart:      disable
Managed save:   no
Security model: apparmor
Security DOI:   0

apt update

apt install cpu-checker 

 apt install qemu-kvm virt-manager libvirt-daemon-system  

apt install bridge-utils        #网桥

[root@rocky8 ~]#yum install bridge-utils.x86_64 

[root@ubuntu2004 ~]#export DISPLAY=10.0.0.1:0.0     

#如果没有需要加载一下环境变量，export=DISPLAY=ip地址:0.0

[root@ubuntu2004 ~]#virt-manager             #需要安装Xmanager 

CentOS 安装 KVM

[root@centos8 ~]#yum -y install qemu-kvm libvirt virt-manager virt-install virt-viewer
[root@centos8 ~]#systemctl start --now libvirtd

CentOS 8 还提供基于Web的虚拟机管理方式

root@centos8 ~]#yum -y install cockpit cockpit-machines
[root@centos8 ~]#systemctl enable --now cockpit.socket

Created symlink /etc/systemd/system/sockets.target.wants/cockpit.socket →
/usr/lib/systemd/system/cockpit.socket.

#打开浏览器，访问以下地址：
https://centos8主机:9090

图形化工具 virt-manager

[root@rocky8 ~]#yum install bridge-utils.x86_64 
[root@rocky8 ~]#export DISPLAY=10.0.0.1:0.0
[root@rocky8 ~]#virt-manager 

   

  • [root@ubuntu2004 ~]#localectl status        #查看当前字符集  （为乱码）
  • [root@ubuntu2004 ~]#localectl set-locale LANG=en_US.UTF-8        #把他改写成utf8格式
  • [root@ubuntu2004 ~]#exit           #退出之后重新执行
  • [root@ubuntu2004 ~]#virt-manager 

  cat /etc/libvirt/qemu/networks/default.xml 

[root@ubuntu2004 ~]# cat /etc/libvirt/qemu/networks/default.xml    #定义范围
<!--
WARNING: THIS IS AN AUTO-GENERATED FILE. CHANGES TO IT ARE LIKELY TO BE
OVERWRITTEN AND LOST. Changes to this xml configuration should be made using:
  virsh net-edit default
or other application using the libvirt API.
-->

<network>
  <name>default</name>
  <uuid>d28f09ba-f940-4647-bed1-19fd734ff209</uuid>
  <forward mode='nat'/>
  <bridge name='virbr0' stp='on' delay='0'/>
  <mac address='52:54:00:a1:e2:bd'/>
  <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>

   往下走    20G是立即20G

 

 

 [root@ubuntu2004 isos]#ls /var/lib/libvirt/images/      #默认so路径

 

 

 

 

 

 

 一直确定

 

 virt-install 命令创建虚拟机      命令版 半手工

利用 qemu-img命令创建虚拟磁盘

注意: qemu-img create 一定要确认对应路径下没有此文件,如果存在将覆盖原文件

[root@centos8 ~]#qemu-img  create -f qcow2 /var/lib/libvirt/images/rocky8.qcow2 20G

       #模拟硬盘20G，不是要求立即20G
Formatting '/var/lib/libvirt/images/centos7.qcow2', fmt=qcow2 size=21474836480
cluster_size=65536 lazy_refcounts=off refcount_bits=16

#观察文件虚拟磁盘大小,比较用virt-manager创建的虚拟机磁盘文件大小
[root@centos8 ~]#ll -h /var/lib/libvirt/images/centos7.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root 193K Sep 13 21:25 /var/lib/libvirt/images/centos7.qcow2

 [root@ubuntu2004 ~]#virsh list --all       #查看虚拟机鼠粮
 Id   Name        State
---------------------------
 4    centos7.0   running

virt-install --virt-type kvm --name rocky8 --ram 1024 --vcpus 2 --cdrom=/data/isos/Rocky-8.5-x86_64-minimal.iso --disk path=/var/lib/libvirt/images/rocky8.qcow2 --network network=default  --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole --os-variant=rhel8.2
 #默认网络default模式     支持远程vnc链接  接听端口0.0.0.0     注意格式
 打开终端   安装操作系统
WARNING  Requested memory 1024 MiB is less than the recommended 1536 MiB for OS rhel8.2

Starting install...

基于已有系统直接创建新的虚拟机启动   复制

[root@rocky8 images]# scp rocky8.qcow2 10.0.0.100:/var/lib/libvirt/images/
把rock8的复制到ubuntu


[root@ubuntu2004 images]#virt-install --virt-type kvm --name rocky8 --ram 2048 --vcpus 2  --disk bus=virtio,path=/var/lib/libvirt/images/rocky8.qcow2 --network network=default,model=virtio  --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole --autostart --boot hd
WARNING  No operating system detected, VM performance may suffer. Specify an OS with --os-variant for optimal results.

