KVM虚拟化使用详解--技术流ken

KVM介绍

Kernel-based Virtual Machine的简称，是一个开源的系统虚拟化模块，自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中。

KVM的虚拟化需要硬件支持(如Intel VT技术或者AMD V技术)。是基于硬件的完全虚拟化。

虚拟化是云计算的基础。虚拟化可以满足在一台物理的服务器上运行多个虚拟机。虚拟机共享物理机的 CPU、内存、IO 硬件资源，但逻辑上虚拟机之间是相互隔离的。

物理机我们一般称为宿主机（Host），宿主机上面的虚拟机称为客户机（Guest）。

虚拟化分类

虚拟化分为两种：1型虚拟化和2型虚拟化。

1型虚拟化

Hypervisor 直接安装在物理机上，多个虚拟机在 Hypervisor 上运行。Hypervisor 实现方式一般是一个特殊定制的 Linux 系统。Xen 和 VMWare 的 ESXi 都属于这个类型。

2型虚拟化

物理机上首先安装常规的操作系统，比如 Redhat、Ubuntu 和 Windows。Hypervisor 作为 OS 上的一个程序模块运行，并对管理虚拟机进行管理。KVM、VirtualBox 和 VMWare Workstation 都属于这个类型。

理论上讲：

1型虚拟化一般对硬件虚拟化功能进行了特别优化，性能上比2型要高；

2型虚拟化因为基于普通的操作系统，会比较灵活，比如支持虚拟机嵌套。嵌套意味着可以在KVM虚拟机中再运行KVM。

部署KVM

环境准备

确认开启虚拟化

[root@ken ~]# grep -E "(vmx)|(svm)" /proc/cpuinfo
flags        : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc art rep_good nopl tsc_reliable nonstop_tsc extd_apicid aperfmperf eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw retpoline_amd vmmcall fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 rdseed adx smap xsaveopt clzero irperf xsaveerptr ibpb arat nptsvm_lock nrip_save vmcb_clean flushbyasid decodeassists

第一步：下载相关软件

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

libvirt :  KVM 的管理工具。Libvirt 包含 3 个东西：后台 daemon 程序 libvirtd、API 库和命令行工具 virsh

qemu-kvm：KVM 和 QEMU 的核心包，提供 CPU、内存和 IO 虚拟化功能

virt-install是一个命令行工具，它能够为KVM、Xen或其它支持libvrit API的hypervisor创建虚拟机并完成GuestOS安装

第二步：启动libvirt

[root@ken ~]# systemctl restart libvirtd

第三步：创建磁盘

[root@ken ~]# qemu-img create -f raw /ken/centos7-x86_64.raw 10G
Formatting '/ken/centos7-x86_64.raw', fmt=raw size= 

第四步：创建虚拟机

[root@ken ~]# virt-install --virt-type kvm --name Centos7-x86_64 --ram  --cdrom=/tmp/CentOS-7.3-x86_64-Minimal-.iso --disk path=/ken/centos7-x86_64.raw --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

注意：需要上传一个镜像到/tmp目录下，其他目录也可以，上面指定即可

第五步：快速使用VNC进行连接

ip地址输入虚拟机ip

开始安装系统

定制化系统

开始安装

第六步：查看已经创建的虚拟机

[root@ken ~]# virsh list --all
Id Name State
----------------------------------------------------
- Centos7-x86_64 shut off

第七步：启动虚拟机

[root@ken ~]# virsh start Centos7-x86_64
Domain Centos7-x86_64 started

[root@ken ~]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
      Centos7-x86_64                 running

第八步：使用VNC再次连接

现在就可以登录进去我们创建的虚拟机里面去了

第九步：ssh连接

宿主机上连接

首先查看新建虚拟机IP地址

宿主机进行连接

[root@ken ~]# ssh 192.168.122.198
The authenticity of host '192.168.122.198 (192.168.122.198)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:t+jpHwwHJk8mo2XZB93H9afhSVy7BCMvLsvqsUF+Obg.
ECDSA key fingerprint is MD5::d5:9e:db:f8:bb:5e::c1:c8:1d:a2:4b::d6:fc.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.122.198' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.122.198's password:
Last login: Mon Mar  ::
[root@localhost ~]# ip a
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback ::::: brd :::::
    inet 127.0.0.1/ scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::/ scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc pfifo_fast state UP qlen
    link/ether :::::d7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.198/ brd 192.168.122.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 3510sec preferred_lft 3510sec
    inet6 fe80:::ff:fe89:17d7/ scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

登录退出虚拟机

第一步：在创建的KVM虚拟机里面执行如下的命令

[root@localhost ~]# grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0"

