6、安装kvm虚拟机

6.1、虚拟机开启虚拟化：

6.2、检查linux虚拟机cpu是否开启了虚拟化：

egrep -o 'vmx|svm' /proc/cpuinfo

vmx

6.3、安装kvm管理和安装kvm虚拟机的软件包：

yum install -y qemu-kvm libvirt

#qemu-kvm：kvm用户空间管理工具；libvirt：管理kvm虚拟机的软件；

systemctl enable libvirtd

systemctl start libvirtd

#设置管理kvm虚拟机的libvirt软件开机自启动；

yum install -y virt-install

#安装虚拟机用的包

ip addr #查看网卡，生成了两个虚拟网卡；

4: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000

link/ether 52:54:00:9b:c4:26 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

5: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc pfifo_fast master virbr0 state DOWN group default qlen 1000

link/ether 52:54:00:9b:c4:26 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

#默认通过主机的eth0网卡nat到外网，和vmware很像；

6.4、创建qcom2格式的虚拟机的磁盘：

1、qemu-img create -f qcow2 /opt/CentOS-7-x86_64.qcow2 10G

qcom2格式的磁盘特点是虚拟机用多少取多少，但总大小不会超过10G；

2、提示：如何创建raw格式的虚拟机磁盘：

该磁盘的特点是分配给虚拟机多少磁盘，虚拟机就占用多少的磁盘；

qemu-img create -f raw /opt/CentOS-7-x86_64.raw 10G

#创建一个raw格式为10G的虚拟磁盘；

6.5、创建磁盘格式为qcow2格式的虚拟机：

1、通过xshell或scrt的文件传输工具将linux镜像传到/tmp/文件夹下，不要通过rz进行传输，因为

通过rz命令传输时会限制传输文件的大小；

2、新建立一个桥接网卡，远程访问虚拟机：

（1）特别注意：因为在新建网卡的时候会切断和服务器之间的远程连接，所以最好使用

脚本进行创建虚拟机；

（2）脚本如下：

cat /root/br0.sh

#!/bin/bash

brctl addbr br0

#创建一个桥接网br0；

brctl addif br0 eth0

#将桥接网卡br0代替eth0网卡，此时会断开连接，最好使用脚本；

ip addr del 10.0.0.200/24 dev eth0

#删除eth1的ip地址，实际上物理ip没有删除；

ifconfig br0 10.0.0.200/24 up

#设置br0网卡的ip地址；

route add -net 0.0.0.0/0 gw 10.0.0.253 br0

#添加网关；

（3）查看桥接网卡：

brctl show

bridge name bridge id STP enabled interfaces

br0 8000.000c292e46c3 no eth0

virbr0 8000.5254009bc426 yes virbr0-nic

（4）将脚本加入到开机自启动中：

chmod +x /etc/rc.d/rc.local

echo '/bin/sh /root/br0.sh' >>/etc/rc.local

3、进行创建：

（1）创建虚拟机命令：

virt-install --virt-type kvm --name CentOS-7-x86_64 --ram 1024 --vcpus 1 \

--disk /opt/CentOS-7-x86_64.qcow2,format=qcow2 \

--network bridge=br0 \

--graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole \

--os-type=linux --os-variant=rhel7 \

--location=/tmp/CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso

参数说明：

--name #虚拟机的名称；

--ram #虚拟机的内存大小；

--vcpus #虚拟机cpu的个数；

--location #虚拟机安装镜像；

--disk #虚拟机安装磁盘；

--network #虚拟机使用的网络模式,这里使用bridge=br0(桥接模式)；network=default使用的默认模式即nat模式'virbr0'；

--graphics #虚拟机使用图形化模式进行安装；

vnc,listen=,prot= #tighvnc监听的网卡和端口号，不指定端口号默认监听的端口号是5900，开多个虚拟机时依次加1；

--noautoconsole #不自动试图连接到客户机控制台,由vnc客户端进行连接；

--os-type #系统类型；
--os-variant #系统的版本，osinfo-query os用于查看系统所对应的版本；

（2）提示：如何创建磁盘格式为 raw的虚拟机：

virt-install --virt-type kvm --name CentOS-7-x86_64 --ram 1024 --vcpus 1 \

--disk /opt/CentOS-7-x86_64.raw \

--network bridge=br0 \

--graphics vnc,listen=172.16.1.200,port=5900 --noautoconsole \

--os-type=linux --os-variant=rhel7 \

--location=/tmp/CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso

6.6、使用TightVNC连接虚拟机：

TightVNC连接到10.0.0.100:5900

提示：安装完虚拟机后需要快速连接到虚拟机，因为超时60秒后会自动安装操作系统；

6.7、安装虚拟机和优化：

（1）参考文档'2.14、制作Centos模板及优化操作'；

（2）查看ip：

brctl show

bridge name bridge id STP enabled interfaces

br0 8000.000c292e46c3 no eth0

virbr0 8000.5254009bc426 yes virbr0-nic

6.8、在宿主机上对虚拟机进行管理：

1、对虚拟机状态操作：

（1）查看虚拟机状态：

virsh list --all

Id 名称 状态

----------------------------------------------------

1 CentOS-7-x86_64 running

（2）停止虚拟机：

virsh shutdown CentOS-7-x86_64

（3）启动虚拟机：

virsh start CentOS-7-x86_64

（4）彻底删除虚拟机：

virsh undefine CentOS-7-x86_64

#说明：undefine参数尽量少用；

rm -f /opt/CentOS-7-x86_64.raw

#删除虚拟机的磁盘文件；

（5）查看宿主机的状态：

virsh nodeinfo

CPU 型号： x86_64

CPU： 1

CPU 频率： 2001 MHz

CPU socket： 1

每个 socket 的内核数： 1

每个内核的线程数： 1

NUMA 单元： 1

内存大小： 4193716 KiB

（6）查看虚拟机的信息：

virsh dominfo CentOS-7-x86_64

Id: -

名称： CentOS-7-x86_64

UUID: be71d967-2a11-444f-9b23-9f8a36c18312

OS 类型： hvm

状态： 关闭

CPU： 1

最大内存： 1048576 KiB

使用的内存： 1048576 KiB

持久： 是

自动启动： 禁用

管理的保存： 否

安全性模式： none

安全性 DOI： 0

（7）克隆虚拟机：

virt-clone -o CentOS-7-x86_64 -n CentOS-7-x86_64-clone -f /opt/CentOS-7-x86_64-clone.qcow2