Starting install...
Domain creation completed.
 启动下

 导入现有的虚拟磁盘

 

 

 复制 可以   适用于脚本 可以批量改  内存之类的   克隆没法子改

root@centos8 images]#pwd
/var/lib/libvirt/images

[root@centos8 images]#cp centos8.qcow2 centos8-2.qcow2

[root@centos8 images]#virt-install --virt-type kvm --name centos8-2 --ram 2048 --
vcpus 2 --disk bus=virtio,path=/var/lib/libvirt/images/centos8-2.qcow2 --network
network=default,model=virtio --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole --
autostart --boot hd
WARNING No operating system detected, VM performance may suffer. Specify an OS
with --os-variant for optimal results.
Starting install...
Domain creation completed.

#运行工具,可以看到下面出现新的虚拟机
[root@centos8 images]#virt-manager

 利用virt-clone克隆实现

#基于已有的虚拟机克隆生成新的虚拟机
[root@ubuntu2004 ~]#virt-clone -o rocky8 -f /var/lib/libvirt/images/rocky8-
3.qcow2 -n rocky8-3
-o rocky8 #指已存在的虚拟机的名称
-f /var/lib/libvirt/images/rocky8-3.qcow2 #新虚拟机磁盘文件路径，此文件自动生成，不需要
事先创建     两个名字
-n rocky8-3 #新虚拟机的名称

[root@ubuntu2004 ~]#virsh list --all
 Id   Name              State
----------------------------------
 -    centos7-2         shut off
 -    centos7.0         shut off
 -    rocky8            shut off
 -    rocky8-template   shut off

[root@ubuntu2004 ~]#virsh start rocky8-template   #跑起来
Domain rocky8-template started

[root@ubuntu2004 ~]#virsh list --all
 Id   Name              State
----------------------------------
 2    rocky8-template   running
 -    centos7-2         shut off
 -    centos7.0         shut off
 -    rocky8            shut off

 虚拟化区别

性能对比

https://www.ilsistemista.net/index.php/virtualization/42-kvm-virtio-paravirtualized-drivers-why-they-matter.html?start=2

virtio 半虚拟化

e1000全虚拟化

半虚拟化设备统一接口virtio

 过统一的接口virtio以支持的多种硬件设备

  • 不同的虚拟设备和不同的虚拟机可以有不同的前端驱动
  • 不同的硬件设备可以有不同的后端驱动
  • 两者之间的交互遵循virtio的标准

测试主机速度 

   [root@localhost ~]# dd | hdparm -t /dev/vda

/dev/vda:
 Timing buffered disk reads: 1774 MB in  3.00 seconds = 591.20 MB/sec

 创建 Windows Server 2008 虚拟机

#创建磁盘文件      倒入相关文件

[root@ubuntu2004 images]#qemu-img create -f qcow2 /var/lib/libvirt/images/Windows-2008_r2-x86_64.qcow2 200G
[root@ubuntu2004 isos]#virt-install --virt-type kvm --name Win2008 --memory 3072 --vcpus=2 --os-variant=win2k8r2 --cdrom=/data/isos/cn_windows_server_2008_r2_standard_enterprise_datacenter_and_web_with_sp1_x64_dvd_617598.iso --disk path=/var/lib/libvirt/images/Windows-2008_r2-x86_64.qcow2,format=qcow2,bus=virtio --disk path=/data/isos/virtio-win-0.1.141_amd64.vfd,device=floppy --network bridge=virbr0,model=virtio --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole --autostart

 

 挂载virtio-win的141的ISO光盘文件virtio-win-0.1.141.iso进行安装驱动
注意:不要安装其它版本,比如189版本会蓝屏死机,185安装后显示黄色，工作不正常

 生成Windows Server 2008 镜像模版、

利用sysprep工具,清除个性信息,下次Windows开机时, 会自动生成初始化个性信息

Linux 有相同打架 ，windows有SID相同打架  （就是机器名）

libvirt 架构

注意: 如果libvirtd服务意外关闭,将导致相关工具,如:virt-manager等无法和虚拟机连接,但虚拟机仍会正常运行

[root@ubuntu2004 ~]#systemctl stop libvirtd libvirtd.socket libvirtd-admin.socket libvirtd-ro.socket

[root@centos8 ~]#systemctl stop libvirtd

[root@centos8 ~]#virsh list
error: failed to connect to the hypervisor
error: Failed to connect socket to '/var/run/libvirt/libvirt-sock': No such file
or directory