第二步：重启KVM虚拟机

第三步：使用virsh console登录登录虚拟机

执行virsh console 虚拟机名称

[root@ken ~]# virsh console Centos7-x86_64
Connected to domain Centos7-x86_64
Escape character is ^]    #到这步再次按回车

CentOS Linux  (Core)
Kernel 3.10.-.el7.x86_64 on an x86_64

localhost login: root     #输入用户
Password:                 #密码
Last login: Mon Mar  :: on ttyS0
[root@localhost ~]# 

第四步：退出KVM虚拟机

按这两个组合键，按ctrl加上中括号的右边： ctrl+]

[root@ken ~]# virsh console Centos7-x86_64
Connected to domain Centos7-x86_64
Escape character is ^]

CentOS Linux  (Core)
Kernel 3.10.-.el7.x86_64 on an x86_64

localhost login: root
Password:
Last login: Mon Mar  :: on ttyS0
[root@localhost ~]#
[root@ken ~]# 

克隆虚拟机

第一步：关闭虚拟机

[root@ken ~]# virsh shutdown Centos7-x86_64
Domain Centos7-x86_64 is being shutdown

[root@ken ~]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 -     Centos7-x86_64                 shut off

第二步: 创建磁盘位置

[root@ken ~]# mkdir /ken/img

第三步：使用virt-clone克隆新的虚拟机

[root@ken ~]# virt-clone -o Centos7-x86_64 -n centos7_test -f /ken/img/centos7_test.img
Allocating 'centos7_test.img'                                                                                  |   GB  ::     

Clone 'centos7_test' created successfully.

第四步：查看虚拟机

[root@ken ~]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 -     Centos7-x86_64                 shut off
 -     centos7_test                   shut off

第五步：启动虚拟机

[root@ken ~]# virsh start centos7_test
Domain centos7_test started

[root@ken ~]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
      centos7_test                   running

第六步：进入虚拟机

[root@ken ~]# virsh console centos7_test
Connected to domain centos7_test
Escape character is ^]

CentOS Linux  (Core)
Kernel 3.10.-.el7.x86_64 on an x86_64

localhost login: root
Password:
Last login: Mon Mar  :: on ttyS0
[root@localhost ~]# ip a
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback ::::: brd :::::
    inet 127.0.0.1/ scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::/ scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc pfifo_fast state UP qlen
    link/ether :::cc::f8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.161/ brd 192.168.122.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 3597sec preferred_lft 3597sec
    inet6 fe80:::ff:fecc:69f8/ scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

xshell连接虚拟机

现在物理主机是ping不通KVM虚拟机的，只有宿主机可以和KVM通信

第一步：创建脚本并执行

[root@ken ~]# cat bridg.sh
#!/bin/bash
brctl addbr br0  #创建桥接网卡
brctl addif br0 eth0 #把eth0加入到br0中
ip a d 192.168.4.190/ dev eth0 #删除eth0的IP地址
ifconfig br0 192.168.4.190/ up  #启动br0网络
route add default gw 192.168.4.1  #添加网关

第二步：查看网络

第三步：测试外网连通性

[root@ken ~]# ping www.baidu.com
PING www.a.shifen.com (119.75.217.26) () bytes of data.
 bytes from 119.75.217.26 (119.75.217.26): icmp_seq= ttl= time=6.08 ms
 bytes from 119.75.217.26 (119.75.217.26): icmp_seq= ttl= time=9.20 ms
 bytes from 119.75.217.26 (119.75.217.26): icmp_seq= ttl= time=8.58 ms
^C
--- www.a.shifen.com ping statistics ---
 packets transmitted,  received, % packet loss, time 6020ms
rtt min/avg/max/mdev = 6.087/7.957/9.201/1.346 ms

第四步：编辑虚拟机

修改如下的三处位置即可

[root@ken ~]# virsh edit Centos7-x86_64

第五步: 启动KVM虚拟机并进入KVM虚拟机编辑网卡

配置一个与物理主机同网段的网络

[root@localhost ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
TYPE="Ethernet"
BOOTPROTO="static"
NAME="eth0"
DEVICE="eth0"
ONBOOT="yes"
IPADDR=192.168.4.165
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.4.1
DNS1=8.8.8.8
[root@localhost ~]# systemctl restart network

第六步：xshell连接KVM虚拟机

Connecting to 192.168.4.165:...
Connection established.
To escape to local shell, press 'Ctrl+Alt+]'.

WARNING! The remote SSH server rejected X11 forwarding request.
Last login: Mon Mar  ::
[root@localhost ~]# ip a
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback ::::: brd :::::
    inet 127.0.0.1/ scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::/ scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc pfifo_fast state UP qlen
    link/ether :::::d7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.4.165/ brd 192.168.4.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80:::ff:fe89:17d7/ scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever