程序员经验分享-hwhale

1. KVM虚拟化学习

2023-05-16

1. 什么是虚拟化

虚拟化，通过模拟计算机的硬件，来实现同一台计算机上运行多个不同的操作系统的既技术

2. 为什么要使用虚拟化

为了充分利于资源，软件运行环境的隔离，只要有虚拟化才能实现。
虚拟化提高了资源的利用率，服务的安全性隔离，解决了系统和硬件之间的依赖。

3. kvm虚拟化软件的安装

curl -o  /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
yum -y install libvirt virt-install qemu-kvm  virt-manager 

virt-install  命令行安装工具
virt-manager   图形界面安装工具
qemu-kvm  磁盘管理

systemctl start libvirtd
systemctl enable libvirtd

相关工具

  1. VNC：远程的桌面管理工具

  2. libvirt 作用：虚拟机管理软件

  3. libvirt：kvm,xen,qemu,lxc…

  4. virt virt-install virt-clon 作用：虚拟机的安装工具和克隆工具

  5. qemu-kvm qemu-img 作用：管理虚拟机的虚拟磁盘

虚拟机软件

  1. qemu 软件纯模拟全虚拟机软件，特别慢！AIX，兼容性好

  2. xen（半）性能特别好，需要使用专门修改后的内核，兼容性差！

  3. KVM（linux）全虚拟机，他有硬件支持CPU、基于内核，而且不需要使用专门的内核，性能较好、兼容性好。

4.安装一台kvm虚拟机

下载软件TghVNC或者VNC viewer 4.exe 用于远程连接虚拟机

#创建虚拟机磁盘镜像格式
[root@localhost opt]# qemu-img create -f raw /opt/CentOS-7.4-x86_64.img 10G
#创建虚拟机磁盘镜像 qcow2 格式
[root@localhost opt]# qemu-img reate -f qcow2 /opt/test01.qcow2 10G
[root@localhost opt]# virt-install --os-type=linux --os-variant rhel7  --name test01 --memory 512,maxmemory=1024 --vcpus 1,maxvcpus=10 --cdrom=/kvm/disk/CentOS-7-x86_64-DVD-1810.iso --disk path=/kvm/disk/test.qcow2  --network bridge=br0  --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
开始安装......
域安装仍在进行。您可以重新连接
到控制台以便完成安装进程。

virt-instal  	#命令安装工具
--virt-type kvm		#指定创建类型
--os-type=linux    #操作系统类型
--os-variant rhel7  #操作系统具体类型
--name test01 	#虚拟机名称
--memory 512,maxmemory=1024		#内存大小
--vcpus 1,maxvcpus=10		#cpu内核数量
--cdrom=/kvm/disk/CentOS-7-x86_64-DVD-1810.iso		#指定镜像源
--disk path=/kvm/disk/test.qcow2		#磁盘路径
--network bridge=br0 	--network network=default 	#指定网卡类型   桥接模式  默认网卡类型
--graphics vnc,listen=0.0.0.0   #启用图像化加载，vnc监听地址。 默认端口号5900 会一次累加
 --noautocnsole   #支持console连接
  1. –virt-type kvm 虚拟化的类型(qemu)
  2. –so-type=linux 系统类型
  3. –os-variat rhel7 系统版本
  4. –name centos 虚拟机的名字
  5. –memory 1024 虚拟机的内存
  6. –vcpu 1 虚拟机的核数
  7. –disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10
  8. –cdrom

磁盘类型
raw： 10G 不支持做快照，性能好
qcow2：支持快照

5. kvm虚拟机的virsh日常管理和配置

说明命令
查看当前运行的虚拟机virsh list （-all 查看所有主机）
开机virsh start 【虚拟机名称】
关机virsh shutdown 【虚拟机名称】
重启虚拟机virsh reboot 【虚拟机名】
强制关机virsh destroy 【虚拟机名称】
挂起虚拟机virsh suspend 【虚拟机名称】
恢复挂起的虚拟机virsh resume 【虚拟机名称】
虚拟机重名命virsh domrename 【old虚拟机名称】【new虚拟机名称】
导出虚拟机xml文件virsh dumpxml 【虚拟机名】> 【xml文件名】
删除虚拟机virsh undefine 【虚拟机名】
导入虚拟机virsh define 【xml文件名】
修复虚拟配置xmlvirsh edi 【虚拟机名】
创建快照virsh snapshot-create 【虚拟机名称】
创建快照并命名virh snapshot-create-as 【虚拟机名称】 【快照名称】
查看快照virsh snapshot-list 【快照名称】
还原快照virsh snapshot-revert 【虚拟机名称】 【快照名称】
删除快照virsh snapshot-delete 【虚拟机名称】【快照名称】
虚拟机克隆virt-clone --auto-clone -o 【虚拟机名】】 -n 【新虚拟机名】
自动加载虚拟机virsh autostart【虚拟机名称】
查询虚拟机vnc端口号virsh vncdisplay 【虚拟机名】
使用console方式连接virsh console 【虚拟机名】

qemu-img命令

说明命令
创建虚拟机磁盘文件qemu-img create 【磁盘名】
调整虚拟机磁盘容量大小qemu-img -d 【磁盘名】+5G 或者修改为指定大小 10G
查看磁盘信息qemu-img info 【磁盘名】

6.kvm虚拟机开机启动和console登录

6.1 kvm虚拟机开机自启动 前提systemctl enable libvirtd

#添加开机自启动
virsh autostart 【虚拟机名】
#取消开机自启动
virsh  autostart --disable 【虚拟机名】

6.2 centos7的kvm虚拟机console口

#在虚拟机执行
grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0,115200n8"

reboot 重启虚拟机


宿主机连接kvm虚拟机

[root@kvm opt]# virsh console centos7 
连接到域 centos7
换码符为 ^]							//按住ctrl+] 退出

[root@localhost ~]#

7.kvm虚拟机磁盘格式转换和快照管理

7.1虚拟磁盘格式转换

raw：裸格式，占用空间较大，不支持快照功能，性能较好
qcow2：cow （copy on write） 占用空间小，支持快照，性能比raw差一点

qcow2安装模式

virt-install --virt-type- kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpu 1 disk /data/web02.qcow2  --cdrom=/opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

raw安装模式

virt-install --virt-type- kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpu 1 disk /data/web02.raw  --cdrom=/opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

7.2qemu-img常用命令

说明命令
创建qcow2磁盘文件qemu-img create -f qcow2 【磁盘名】 5G
创建raw格式磁盘文件qemu-img create -f raw 【磁盘名】 5G
调整虚拟机磁盘容量大小qemu-img resize 【磁盘名】+5G 或者修改为指定大小 10G
查看磁盘信息qemu-img info 【磁盘名】

不管是什么格式的虚拟磁盘，都不要缩容！

convert 磁盘转换格式
#qemu-img convert -f raw -O qcow2 test.raw test.raw.pcow2

<emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>
    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='qcow2'/>
      <source file='/data/centos7.qcow2'/>
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/>
    </disk>

7.2 快照管理

说明命令
创建快照virsh snapshot-create 【虚拟机名称】
创建快照并命名virh snapshot-create-as 【虚拟机名称】 【快照名称】
查看快照virsh snapshot-list 【快照名称】
还原快照virsh snapshot-revert 【虚拟机名称】 【快照名称】
删除快照virsh snapshot-delete 【虚拟机名称】【快照名称】

8.虚拟机的克隆

8.1 完整克隆

virt-clone --auto-clone -o  虚拟机名 -n 新虚拟机名

8.2 手动克隆：

复制磁盘文件
cp web00.qcow2 web01.qcow2
virsh dumpxml centos7 > web01.xml
vim web01.xml

<name>web01</name>		//修改
  <uuid>f859d86f-351b-4291-9cc0-469 e853c0006</uuid>   //删除
  <source file='/data/web01.qcow2'/>		//修改
<mac address='52:54:00:bc:dd:5b'/>		//删除
​	导入到虚拟机并进行启动测试

virsh define web01
virsh start web01

8.3 链接克隆

#1.基于原磁盘文件，创建连接磁盘文件
qemu-img create -f qcow2 -b 原磁盘文件 创建磁盘文件
#2.导入虚拟机并进行启动测试
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web02 --memory 512,maxmemory=3000 --vcpus 1,maxvcpus=10 --disk 磁盘名称 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

9.kvm虚拟机网络

默认的虚拟机网络是NAT模式网段是192.168.122.0/24

（1）用户模式（NAT）：这种方式是默认网络，数据包由NAT方式通过主机的接口进行传送，可以访问外网，但是无法从外网访问虚拟机网络

（2）桥接模式（Bridge）：这种模式允许虚拟机像一台独立的主机一样拥有网络，外部的主机可以直接访问到虚拟机内部

9.1 第一次安装选择的网卡模式

默认NAT模式

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web02 --memory 512 --vcpus 1 disk /data/web02.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

桥接模式

[root@kvm ~]# virsh iface-bridge ens33 br0  #创建桥接

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web02 --memory 512 --vcpus 1 disk /data/web02.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

