虚拟化工具KVM的安装配置详解
一、KVM定义基于内核的虚拟机（英语：Kernel-based Virtual Machine，简称KVM），是一种用于Linux内核中的虚拟化基础设施。KVM目前支持Intel VT及AMD-V的原生虚拟技术。
[*]是x86架构且硬件支持虚拟化技术（如 intel VT 或 AMD-V）的Linux全虚拟化解决方案。
[*]它包含一个为处理器提供底层虚拟化 可加载的核心模块kvm.ko（kvm-intel.ko或kvm-AMD.ko）。
[*]KVM还需要一个经过修改的QEMU软件（qemu-kvm），作为虚拟机上层控制和界面。
[*]在主流的Linux内核，如2.6.20以上的内核均已包含了KVM核心。
[*]KVM能在不改变linux或windows镜像的情况下同时运行多个虚拟机，（它的意思是多个虚拟机使用同一镜像）并为每一个虚拟机配置个性化硬件环境（网卡、磁盘、图形适配器……）。
可以对kvm进行控制管理的组件主要有两个：
QEMU-KVM：
在 Linux 系统中，首先我们可以用 modprobe 系统工具去加载 KVM 模块，如果用 RPM 安装 KVM 软件包，系统会在启动时自动加载模块。加载了模块后，才能进一步通过其他工具创建虚拟机。但仅有 KVM 模块是远远不够的，因为用户无法直接控制内核模块去做事情，还必须有一个用户空间的工具。关于用户空间的工具，KVM 的开发者选择了已经成型的开源虚拟化软件 QEMU。QEMU 是一个强大的虚拟化软件，它可以虚拟不同的 CPU 构架。比如说在 x86 的 CPU 上虚拟一个 Power 的 CPU，并利用它编译出可运行在 Power 上的程序。KVM 使用了 QEMU 的基于 x86 的部分，并稍加改造，形成可控制 KVM 内核模块的用户空间工具 QEMU-KVM。所以 Linux 发行版中分为 kernel 部分的 KVM 内核模块和 QEMU-KVM 工具。这就是 KVM 和 QEMU 的关系。
Libvirt/Virsh/Virt-manager：
尽管 QEMU-KVM 工具可以创建和管理 KVM 虚拟机，RedHat 为 KVM 开发了更通用的辅助工具libvirt。Libvirt 是一套提供了多种语言接口的 API，为各种虚拟化工具提供一套方便、可靠的编程接口，不仅支持 KVM，而且支持 Xen 等其他虚拟机。使用 libvirt，你只需要通过 libvirt 提供的函数连接到 KVM 或 Xen 宿主机，便可以用同样的命令控制不同的虚拟机了。Libvirt 不仅提供了 API，还自带一套基于文本的管理虚拟机的命令 virsh，你可以通过使用 virsh 命令来使用 libvirt 的全部功能。同时还能使用图形界面进行管理操作，其工具是 Virt-manager。他是一套用 python 编写的虚拟机管理图形界面，用户可以通过它直观地操作不同的虚拟机。Virt-manager 就是利用 libvirt 的 API 实现的。
二、安装软件
1、需要先查看主机是否支持虚拟化
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# grep -Ei --color=auto "vmx|svm" /proc/cpuinfo
如果能grep到相关关键字就说明支持
可以手动装载模块
# modprobe kvm_intel
# modprobe kvm
# lsmod | grep kvm
kvm_intel 542850
kvm 3331721 kvm_intel
装载完成后kernel就已经转换成hypervisor；可以使用kvm虚拟机
2、安装配置qemu-kvm
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# yum -y install qemu-kvm qemu-kvm-tools
由于安装完成后默认的目录不在PATH环境变量中；需要做个链接才能使用qemu虚拟机
# ln -sv /usr/libexec/qemu-kvm /usr/sbin/
[*]获取帮助信息
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# qemu-kvm -help
usage: qemu
'disk_image' is a raw hard image image for IDE hard disk 0
Standard options:
-h or -help display this help and exit
-version display version information and exit
-M machine select emulated machine (-M ? for list)
-cpu cpu select CPU (-cpu ? for list)
......
# qemu-kvm -cpu ?
x86 Opteron_G5AMD Opteron 63xx class CPU
x86 Opteron_G4AMD Opteron 62xx class CPU
x86 Opteron_G3AMD Opteron 23xx (Gen 3 Class Opteron)
x86 Opteron_G2AMD Opteron 22xx (Gen 2 Class Opteron)
....
选项太多；这里不做一一解释；帮助信息说明也很详细；后续用到的做说明
[*]创建虚拟机
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为了显示方便；需要安装vnc软件
# yum -y install tigervnc tigervnc-server
# mkdir /images/vm1 -pv 创建目录存储镜像文件
# ls rhel-server-6.4-i386-dvd.iso 本地光盘镜像文件
# qemu-img create -f qcow2 -o size=100G,preallocation=metadata /images/vm1/redhat6.qcow2
创建一个100G的文件
# qemu-kvm -name "redhat" -m 512 -smp 1 -drive file=/images/vm1/redhat6.qcow2，
> if=virtio,index=0,media=disk,format=qcow2
> -drive file=/root/rhel-server-6.4-i386-dvd.iso,media=cdrom,index=1
> -boot order=d
VNC server running on `::1:5900'
-m 512：指定内存
-smp 1：指定vcpu
-drive：指定磁盘
if=virtio,index=0,media=disk,format=qcow2 #磁盘参数；具体可以qemu-kvm -help查看
-boot order=d：指定引导次序；a、b表示软驱、c表示第一块硬盘，d表示第一个光驱设备，n-p表示网络适配器
VNC server running on `::1:5900'：vnc server启动运行在5900端口
#另起一个ssh窗口连接本地连接vnc测试
# vncviewer :5900
测试可以正常启动安装。
[*]以pxe引导安装
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#需要网卡支持；所以需要写一个配置网卡接口的脚本；默认在/etc/qemu-ifup
# vim /etc/qemu-ifup
#!/bin/bash
#
switch=br0
if [ -n $1 ];then
ifconfig $1 up
sleep 1
brctl addif $switch $1
exit 0
else
echo "Error: No Specifed interface."
exit 1
fi
# chmod +x /etc/qemu-ifup
#脚本能自动调用命令中ifname=""网卡的名称
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# qemu-kvm -name "redhat" -m 512 -smp 1 -drive file=/images/vm1/redhat6.qcow2,if=virtio,index=0,media=disk,format=qcow2 -boot order=n -net nic,model=virtio -net tap,ifname=vnet0,downscript=no
VNC server running on `::1:5900'
# downscript是在关闭虚拟机是自动调用一个down的脚本；所以在此关闭就不会报错
# 参数与上述的光盘安装没有太多不同；唯一启动次序更改为网络启动n
# vncviewer :5900 登陆测试
测试pxe引导安装正常。
3、登陆测试
注意：在系统安装完成后再次启动时；还是一样的命令；指定各种属性。只是引导方式改变了。
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# qemu-kvm -name "rhel6" -m 512 -smp 2 -drive file=/images/vm1/rhel6.qcow2,media=disk,if=virtio,index=0,format=qcow2 -net nic,model=virtio -net tap,ifname=vnet0,downscript -vnc :1 --daemonize
# ss -tunlp | grep 5901
tcp LISTEN 0 1 *:5901 *:* users:(("qemu-kvm",6528,13))
测试在后台启动正常
# ifconfig vnet0 可以看到网卡已创建成功
vnet0 Link encap:EthernetHWaddr 92:3A:BB:E4:2D:6A
# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
br0 8000.000c295e1e4f no eth0
vnet0
#查看已关联到桥br0
在windows客户端登陆vnc，测试可以正常登陆虚拟机。
关闭虚拟机；只需kill掉进程即可
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# netstat -tunlp | grep 5901
tcp 0 0 0.0.0.0:5901 0.0.0.0:* LISTEN 6528/qemu-kvm
# kill 6528
测试启动windows
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# qemu-kvm -name "winxp" -m 512 -smp 2 -drive file=/images/vm1/winxp.qcow2,if=virtio,media=disk,index=0,format=qcow2 -drive file=/root/winxp_ghost.iso,media=cdrom -boot order=d -vnc :1
#使用winxp的Ghost镜像镜像引导启动
为了演示，这里仅启动的是PE；并没有真正的安装。
4、虚拟机详细信息查看
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# qemu-kvm -name "rhel6" -m 512 -smp 2 -drive file=/images/vm1/rhel6.qcow2,if=virtio,media=disk,index=0,format=qcow2 -net nic,model=virtio -net tap,ifname=vnet0，downscript=no -vnc none -monitor stdio
QEMU 0.12.1 monitor - type 'help' for more information
(qemu)
-vnc none：表示启动时不启动vnc
-monitor stdio：表示监控界面输出到标准输入输出上
(qemu) change vnc :1 #在监控界面下启动vnc
# ss -tunlp | grep 5901
tcp LISTEN 0 1 *:5901 *:* users:(("qemu-kvm",3215,16))
(qemu) info help #info信息能查看虚拟机很多状态
info version-- show the version of QEMU
info commands-- list QMP available commands
info network-- show the network state
info chardev-- show the character devices
info block-- show the block devices
info blockstats-- show block device statistics
info registers-- show the cpu registers
.....
