KVM虚拟化技术介绍
概述
KVM是基于内核的虚拟化技术（Kernel-based Virtual Machine），于2007年的Linux 2.6.20被合并进Linux内核。KVM要求CPU支持硬件虚拟化技术，即Intel的VT-x或AMD的AMD-V。
KVM相对裸机有以内的性能损耗，XEN相对裸机有的性能损耗。由于XEN需要修改Linux内核，而KVM是集成到每个Linux内核的、KVM相对XEN更加易用等原因，。KVM只能完成CPU的虚拟化，而完整的硬件环境还需要网络、硬盘、键盘、鼠标等IO环境，这些硬件环境的模拟是通过QEMU-KVM完成的。架构说明
下图为上的架构说明
KVM与virtualbox等的区别
KVM适合于服务端的虚拟化，图形显示能力差，但是CPU的利用效率高；virtualbox图形支持较好，支持2D、3D加速。
操作接口
KVM可通过libvirt这个通用的虚拟机管理库进行管理，使用libvirt的客户端有：命令行下的virsh和GUI下的virt-manager。
安装说明
系统要求
CPU支持硬件虚拟化，有的需要在BIOS中的CPU设置启用虚拟化，在BIOS中的英文通常为virtualization，如果是disabled状态要改成enabled状态。
Linux上查看是否支持虚拟化的方式有：$ lscpu，输出的文本中带Virtualization: VT-x或Virtualization: AMD-V即说明支持硬件虚拟化，否则不支持$ grep -E "(vmx|svm|0xc0f)" --color=always /proc/cpuinfo，如果没有匹配的内容则说明不支持硬件虚拟化，有匹配的内容说明支持硬件虚拟化
安装KVM
本安装说明以CentOS 7为例
假定CentOS 7 ISO安装文件已下载，并存储于路径/home/kvm/iso/CentOS-7.0-1406-x86_64-Minimal.iso 1 2 3 4 5 6 | [root@localhost ~]# yum -y install qemu-kvm libvirt virt-install bridge-utils [root@localhost ~]# lsmod | grep kvm # make sure modules are loaded kvm_intel 138567 0 kvm 441119 1 kvm_intel [root@localhost ~]# systemctl start libvirtd # 启动libvirt服务 [root@localhost ~]# systemctl enable libvirtd # 启用libvirt服务 |
安装完后，运行virsh -c qemu:///system list，用于检查KVM是否安装成功
1 2 3 | [root@localhost ~]# virsh -c qemu:///system list Id Name State ---------------------------------- |
如果没有报错即是安装成功
关闭SELINUX防火墙
1 | [root@localhost ~]# sed -i 's/=enforcing/=disabled/g' /etc/selinux/config |
网络配置
安装完后，libvirt 会创建一个名为virbr0的 NAT 网络。我们测试时通常需要虚拟机具有单独的IP，而KVM只提供了NAT，桥接两种网络连接方式，故为了实现单独IP我们需要使用桥接网络。
配置桥接网络
注意，通常桥接网络的配置指的是在有线网卡上进行的配置，无线网卡鉴于安全因素不建议配置桥接网络，无线网卡的桥接配置也比较复杂，远没达到实用阶段。
假设宿主机上的有线网卡为enps30(可通过ip addr show命令查看网卡的名称)，则需要把enp3s0网卡的配置改成如下内容，并添加ifcfg-br0文件 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | [root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts [root@localhost network-scripts]# bash -c 'cat > ifcfg-enp3s0 << EOF DEVICE=enp3s0 TYPE=Ethernet ONBOOT=yes BRIDGE=br0 EOF' [root@localhost network-scripts]# bash -c 'cat > ifcfg-br0 << EOF TYPE=Bridge BOOTPROTO=none DEVICE=br0 ONBOOT=yes IPADDR0=192.168.71.47 PREFIX0=24 GATEWAY0=192.168.71.1 EOF' |
IPADDR0和GATEWAY0需要根据实际情况调整
配置完成后，需要运行systemctl restart network重启网络 安装guest虚拟机
首先运行如下命令，查看kvm支持的guest虚拟机
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 | [root@localhost ~]# virt-install --os-variant=list win7 : Microsoft Windows 7 vista : Microsoft Windows Vista winxp64 : Microsoft Windows XP (x86_64) winxp : Microsoft Windows XP win2k : Microsoft Windows 2000 win2k8 : Microsoft Windows Server 2008 win2k3 : Microsoft Windows Server 2003 openbsd4 : OpenBSD 4.x freebsd8 : FreeBSD 8.x freebsd7 : FreeBSD 7.x freebsd6 : FreeBSD 6.x solaris9 : Sun Solaris 9 solaris10 : Sun Solaris 10 opensolaris : Sun OpenSolaris netware6 : Novell Netware 6 netware5 : Novell Netware 5 netware4 : Novell Netware 4 msdos : MS-DOS generic : Generic debianwheezy : Debian Wheezy debiansqueeze : Debian Squeeze debianlenny : Debian Lenny debianetch : Debian Etch fedora19 : Fedora 19 fedora18 : Fedora 18 fedora17 : Fedora 17 fedora16 : Fedora 16 fedora15 : Fedora 15 fedora14 : Fedora 14 fedora13 : Fedora 13 fedora12 : Fedora 12 fedora11 : Fedora 11 fedora10 : Fedora 10 fedora9 : Fedora 9 fedora8 : Fedora 8 fedora7 : Fedora 7 fedora6 : Fedora Core 6 fedora5 : Fedora Core 5 mageia1 : Mageia 1 and later mes5.1 : Mandriva