9.2 修改网卡桥接模式

#创建桥接网卡 ens33为真实网卡
[root@kvm ~]# virsh iface-bridge ens33 br0  #创建桥接

#此时br0就会占用ens33网络的ip地址 
[root@kvm ~]# ifconfig br0
br0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.154.131  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.154.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fee5:a571  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:e5:a5:71  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 20464  bytes 1603615 (1.5 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 15324  bytes 2169921 (2.0 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0


[root@kvm ~]# virsh iface-unbridge ens33 br0	//删除命令

#查看虚拟交换绑定情况
[root@kvm ~]# brctl show
bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
br0		8000.000c29e5a571	yes		ens33
virbr0		8000.52540000e202	yes		virbr0-nic
							vnet1
							vnet2
							vnet3

#取消桥接网卡 
iface-unbridge br0

#更改虚拟机配置文件为桥接模式
<interface type='bridge'>
  <mac address='52:54:00:56:48:53'/>
  <source bridge='br0'/>
  
#在宿主机上，重启虚拟机生效

9.3. 创建多个 virbrn虚拟网卡

编写虚拟机网卡xml文件
vim virbrn3.xml

<network>
  <name>192.168.20.0</name>    ##虚拟机网卡名称
  <uuid>66010a76-cfed-4ab7-9b0f-5a00e7549b14</uuid>   ## UUId 必须唯一
  <bridge name='virbr3' stp='on' delay='0'/> ##修改 必须唯一
  <mac address='52:54:00:35:30:44'/>       ##修改
  <ip address='192.168.20.1' netmask='255.255.255.0'>  
    <dhcp>
      <range start='192.168.20.129' end='192.168.20.254'/>
    </dhcp>
  </ip>
</network>

创建

virsh net-create --file virbrn3.xml  ## 创建虚拟网卡
virsh net-start 192.168.20.0
virsh net-autostart 192.168.20.0
virsh net-list          ##查看当前虚拟机网卡

10.热添加技术

10.1 kvm虚拟机在线添热添加硬盘

10.1.1 热添加磁盘命令

#先创建磁盘

qemu-img create -f qcow2 add01.qcow2 5G

#临时生效

virsh attach-disk web01 /data/oldboy.qcow2 vdb --subdrver qcow2

#永久生效

virsh attach-disk web01 data/oldboy.qcow2 vdb --subdrver qcow2   --config   //重启后才会生效
virsh attach-disk web01 /kvm_disk/web01.vdb.qcow2 vdb --cache none --subdriver qcow2

#磁盘分离

virsh detach-disk centos7 vdb

10.1.2 添加磁盘后对虚拟机磁盘进行扩容流程

#1.取消虚拟机磁盘挂载
[root@web02 ~]# umount -lf /data

#2.对虚拟机磁盘进行分离
[root@kvm kvm_disk]# virsh detach-disk web02 vdb

#3.扩容磁盘
[root@kvm kvm_disk]# qemu-img resize web02.vdb.qcow2 +5G

#4.查看磁盘容量信息
[root@kvm kvm_disk]# qemu-img info web02.vdb.qcow2

#5.重新添加磁盘到虚拟机
[root@kvm kvm_disk]# virsh attach-disk  web02 /kvm_disk/web02.vdb.qcow2 vdb --subdriver qcow2

#6.虚拟机查看磁盘信息
[root@web02 ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/vdb：16.1 GB, 16106127360 字节，31457280 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节

#7.虚拟机重新挂载磁盘
[root@web02 ~]# mount -a

#8.虚拟机查看容量大小发现磁盘容量没有改变 
[root@web02 ~]# df -Th
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/vdb                xfs        10G   33M   10G    1% /data

#9.刷新虚拟机磁盘容量
xfs_growfs	/data		

#10.再次查看磁盘容量发现你以改变
[root@web02 ~]# df -Th
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/vdb                xfs        15G   33M   15G    1% /data

10.1.3 根分期扩容

#1.关闭虚拟机
[root@kvm kvm_disk]# virsh destroy web02

#2.扩容磁盘
[root@kvm data]# qemu-img resize web02.qcow2 +5G

#3.启动虚拟机并对磁盘添加分期  
[root@kvm data]# virsh  start web02

#4.修改虚拟机分区
[root@web02 ~]# fdisk -l

#5.重启虚拟机
[root@web02 ~]# reboot 

#6.刷新磁盘
xfs格式：xfs_growfs /dev/sda1
ext4	resize2fs	/dev/sda1

10.2 kvm虚拟机在线添加网卡

10.2.1 操作命令

#临时添加网卡

virsh attach-interface web01 --type bridge --source br0 --model virtio

#永久添加网卡

virsh attach-interface web01 --type bridge --source br0 --model virtio --config

#删除网卡

virsh detach-interface web01 bridge --mac 52:54:00:ea:fa:77

#查看虚拟机网卡信息

[root@kvm ~]# virsh domiflist web01
接口     类型     源        型号      MAC
vnet0      bridge     br0        virtio      52:54:00:56:eb:b4
vnet2      bridge     br0        virtio      52:54:00:07:20:36

10.3 kvm虚拟机在线添加内存

第一次安装需要添加参数：

–memory 512,maxmemory=2048 //分配容量与最大分配内存容量

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web01 ---vcpus 1 --disk --memory 512,maxmemory=2048 /data/web01.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

#临时热添加内存

virsh setmem web01 1024M --live

#永久增大内存

virsh setmem web01 1024M --config

10.4 kvm虚拟机在线添加cpu

第一次安装需要添加参数：

–vcpus 1,maxvcpus=10 //分配cpu与最大使用内核数量

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web01 --memory 512,maxmemory=2048 --vcpus 1,maxvcpus=10 --disk /data/web01.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

#临时添加cpu核数

setvcpus web01 4 --live

#永久添加cpu核数

setvcpus web01 4 --config

11.kvm热迁移

在这里插入图片描述

热迁移条件：

kvm热迁移需要将磁盘文件进行文件共享nfs

为什么要热迁移

1.尽可能停机实践短！

服务安全等级

11.1 操作案例

要求：将kvm01中的test01虚拟机热迁移至web01系统

11.1.1 准备环境

kvm01 192.168.10.1 192.168.154.1

kvm02 192.168.10.2 192.168.154.2

nfs—server 192.168.10.3 192.168.154.3

11.1.2 nfs-server 操作

[root@nfs-server ~]# yum -y install nfs-utils
[root@nfs-server ~]# mkdir -p /kvm/disk
[root@nfs-server ~]# echo "/kvm/disk 192.168.10.0/24(rw,no_root_squash,all,squash)"  >/etc/exports

#启动nfs
[root@nfs-server ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfs-server ~]# systemctl enable nfs

11.1.3 kvm01操作

#安装nfs
[root@kvm02 ~]#  yum -y install nfs

#挂载nfs共享文件
[root@kvm02 ~]#  echo "192.168.10.3:/kvm/disk /kvm/disk nfs defaults 0 0 "

#安装kvm
[root@kvm02 ~]#  yum -y install libvirt virt-install qemu-kvm -y

#1创建磁盘
[root@kvm02 ~]#  qemu-img create -f raw /opt/CentOS-7.4-x86_64.img 10G

#安装kvm虚拟机
[root@kvm02 ~]#  virt-install --name test01 --memory 512,maxmemory=1024 --vcpus 1,maxvcpus=10 --cdrom=/kvm/disk/CentOS-7-x86_64-DVD-1810.iso --disk path=/kvm/disk/test.qcow2  --network bridge=br0  --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

#将虚拟机迁移至web02
[root@kvm02 ~]# virsh migrate test01 qemu+ssh://192.168.10.6/system --unsafe
--unsafe         即使不安全也要强制迁移
--persistent     目的地中的持久 VM
--undefinesource  在源中取消定义 VM
--copy-storage-all  使用全磁盘复制的非共享存储进行迁移

11.1.3 web01操作

此时web01中已经存在虚拟机test01 并且是运行状态 中间迁移只丢1个包

[root@web01 disk]# virsh  list --all

 Id    名称                         状态

 5     test03                         running
 6     test01                         running

11.1.4 图形界面操作

需要安装vnc软件于和桌面环境

yum -y groupinstall GNOME 桌面

#安装vnc软件
[root@web01 ~]# yum -y install tigervnc-server
[root@web01 ~]# vncserver :10

在这里插入图片描述

11.2 EXSI虚拟化到kvm虚拟机迁移

流程

首选导出ESXI中的的虚拟机为ova格式copy到kvm虚拟机中进行格式转换

#安装转换格式组件
[root@kvm02 ~]# yum -y install virt-v2v

#将ova转换为qcow2格式 
[root@kvm02 ~]# virt-v2v -i ova centos-dev-test01-v2v.ova -o local -os /opt/test.qcow2 -of qcow2 

#创建虚拟机并启动
[root@kvm02 ~]# virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web01 --memory 512,maxmemory=2048 --vcpus 1,maxvcpus=10 --disk /opt/test.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
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