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虚拟化技术 ——KVM

news 2025/8/26 6:19:03

一、KVM 技术简介

KVM（Kernel-based Virtual Machine，基于内核的虚拟机）是 Linux 内核原生支持的全虚拟化解决方案，依托 CPU 的硬件虚拟化技术（Intel VT-x/AMD-V）实现高效的虚拟机运行。它将 Linux 内核转变为 Hypervisor，可直接管理硬件资源，支持在同一物理机上运行多个独立的虚拟机（Guest OS），包括 Linux、Windows 等操作系统。

1.1 核心优势

高性能：依赖硬件虚拟化加速，虚拟机性能接近物理机，无额外性能损耗

原生集成：作为 Linux 内核模块，无需额外安装 Hypervisor，与 Linux 系统深度融合

资源灵活分配：支持 CPU、内存、存储、网络资源的动态调整

多系统支持：可运行 Linux、Windows、BSD 等多种 Guest OS

开源免费：基于 GPL 协议，无商业许可成本，支持自定义扩展

1.2 架构组成

KVM 虚拟化架构主要包含三部分，各组件协同实现虚拟机生命周期管理：

KVM 模块：内核级模块，负责 CPU 和内存虚拟化，直接与硬件交互

QEMU：用户态工具，提供设备模拟（如网卡、磁盘、显卡）和虚拟机创建 / 销毁能力

Libvirt：开源 API 和管理工具集，统一管理 KVM、Xen 等虚拟化技术，屏蔽底层差异

管理工具：virsh（命令行工具）、virt-manager（图形化工具），用于日常运维操作

二、安装前准备

2.1 硬件要求

CPU：必须支持硬件虚拟化（Intel VT-x 或 AMD-V），需在 BIOS/UEFI 中启用

内存：物理机内存≥4GB（建议 8GB 以上，预留至少 2GB 给宿主机，剩余分配给虚拟机）

存储：预留足够磁盘空间（单个虚拟机建议 20GB 以上，根据业务需求调整）

操作系统：仅支持 Linux 系统（推荐 CentOS 7/8、Ubuntu 20.04/22.04、RHEL 7/8）

2.2 检查硬件虚拟化支持

在 Linux 终端执行以下命令，验证 CPU 是否支持硬件虚拟化：

# 方法1：查看CPU标志（Intel显示vmx，AMD显示svm）
grep -E 'vmx|svm' /proc/cpuinfo# 方法2：通过kvm-ok工具检查（需安装cpu-checker）
sudo apt install cpu-checker  # Ubuntu/Debian
# 或
sudo yum install cpu-checker  # CentOS/RHEL
sudo kvm-ok

若输出 “INFO: /dev/kvm exists”，说明硬件支持且已启用；若提示 “KVM acceleration can't be used”，需进入 BIOS/UEFI 开启虚拟化（常见路径：BIOS → Advanced → CPU Configuration → Intel VT-x/AMD-V → Enable）

2.3 操作系统环境准备

更新系统：确保系统内核和软件包为最新版本

# Ubuntu/Debian
sudo apt update && sudo apt upgrade -y# CentOS/RHEL
sudo yum update -y

关闭 SELinux（CentOS/RHEL 需操作，Ubuntu 默认关闭）：

# 临时关闭
sudo setenforce 0# 永久关闭（重启生效）
sudo sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

关闭防火墙（测试环境可关闭，生产环境建议配置规则）：

# Ubuntu/Debian（ufw）
sudo ufw disable && sudo ufw status# CentOS/RHEL（firewalld）
sudo systemctl stop firewalld && sudo systemctl disable firewalld

三、KVM 安装步骤

3.1 Ubuntu 20.04/22.04 安装

# 1. 安装KVM核心组件和管理工具
sudo apt install -y qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virt-manager# 2. 将当前用户添加到libvirt和kvm组（避免每次操作需sudo）
sudo usermod -aG libvirt $USER
sudo usermod -aG kvm $USER# 3. 重启libvirtd服务
sudo systemctl restart libvirtd# 4. 验证安装（查看KVM模块是否加载）
lsmod | grep kvm
# 输出kvm_intel（Intel CPU）或kvm_amd（AMD CPU）表示加载成功# 5. 验证libvirt服务状态
sudo systemctl status libvirtd
# 显示“active (running)”表示服务正常

3.2 CentOS 7/8 安装

# 1. 安装KVM相关包（CentOS 7）
sudo yum install -y qemu-kvm libvirt libvirt-python virt-manager virt-viewer bridge-utils# CentOS 8（使用dnf）
sudo dnf install -y qemu-kvm libvirt virt-manager virt-viewer bridge-utils# 2. 启动并设置libvirtd开机自启
sudo systemctl start libvirtd
sudo systemctl enable libvirtd# 3. 添加用户到libvirt和kvm组
sudo usermod -aG libvirt $USER
sudo usermod -aG kvm $USER# 4. 验证安装
lsmod | grep kvm
sudo systemctl status libvirtd