Enterprise Server 5.1 and later mes5 : Mandriva Enterprise Server 5.0 mandriva2010 : Mandriva Linux 2010 and later mandriva2009 : Mandriva Linux 2009 and earlier rhel7 : Red Hat Enterprise Linux 7 rhel6 : Red Hat Enterprise Linux 6 rhel5.4 : Red Hat Enterprise Linux 5.4 or later rhel5 : Red Hat Enterprise Linux 5 rhel4 : Red Hat Enterprise Linux 4 rhel3 : Red Hat Enterprise Linux 3 rhel2.1 : Red Hat Enterprise Linux 2.1 sles11 : Suse Linux Enterprise Server 11 sles10 : Suse Linux Enterprise Server opensuse12 : openSuse 12 opensuse11 : openSuse 11 ubuntusaucy : Ubuntu 13.10 (Saucy Salamander) ubunturaring : Ubuntu 13.04 (Raring Ringtail) ubuntuquantal : Ubuntu 12.10 (Quantal Quetzal) ubuntuprecise : Ubuntu 12.04 LTS (Precise Pangolin) ubuntuoneiric : Ubuntu 11.10 (Oneiric Ocelot) ubuntunatty : Ubuntu 11.04 (Natty Narwhal) ubuntumaverick : Ubuntu 10.10 (Maverick Meerkat) ubuntulucid : Ubuntu 10.04 LTS (Lucid Lynx) ubuntukarmic : Ubuntu 9.10 (Karmic Koala) ubuntujaunty : Ubuntu 9.04 (Jaunty Jackalope) ubuntuintrepid : Ubuntu 8.10 (Intrepid Ibex) ubuntuhardy : Ubuntu 8.04 LTS (Hardy Heron) virtio26 : Generic 2.6.25 or later kernel with virtio generic26 : Generic 2.6.x kernel generic24 : Generic 2.4.x kernel |
guest OS 以CentOS 7的安装，列表中没有centos7，用其上游发行版rhel7代替
运行如下命令安装 1 2 3 4 5 | [root@localhost kvm]# virt-install --connect qemu:///system -n centos7_demo \ -r 512 --vcpus=4 --disk path=/home/kvm/images/centos7_demo.img,size=15 \ --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole --os-type linux \ --os-variant rhel7 --accelerate --network=bridge:br0 --hvm \ --cdrom /home/kvm/iso/CentOS-7.0-1406-x86_64-Minimal.iso |
参数说明：
--connect qemu:///system连接到本地系统上的KVM，也可以连接到其他主机上的KVM-n centos7_demo虚拟机的名称，这个例子中叫 centos7_demo-r 512分配给虚拟机的内存，此处为512M-vcpus=4虚拟CPU个数：2--disk path=/home/kvm/images/centos7_demo.img,size=15虚拟机磁盘镜像文件存储路径，存储目录必须是已经存在的目录，文件大小为10GB--graphics vnc,listen=0.0.0.0图形化访问虚拟机的方式：通过VNC协议。也可以使用效率更高的spice协议，spice协议支持音频和USB设备，不过配置较为复杂--noautoconsole不自动连接到控制台--os-type linux操作系统类型，如果是Windows操作系统，则是windows--os-variant rehel7guest操作系统类型，即上面virt-install --os-variant=list中显示的--accelerate使用硬件加速--network=bridge:br0使用类型为桥接的br0网卡–hvm全虚拟化--cdrom/home/kvm/iso/CentOS-7.0-1406-x86_64-Minimal.iso ISO安装文件的存储路径
该命令执行后，我们需要使用VNC客户端连接到安装控制台上
查看本地的VNC连接地址 1 2 | [root@localhost ~]# virsh vncdisplay centos7_demo :0 |
:0代表第一个屏幕，VNC的默认连接端口为5900，:0即端口5900，如果是:1则端口是5901，:2端口是5902，以此类推。支持VNC的客户端有TightVNC，TigerVNC，realvnc等。本文使用的是tigervnc。
开放防火墙访问vnc端口
1 2 | [root@localhost ~]# firewall-cmd --zone=public --add-port=5900/tcp --permanent [root@localhost ~]# firewall-cmd --reload |
从另一台支持图形化界面的主机连接到guest虚拟机
1 | joelhy@arminix: ~ $ vncviewer 192.168.71.47::5900 |
其中，192.168.71.47为KVM宿主机的IP地址，5900是根据上面vncdisplay结果得到的端口，也可以用vncviewer 192.168.71.47:0访问。192.168.71.47需要改成实际使用的IP。
运行vncviewer命令后会打开如下图形化窗口
在此VNC图形化窗口中即可完成安装 虚拟机管理命令
virsh 命令提供了操作虚拟机的一系列命令：
- virsh list —all 获取虚拟机列表
- virsh dominfo {servername} 获取虚拟机信息
- virsh shutdown {servername} 关闭虚拟机
- virsh reboot {servername} 重启虚拟机
- virsh start {servername} 启动虚拟机
- virsh undefine {servername} 删除虚拟机定义文件，即删除/etc/libvirt/qemu目录下相应的xml文件，注意_这个命令并不会删除磁盘img文件，磁盘img文件需要手动删除
- virsh edit {servername} 编辑虚拟机配置文件，即修改虚拟机的内存、CPU以及VNC连接端口等配置
- virt-clone -o {old_servername} -n {new_servername} -f /path/to/img/file.img 复制虚拟机，复制完成后需要登录进虚拟机更改IP地址、hostname