（8）

//强制关闭KVM虚拟机

virsh destroy name

//挂起KVM虚拟机

virsh suspend name

//恢复挂起的虚拟机

virsh resume name

//编辑KVM虚拟机的xml配置文件

virsh edit name

//删除创建的KVM虚拟机

virsh undefine name

1）参数解释：

-o #表示源虚拟机；

-n #表示克隆后虚拟机的名字；

-f #表示克隆新的虚拟机的存放路径；

（8）查看虚拟机的磁盘位置：

virsh domblklist CentOS-7-x86_64

目标 源

------------------------------------------------

vda /opt/CentOS-7-x86_64.qcow2

hda -

2、虚拟机cpu和内存的热添加：

（1）热添加说明：

修改宿主机中的'/etc/libvirt/qemu/CentOS-7-x86_64.xml'文件；

实现虚拟机的cpu和内存热添加，宿主机和虚拟机必须是centos7；

在宿主机上修改了相应虚拟机的xml文件，需要重启虚拟机后才能获得xml文件上增减的资源；

一般不推荐虚拟机的热增加，推荐关机操作(修改虚拟机对应的xml文件)；

（2）cpu热添加：

virsh edit CentOS-7-x86_64

1）修改前xml文件中cpu的配置参数：

<vcpu placement='static'>1</vcpu>

2）修改后xml文件中cpu的配置参数：

<vcpu placement='auto' current="1">4</vcpu>

#需要重启虚拟机；

3）热添加cpu命令：

virsh setvcpus CentOS-7-x86_64 2 --live

（3）内存热添加：

virsh edit CentOS-7-x86_64

1）修改前xml文件中内存的配置参数：

<memory unit='KiB'>1048576</memory>

<currentMemory unit='KiB'>1048576</currentMemory>

2）修改后xml文件中内存的配置参数：

<memory unit='KiB'>1548576</memory>

<currentMemory unit='KiB'>1048576</currentMemory>

#需要重启虚拟机；

3）热增加内存：

virsh qemu-monitor-command CentOS-7-x86_64 --hmp --cmd balloon 1224

virsh qemu-monitor-command CentOS-7-x86_64 --hmp --cmd info balloon

#查看当前虚拟的内存；

3、对虚拟机的网络进行操作：

（1）说明：

当安装虚拟机时使用的是'network=default'参数，则网络模式为nat,自动分配ip地址，地址段为

192.168.122.0/24；当改为bridge=br0后则为桥接模式，外面可以访问到虚拟机，需要自己分配ip地址；

由nat转到桥接需要先创建br0桥接网卡，然后再配置相应虚拟机的xml文件，由桥接改为nat模式只需配

置相应虚拟机xml文件即可；

（2）网卡模式为nat时的xml文件配置：

<interface type='network'>

<source network='default'/>

（3）网卡模式为桥接时的xml文件配置：

<interface type='bridge'>

<source bridge='br0'/>

（4）添加多块网卡：

在xml配置文件中添加如下内容，其中mac地址可以自己随便定义；

<interface type='bridge'>

<mac address='52:54:00:dd:2a:88'/>

<source bridge='br0'/>

<model type='virtio'/>

</interface>

（5）在虚拟机运行的情况下修改虚拟机相对应的xml文件需要重启虚拟机后xml才会生效；

4、对虚拟机的磁盘进行操作；

（1）方法一(添加额外的磁盘)：

1）关闭虚拟机：

virsh shutdown CentOS-7-x86_64

2）创建增加的磁盘：

qemu-img create -f qcow2 /opt/CentOS-7-x86_64_add.qcow2 2G

3）编辑相应虚拟机的xml文件,添加如下内容：

virsh edit CentOS-7-x86_64

<disk type='file' device='disk'>

<driver name='qemu' type='qcow2'/>

<source file='/opt/CentOS-7-x86_64_add.qcow2'/>

<target dev='vdb' bus='virtio'/>

</disk>

4）在额外的磁盘上进行磁盘分区；

（2）方法二(直接扩充磁盘的大小)：

1）关闭虚拟机：

virsh shutdown CentOS-7-x86_64

2）扩充虚拟机的磁盘：

qemu-img resize /opt/CentOS-7-x86_64.qcow2 +5G

3）在大的磁盘上分增加的空间；

4）注意：

6.9、虚拟机的优化管理：

1、cpu的优化：

（1）interl vt-x/ept或amd-v/rvi

（2）上下文切换：

1）宿主机

ring 0

#用户空间，用户态；

ring 3

#内核空间，内核态；

2）虚拟机

ring 0

ring 3

（3）缓存：绑定gemu线程绑定到一个内核上，提高cpu缓存的命中率，但是kvm的灵活度会降低；

taskset -cp 1 25718

2、内存的优化：

（1）EPT技术：

虚拟机：虚拟内存

虚拟机：物理内存

宿主机：虚拟内存

宿主机：物理内存

（2）大页内存(增加内存一页的大小，默认是开启的,提高虚拟机内存的io性能)：

cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled

（3）KSM内存合并,相同的页合并：

ps -aux | grep ksm | grep -v grep

root 28 0.0 0.0 0 0 ? SN 13:21 0:00 [ksmd]