(qemu) info cpus #显示虚拟cpu；可以看到cpu线程号
* CPU #0: pc=0xffffffff8103eacb (halted) thread_id=3246
CPU #1: pc=0xffffffff8103eacb (halted) thread_id=3247
三、qemu-img的使用
[*]帮助信息：
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# qemu-img --help
usage: qemu-img command
QEMU disk image utility
Command syntax:
check [-f fmt] [--output=ofmt] [-r ] filename
create [-f fmt] [-o options] filename
commit [-f fmt] [-t cache] filename
convert [-c] [-p] [-f fmt] [-t cache] [-O output_fmt] [-o options] [-S sparse_size] filename ] output_filename
....
#可以看到qemu-img除了创建磁盘；可以检查、转换等...
[*]创建磁盘并转换格式增加容量：
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# qemu-img create -f qcow2 -o preallocation=metadata /images/vm2/test.qcow2 10G
# qemu-img resize /images/vm2/test.qcow2 +10G 增到10G
Image resized.
# qemu-img info /images/vm2/test.qcow2
image: /images/vm2/test.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 20G (21474836480 bytes)
disk size: 1.7M
cluster_size: 65536
[*]转换格式：
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# qemu-img create -f vmdk -o ? test.vmdk #模拟查看相关的帮助信息
Supported options:
size Virtual disk size
adapter_type Virtual adapter type, can be one of ide (default), lsilogic, buslogic or legacyESX
backing_file File name of a base image
compat6 VMDK version 6 image
# qemu-img convert -O vmdk -o adapter_type=lsilogic /images/vm2/test.qcow2 /images/vm2/test.vmdk
转换成VMware的vmdk格式
# qemu-img info /images/vm2/test.vmdk
image: /images/vm2/test.vmdk
file format: vmdk
virtual size: 20G (21474836480 bytes)
disk size: 16K
[*]创建快照
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# qemu-img snapshot -l /images/vm1/rhel6.qcow2 创建之前查看是否有快照；建议不要同名
# qemu-img snapshot -c rhel6-1.snap /images/vm1/rhel6.qcow2
# qemu-img snapshot -l /images/vm1/rhel6.qcow2
Snapshot list:
ID TAG VM SIZE DATE VM CLOCK
1 rhel6-1.snap 0 2014-05-25 10:51:34 00:00:00.000
Parameters to snapshot subcommand: #详细帮助
'snapshot' is the name of the snapshot to create, apply or delete
'-a' applies a snapshot (revert disk to saved state) 应用快照
'-c' creates a snapshot 创建快照
'-d' deletes a snapshot 删除快照
'-l' lists all snapshots in the given image 查看快照列表
四、实时迁移
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node1：
# vim /etc/exports 启动nfs；共享镜像目录
/images/vm1 192.168.0.0/24(rw,no_root_squash)
# service nfs start
# exportfs -v
/images/vm1 192.168.0.0/24(rw,wdelay,no_root_squash,no_subtree_check)
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node2：
# mount -t nfs 192.168.0.111:/images/vm1/ /images/vm1/
# ls /images/vm1/
redhat6.qcow2rhel6.qcow2
# qemu-kvm -name "rhel6" -m 512 -smp 2 -drive file=/images/vm1/rhel6.qcow2,if=virtio,media=disk,index=0 -boot order=c -net nic,model=virtio -net tap,ifname=vnet0,downscript=no -monitor stdio -incoming tcp:0:6767
启动一个虚拟机实例,这里要与node1启动配置相同，可以copy node1的命令
-incoming：等待别的虚拟机迁移过来；并非正真的启动虚拟机
tcp：tcp协议
0：表示运行所有主机往本机迁移
6767：监听在一个没有被占用的端口等待迁移
[*]迁移测试：
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node1：
# qemu-kvm -name "rhel6" -m 512 -smp 2 -drive file=/images/vm1/rhel6.qcow2,if=virtio,media=disk,index=0 -boot order=c -net nic,model=virtio -net tap,ifname=vnet0,downscript=no -nographic -monitor stdio
(qemu) migrate tcp:192.168.0.112:6767