#virt-manager工具也无法连接虚拟机

 开机自启动 点个对钩，自动创建快捷方式

 快照

 

 

  #查看虚拟机详细信息

[root@ubuntu2004 isos]#virsh dominfo centos7.0    #查看虚拟机详细信息
Id:             -
Name:           centos7.0
UUID:           266d67e2-8630-4dcf-955d-b0bbb71f9ae6
OS Type:        hvm
State:          shut off
CPU(s):         2
Max memory:     1048576 KiB
Used memory:    1048576 KiB
Persistent:     yes
Autostart:      disable
Managed save:   no
Security model: apparmor
Security DOI:   0

#查看当前启动的虚拟机

[root@centos8 ~]#virsh list

#查看所有虚拟机

[root@centos8 ~]#virsh list --all

启动和关闭虚拟机

#正常关机
[root@centos8 ~]#virsh shutdown 1

#强制关机,慎重使用
[root@centos8 ~]#virsh destroy 1

#列出开机状态虚拟机的UUID和名称

[root@centos8 ~]#virsh list --uuid --name

#列出所有虚拟机的UUID和name

[root@ubuntu2004 ~]#virsh list --uuid --all --name

查看虚拟机UUID,通过UUID启动关闭虚拟机

[root@centos8 ~]#virsh list

#查看虚拟机的UUID
[root@centos8 ~]#virsh domuuid 1
99765478-cfb1-4164-b038-f62004ccab9e

[root@centos8 ~]#virsh destroy 99765478-cfb1-4164-b038-f62004ccab9e
Domain 99765478-cfb1-4164-b038-f62004ccab9e destroyed

[root@centos8 ~]#virsh list --all

[root@centos8 ~]#virsh domuuid centos8
99765478-cfb1-4164-b038-f62004ccab9e

[root@centos8 ~]#virsh start 99765478-cfb1-4164-b038-f62004ccab9e
Domain centos8 started

暂停和恢复虚拟机

[root@centos8 ~]#virsh suspend centos8
Domain centos8 suspended

#虚拟机暂停后,宿主机中还存有相关的进程
[root@centos8 ~]#ps aux|grep kvm

配置虚拟机开机自动启动

[root@centos8 ~]#virsh autostart centos8
Domain centos8 marked as autostarted

#设置虚拟机随宿主机启动而自动启动,本质就是在下面目录生成软链接
[root@centos8 ~]#ll /etc/libvirt/qemu/autostart/
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 29 Sep 17 18:53 centos8.xml ->
/etc/libvirt/qemu/centos8.xml

[root@centos8 ~]#virsh autostart 1 --disable
Domain 1 unmarked as autostarted
[root@centos8 ~]#ll /etc/libvirt/qemu/autostart/
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 29 Sep 17 18:53 centos8.xml ->
/etc/libvirt/qemu/centos8.xml
[root@centos8 ~]#reboot
[root@centos8 ~]#virsh list
Id Name State
----------------------------------------------------
1 centos8 running

 磁盘预分配策略

raw 文件的预分配策略和文件系统是否支持有关,而qcow2则无关
预分配策略
off
此为缺省策略，即不使用预分配策略,预分配后的虚拟磁盘占用空间很小,不属于稀疏映像类型
生成的磁盘文件占用空间很小
metadata
只预分配元数据(metadata)，预分配后的磁盘文件属于稀疏映像类型,相当于vmware中的磁盘置备选项: Thin Provision(精简配置)生成的磁盘文件为稀疏格式,实际占用的空间比off策略稍大一些
falloc
分配文件的块并标识它们的状态为未初始化，即只分配空间,但不置零. 预分配后的虚拟磁盘属于非稀疏映像类型,相对full模式来说，创建虚拟磁盘的速度要快很多,相当于vmware中的磁盘置备选项:厚置备延迟置零
生成的磁盘文件实际占用的空间和分配的空间相同大小
full

分配所有磁盘空间并置零，预分配后的虚拟磁盘属于非稀疏映像类型,创建最慢,相当于vmware中的磁盘置备选项: 厚置备置零生成的磁盘文件实际占用的空间和分配的空间相同大小

文件系统显示大小
[root@centos8 ~]#ll -h test*.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root 193K Sep 20 13:31 test1.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root 193K Sep 20 13:32 test2.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root 1.1G Sep 20 13:35 test3.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root 1.1G Sep 20 13:36 test4.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root 1.1G Sep 20 13:37 test5.qcow2
#查看真实大小
[root@centos8 ~]#du -h test*.qcow2
196K test1.qcow2
196K test2.qcow2
836K test3.qcow2
1.1G test4.qcow2
1.1G test5.qcow