root 934 0.0 0.0 115300 952 ? S 13:22 0:00 /bin/bash /usr/sbin/ksmtuned

3、I/O优化：

（1）2.6 内核： Noop CFQ AS Deadline 默认：CFQ

（2）3.10内核： Noop CFQ Deadline 默认：Deadline

（3）查看系统内核io的调度算法，如果是ssd硬盘需要使用的是noop内核调度；

cat /sys/block/sda/queue/scheduler

noop [deadline] cfq

4、虚拟机问题：

（1）kvm虚拟机在宿主机中就是个进程；

ps -aux | grep kvm #CentOS-7-x86_64

root 622 0.0 0.0 0 0 ? S< 13:34 0:00 [kvm-irqfd-clean]

qemu 2012 9.2 7.8 1761060 314616 ? Sl 13:52 1:32 /usr/libexec/qemu-kvm -name CentOS-7-x86_64 -S -machine pc

（2）libvirt后台进程和api；

（3）如果libvirt停止不会影响虚拟机，主要的影响是不能够管理kvm虚拟机；

ps -aux | grep libvirtd

root 1263 0.0 0.4 1338772 16636 ? Ssl 13:34 0:01 /usr/sbin/libvirtd

6.10、kvm虚拟机补充：

1、qemu-kvm磁盘读写的缓冲(cache)的五种模式：

当你对VM读写磁盘的性能有不同的要求的时候，你可以在其启动的参数(cache=xxxx)

里面进行一个合理的选择。默认的是writeback。

（1）cache=writethrough:

　　该模式对应的标志位是O_DSYNC，仅当数据被提交到了存储设备里面的时候，写操作

才会被完整的通告。此时host的页缓存可以被用在一种被称为writethrough缓存的模式。

guest的虚拟存储设备被告知没有回写缓存(writeback cache)，因此guest不需要为了

操纵整块数据而发送刷新缓存的指令了。此时的存储功能如同有一个直写缓存(writethrough cache)一样。

（2）cache=none:

所对应的标志位是O_DIRECT,在 none 模式下，VM的IO操作直接

在qemu-kvm的userspace缓冲和存储设备之间进行，绕开了host的页缓冲。

这个过程就相当于让vm直接访问了你的host的磁盘，从而性能得到了提升。

（3）cache=writeback:

对应的标志位既不是 O_DSYNC 也不是 O_DIRECT ,在writeback模式下，IO操作会经过

host的页缓冲，存放在host页缓冲里的写操作会完整地通知给guest。

除此之外,guest的虚拟存贮适配器会被告知有回写缓存(writeback cache),所以为了能够

整体地管理数据，guest将会发送刷新缓存的指令.类似于带有RAM缓存的磁盘阵列(RAID)管理器。

（4）cache=unsafe:

　　该模式与writeback差不多，不过从guest发出的刷新缓存指令将会被忽视掉，这意味着使用者

将会以牺牲数据的完整性来换取性能的提升。

（5）cache=directsync:

　　该模式所对应的标志位是O_DSYNC和O_DIRECT,仅当数据被提交到了存储设备的时候，写

操作才会被完整地通告,并且可以放心地绕过host的页缓存。

　　就像writethrough模式,有时候不发送刷新缓存的指令时很有用的.该模式是最新添加的一种cache模式，

　　使得缓存与直接访问的结合成为了可能。

2、QCOW2和ROW 区别：

（1）kvm虚拟机中需要选择磁盘镜像的格式，通常的选择有两种，一种是raw镜像格式，一种是qcow2格式。

（2）raw格式是原始镜像，会直接当作一个块设备给虚拟机来使用，至于文件里面的空洞，则是由宿主机的文件系统来

管理的，Linux下的文件系统可以很好的支持空洞的特性，所以，如果你创建了一个100G的raw格式的文件，ls看的时

候，可以看到这个文件是100G的，但是用du 来看，这个文件会很小。

（2）qcow2是kvm支持的磁盘镜像格式，我们创建一个100G的qcow2磁盘之后，无论用ls来看，还是du来看，都是很小的。

这说明了，qcow2本身会记录一些内部块分配的信息的。

（3）无论哪种格式，磁盘的利用率来说，都是一样的，因为实际占用的块数量都是一样的。但是raw的虚拟机会比qcow2的虚拟机

IO效率高一些，实际测试的时候会比qcow2高25%，这个性能的差异还是不小的，所以追求性能建议选raw。

raw唯一的缺点在于，ls看起来很大，在scp的时候，这会消耗很多的网络IO，而tar这么大的文件，也是很耗时间跟CPU的，解决

方法是把raw转换成qcow2的格式，对空间压缩就很大了。而且速度很快。转换命令如下:

#qemu-img convert -O qcow2 disk.raw disk.qcow2

#qemu-img convert -O raw disk.qcow2 disk.raw

3、虚拟机cpu和内存的超配比例：

默认OpenStack的CPU超配比例是1：16，内存超配比例是1：1.5。cat /proc/cpuinfo里面的逻辑核数，再x16就是你能够分配给虚拟机的vcpu个数。

宿主机的物理内存x1.5就是可以分给虚拟机的内存；

6.11、KVM虚拟机快照：

1.查看磁盘格式raw格式需要转换成qcow2

[root@centos7 ~]# qemu-img info /data/centos7u4-node1.raw

image: /data/centos7u4-node1.raw

file format: raw

virtual size: 10G (10737418240 bytes)

disk size: 1.2G

cluster_size: 65536

Format specific information:

compat: 1.1

lazy refcounts: false

2.必须关闭虚拟机进行磁盘转换

[root@centos7 ~]# virsh shutdown centos7u4-node1

[root@centos7 ~]# qemu-img convert -f raw /data/centos7u4-node1.raw -O qcow2 /data/centos7u4-node1.qcow2

//convert 将磁盘文件转换为指定格式的文件

//-f 指定需要转换文件的文件格式

//-O 指定要转换的目标格式

//转换完成后，将新生产一个目标映像文件，原文件保存

3.修改KVM虚拟机配置文件配置文件

[root@centos7 ~]# virsh edit centos7u4-node1

<driver name='qemu' type='qcow2'/>

<source file='/data/centos7u4-node1.qcow2'/>

4.对虚拟机当前进行快照拍摄

[root@centos7 ~]# virsh snapshot-create centos7u4-node1

Domain snapshot 1523494907 created

5.查看虚拟机快照

[root@centos7 ~]# virsh snapshot-list centos7u4-node1

Name Creation Time State

------------------------------------------------------------

1523494907 2018-04-11 21:01:47 -0400 running

//检查当前虚拟机最新快照版本

[root@centos7 ~]# virsh snapshot-current centos7u4-node1|less

//快照xml文件存放路径

[root@centos7 ~]# ls /var/lib/libvirt/qemu/snapshot/centos7u4-node1/

1523494907.xml 1523495036.xml

6.恢复快照

[root@centos7 ~]# virsh snapshot-revert centos7u4-node1 1523494907

//确认恢复版本正确

[root@centos7 ~]# virsh snapshot-current centos7u4-node1|grep "1523494907"

<name>1523494907</name>

<creationTime>1523494907</creationTime>

7.删除快照

[root@centos7 ~]# qemu-img info /data/centos7u4-node1.qcow2

image: /data/centos7u4-node1.qcow2

file format: qcow2

virtual size: 10G (10737418240 bytes)

disk size: 1.8G

cluster_size: 65536

Snapshot list:

ID TAG VM SIZE DATE VM CLOCK

1 1523494907 282M 2018-04-11 21:01:48 00:16:25.489

2 1523495036 282M 2018-04-11 21:03:56 00:18:29.210

Format specific information:

compat: 1.1

lazy refcounts: false

#删除最近一个快照

[root@centos7 ~]# virsh snapshot-delete centos7u4-node1 1523495036

Domain snapshot 1523495036 deleted