3.3 图形化工具（virt-manager）使用

若需图形化管理虚拟机，确保系统安装了桌面环境（如 GNOME、KDE），启动方法：

# 终端启动virt-manager
virt-manager

首次启动需输入密码，进入后界面如下：

左侧 “QEMU/KVM” 为默认连接，右键可创建虚拟机、管理存储和网络

右侧显示已创建的虚拟机列表，可直观查看虚拟机状态（运行 / 关闭）

四、KVM 核心配置

4.1 网络配置（桥接模式）

KVM 默认使用 “NAT 模式”，虚拟机通过宿主机 NAT 访问外网，但无法被局域网其他设备访问。生产环境常用桥接模式，使虚拟机直接获取局域网 IP，与宿主机处于同一网络层级。

4.1.1 Ubuntu 配置桥接网络

1. 查看当前网卡名称（假设为eth0或enp0s3）：

ip addr show

2. 安装桥接工具（已安装可跳过）：

sudo apt install -y bridge-utils

3. 编辑网络配置文件（Ubuntu 20.04 + 使用 Netplan）：

sudo vim /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

4. 写入以下配置（替换enp0s3为实际网卡名）：

network:version: 2renderer: networkdethernets:enp0s3:  # 物理网卡dhcp4: no  # 关闭物理网卡DHCPbridges:br0:  # 桥接网卡名称interfaces: [enp0s3]  # 关联物理网卡dhcp4: yes  # 桥接网卡使用DHCP获取IP（或配置static）# 静态IP配置（可选）# addresses: [192.168.1.100/24]# gateway4: 192.168.1.1# nameservers:#   addresses: [114.114.114.114, 8.8.8.8]

5. 应用配置：

sudo netplan apply

6. 验证桥接网卡：

ip addr show br0

若br0获取到 IP 且状态为UP，说明桥接配置成功。

4.1.2 CentOS 配置桥接网络

1. 编辑物理网卡配置文件（假设网卡为ens33）：

sudo vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

2. 修改内容（仅保留关键配置）：

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none  # 关闭DHCP
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0  # 关联到桥接网卡br0

3. 创建桥接网卡配置文件ifcfg-br0：

sudo vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0

4. 写入配置：

TYPE=Bridge
BOOTPROTO=dhcp  # 或static（静态IP）
NAME=br0
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
# 静态IP配置（可选）
# IPADDR=192.168.1.100
# PREFIX=24
# GATEWAY=192.168.1.1
# DNS1=114.114.114.114

5. 重启网络服务：

# CentOS 7
sudo systemctl restart network# CentOS 8
sudo nmcli connection reload

6. 验证桥接：

ip addr show br0

4.2 存储配置（创建存储池）

KVM 使用 “存储池” 管理虚拟机磁盘文件，支持本地目录、LVM、NFS 等存储类型，推荐使用目录存储池（简单易维护）或LVM 存储池（支持动态扩容）。

4.2.1 创建目录存储池（命令行）

1. 创建本地存储目录（如/var/lib/libvirt/images/kvm-pool）：

sudo mkdir -p /var/lib/libvirt/images/kvm-pool

2. 定义存储池（名称为kvm-pool）：

sudo virsh pool-define-as kvm-pool dir --target /var/lib/libvirt/images/kvm-pool

3. 构建存储池：

sudo virsh pool-build kvm-pool

4. 启动存储池并设置开机自启：

sudo virsh pool-start kvm-pool
sudo virsh pool-autostart kvm-pool

5. 验证存储池：

sudo virsh pool-list --all
# 输出“kvm-pool”状态为“active”表示正常

4.2.2 图形化创建存储池（virt-manager）

打开 virt-manager，右键 “QEMU/KVM”→“添加存储池”
输入存储池名称（如kvm-pool），选择 “目录” 类型，点击 “前进”
选择存储目录（如/var/lib/libvirt/images/kvm-pool），点击 “完成”
右键创建的存储池，选择 “启动” 和 “自动启动”

4.3 KVM 模块参数配置（优化性能）

通过调整 KVM 内核参数，优化虚拟机 CPU、内存性能：

1. 编辑 KVM 配置文件：

sudo vim /etc/modprobe.d/kvm.conf

2. 添加以下参数（根据 CPU 类型选择）：

# Intel CPU（启用嵌套虚拟化、大页内存）
options kvm-intel nested=1 ept=1 unrestricted_guest=1# AMD CPU
options kvm-amd nested=1 svm_lock=0 unrestricted_guest=1

- nested=1：启用嵌套虚拟化（允许在虚拟机内再创建虚拟机）

- ept=1（Intel）/npt=1（AMD）：启用扩展页表，提升内存访问性能

3. 重启系统生效：

sudo reboot

4. 验证嵌套虚拟化：

# Intel
cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested# AMD
cat /sys/module/kvm_amd/parameters/nested
# 输出“Y”表示启用成功

五、虚拟机完整部署（以 CentOS 7 为例）

5.1 准备镜像文件

1. 下载 CentOS 7 ISO 镜像（推荐使用阿里云镜像源）：

cd /var/lib/libvirt/images
sudo wget https://mirrors.aliyun.com/centos/7/isos/x86_64/CentOS-7-x86_64-Minimal-2207-02.iso