虚拟磁盘类型 

固定Fixed
在配置时，指定磁盘大小
不管在虚拟磁盘上实际存储多少数据，都将占用相同大小宿主机的磁盘空间
动态Dynamic
初始空间占用小
随着空间的使用逐渐增长到最大容量，但是只根据需求使用更多的空间
差异Differencing
因为创建是差异磁盘，所以只保存变更的数据
例如，将操作系统安装在父盘，然后创建差异化磁盘来执行进一步配置

写入最后面前面没有

 qcow2 格式选项

backing_file #指定后端镜像文件
backing_fmt #设置后端镜像的镜像格式
cluster_size #设置镜像中的簇大小，取值在512到2M之间，默认值为64K
preallocation #设置镜像文件空间的预分配模式
encryption #用于设置加密

创建raw格式非稀疏文件 

[root@centos8 ~]#dd if=/dev/zero of=vm2.img bs=1M count=1024
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 3.20332 s, 335 MB/s

[root@centos8 ~]#qemu-img info vm2.img
image: vm2.img
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 1.0G

[root@centos8 ~]#ls -hl vm2.img
-rw-r--r-- 1 root root 1.0G Sep 20 12:31 vm2.img

[root@centos8 ~]#du -h vm2.img
1.0G vm2.img

 创建raw格式稀疏文件

[root@centos8 ~]#dd if=/dev/zero of=vm3.img bs=1M count=0 seek=1024
0+0 records in
0+0 records out
0 bytes copied, 9.2173e-05 s, 0.0 kB/s

[root@centos8 ~]#qemu-img info vm3.img
image: vm3.img
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 0

[root@centos8 ~]#ll -h vm3.img
-rw-r--r-- 1 root root 1.0G Sep 20 12:34 vm3.img
[root@centos8 ~]#du -h vm3.img
0 vm3.img

raw文件复制的格式控制 

#复制非稀疏文件,默认也为非稀疏文件
[root@centos8 ~]#cp vm2.img vm2.img.bak
[root@centos8 ~]#du -h vm2.img.bak
1.0G vm2.img.bak

[root@centos8 ~]#ll -h vm2.img.bak
-rw-r--r-- 1 root root 1.0G Sep 20 12:38 vm2.img.bak
[root@centos8 ~]#qemu-img info vm2.img.bak
image: vm2.img.bak
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 1.0G

#复制稀疏文件,默认仍为稀疏文件
[root@centos8 ~]#cp vm3.img vm3.img.bak
[root@centos8 ~]#ll -h vm3.img.bak
-rw-r--r-- 1 root root 1.0G Sep 20 12:36 vm3.img.bak
[root@centos8 ~]#du -h vm3.img.bak
0 vm3.img.bak

[root@centos8 ~]#qemu-img info vm3.img.bak
image: vm3.img.bak
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 0

#指定将非稀疏文件复制为稀疏格式格式
[root@centos8 ~]#cp --sparse=always vm2.img vm2.img.bak2
[root@centos8 ~]#qemu-img info vm2.img
image: vm2.img
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 1.0G

[root@centos8 ~]#qemu-img info vm2.img.bak2
image: vm2.img.bak2
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 0

#指定将稀疏文件复制为非稀疏格式格式
[root@centos8 ~]#cp --sparse=never vm3.img vm3.img.bak2
[root@centos8 ~]#qemu-img info vm3.img
image: vm3.img
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 0

[root@centos8 ~]#qemu-img info vm3.img.bak2
image: vm3.img.bak2
file format: raw
virtual size: 1.0G (1073741824 bytes)
disk size: 1.0G

virsh 管理虚拟机快照

[root@centos8 ~]#virsh snapshot-list centos8
Name Creation Time State
------------------------------------------------------------

#创建虚拟机快照
[root@centos8 ~]#virsh snapshot-create centos8
Domain snapshot 1600593611 created
[root@centos8 ~]#virsh snapshot-list centos8
Name Creation Time State
------------------------------------------------------------
1600593611 2020-09-20 17:20:11 +0800 shutoff

使用virsh 命令还原快照 

[root@centos8 ~]#virsh list
Id Name State
----------------------------------------------------
#无需关机，即可还原快照
[root@centos8 ~]#virsh snapshot-revert centos8 --snapshotname 1600593611 --
running
[root@centos8 ~]#virsh list
Id Name State
----------------------------------------------------
23 centos7 running

#删除快照 

 #删除快照
[root@centos8 ~]#virsh snapshot-delete centos8 --snapshotname 1600593611
Domain snapshot 1600593611 deleted
[root@centos8 ~]#virsh snapshot-list centos8
Name Creation Time State
------------------------------------------------------------
[root@centos8 ~]#

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