node2：
QEMU 0.12.1 monitor - type 'help' for more information
(qemu) Unknown savevm section or instance 'kvm-tpr-opt' 0
load of migration failed
#报错；找了好久；没找到答案；貌似说是bug；具体也不太清楚
如有知道的大神；感谢解答
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五、Libvirt机器相关软件包的安装使用
[*]安装前配置
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# yum -y install libvirt virt-manager virt-viewer python-virtinst
# service libvirtd start 启动libvirt
# virsh 添加网桥
virsh # help iface-bridge
SYNOPSIS
iface-bridge
[--no-stp] [--delay ] [--no-start]
DESCRIPTION
bridge an existing network device
OPTIONS
[--interface] existing interface name
[--bridge] new bridge device name
--no-stp do not enable STP for this bridge
--delay number of seconds to squelch traffic on newly connected ports
--no-start don't start the bridge immediately
virsh # iface-bridge eth0 br0
Created bridge br0 with attached device eth0
Bridge interface br0 started
# ifconfig br0 创建成功
br0 Link encap:EthernetHWaddr 00:0C:29:DF:70:B6
inet addr:192.168.0.112Bcast:192.168.255.255Mask:255.255.0.0
[*]安装系统
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# virt-install -n "centos6" --vcpus 2 -r 512 -l http://172.16.0.1/cobbler/ks_mirror/centos-6.5-x86_64 --disk path=/images/vm2/cents6.qcow2,bus=virtio,size=10,sparse --network bridge=br0,model=virtio --force
Starting install...
Retrieving file .treeinfo... |676 B 00:00 ...
Retrieving file vmlinuz... | 7.9 MB 00:00 ...
.................安装正在进行中
[*]基于pxe安装
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# virt-install --name "centos6" -r 512 --vcpus 2 --disk path=/images/vm2/centos.img,size=120 --network bridge=br0,model=virtio --pxe --force
WARNINGKVM acceleration not available, using 'qemu'
Starting install...
Creating domain... | 0 B 00:00
Xlib:extension "RANDR" missing on display "localhost:13.0".
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# virsh list 查看虚拟机状态信息
Id Name State
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7 centos6 running
帮助信息查看
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# virsh help 帮助信息很详细
Grouped commands:
Domain Management (help keyword 'domain'):
attach-device attach device from an XML file
attach-disk attach disk device
attach-interface attach network interface
autostart autostart a domain
blkdeviotune Set or query a block device I/O tuning parameters.
blkiotune Get or set blkio parameters
# virsh help monitor 可以仅查看关键字的信息
Domain Monitoring (help keyword 'monitor'):
domblkerror Show errors on block devices
domblkinfo domain block device size information
domblklist list all domain blocks
domblkstat get device block stats for a domain
domcontrol domain control interface state
domif-getlink get link state of a virtual interface
domiflist list all domain virtual interfaces
domifstat get network interface stats for a domain
dominfo domain information
dommemstat get memory statistics for a domain
domstate domain state
list
到此；基本的kvm配置以完成。
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