2. 验证镜像完整性（可选）：

md5sum CentOS-7-x86_64-Minimal-2207-02.iso

对比官方 MD5 值，确保镜像未损坏。

5.2 命令行创建虚拟机（virsh）

5.2.1 步骤 1：创建虚拟机磁盘

在之前创建的kvm-pool存储池中，创建 20GB 大小的 qcow2 格式磁盘（qcow2 支持动态扩容）：

sudo virsh vol-create-as kvm-pool centos7-vm.qcow2 20G --format qcow2

centos7-vm.qcow2：磁盘文件名

20G：磁盘大小

--format qcow2：磁盘格式（推荐 qcow2，比 raw 格式节省空间）

5.2.2 步骤 2：定义虚拟机 XML 配置

1. 创建 XML 配置文件（centos7-vm.xml）：

sudo vim /etc/libvirt/qemu/centos7-vm.xml

2. 写入以下配置（根据实际资源调整 CPU、内存、网络）：

<domain type='kvm'><name>centos7-vm</name>  <!-- 虚拟机名称 --><memory unit='GiB'>2</memory>  <!-- 最大内存（GiB） --><currentMemory unit='GiB'>2</currentMemory>  <!-- 当前内存（GiB） --><vcpu placement='static'>2</vcpu>  <!-- CPU核心数 --><os><type arch='x86_64' machine='pc-i440fx-focal'>hvm</type><boot dev='cdrom'/>  <!-- 优先从ISO启动（安装系统） --><boot dev='hd'/>     <!-- 后续从磁盘启动 --></os><features><acpi/><apic/><vmport state='off'/></features><cpu mode='host-model' check='partial'>  <!-- CPU模式（模拟宿主机CPU） --><model fallback='allow'/></cpu><clock offset='utc'><timer name='rtc' tickpolicy='catchup'/><timer name='pit' tickpolicy='delay'/><timer name='hpet' present='no'/></clock><on_poweroff>destroy</on_poweroff><on_reboot>restart</on_reboot><on_crash>destroy</on_crash><devices><!-- 磁盘配置（关联之前创建的qcow2文件） --><disk type='file' device='disk'><driver name='qemu' type='qcow2'/><source file='/var/lib/libvirt/images/kvm-pool/centos7-vm.qcow2'/><target dev='vda' bus='virtio'/>  <!-- virtio总线，提升IO性能 --><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/></disk><!-- ISO镜像配置（安装系统用） --><disk type='file' device='cdrom'><driver name='qemu' type='raw'/><source file='/var/lib/libvirt/images/CentOS-7-x86_64-Minimal-2207-02.iso'/><target dev='hda' bus='ide'/><readonly/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x1'/></disk><!-- 网络配置（桥接模式，关联br0） --><interface type='bridge'><mac address='52:54:00:12:34:56'/>  <!-- 自定义MAC地址（可选） --><source bridge='br0'/><model type='virtio'/>  <!-- virtio网卡，提升网络性能 --><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/></interface><!-- 控制台配置（支持virsh console登录） --><serial type='pty'><target type='isa-serial' port='0'><model name='isa-serial'/></target></serial><console type='pty' tty='/dev/pts/0'><source path='/dev/pts/0'/><target type='serial' port='0'/></console><!-- 显卡配置（VGA，支持图形化安装） --><graphics type='vnc' port='-1' autoport='yes' listen='0.0.0.0'><listen type='address' address='0.0.0.0'/></graphics></devices>
</domain>

5.2.3 步骤 3：启动虚拟机并安装系统

1. 定义虚拟机（加载 XML 配置）：

sudo virsh define /etc/libvirt/qemu/centos7-vm.xml

2. 启动虚拟机：

sudo virsh start centos7-vm

3. 查看虚拟机 VNC 端口（用于图形化安装）：

sudo virsh vncdisplay centos7-vm

输出类似 “:0”，表示 VNC 端口为 5900（:0→5900，:1→5901，以此类推）。

4. 使用 VNC 客户端（如 TightVNC、RealVNC）连接宿主机 IP: 端口（如 192.168.1.100:5900），进入 CentOS 7 安装界面，按常规步骤完成系统安装。

5. 安装完成后，关闭虚拟机，删除 XML 配置中的 ISO 镜像部分（避免重复从 ISO 启动）：

sudo virsh shutdown centos7-vm
sudo virsh undefine centos7-vm  # 删除旧定义
# 编辑XML，删除<disk type='file' device='cdrom'>...</disk>段
sudo virsh define /etc/libvirt/qemu/centos7-vm.xml  # 重新定义
sudo virsh start centos7-vm  # 从磁盘启动

5.3 图形化创建虚拟机（virt-manager）

打开 virt-manager，右键 “QEMU/KVM”→“新建”
选择 “本地安装介质（ISO 映像或 CDROM）”，点击 “前进”
点击 “浏览”→“浏览本地”，选择下载的 CentOS 7 ISO 镜像，点击 “前进”
配置 CPU 和内存（如 2 核 CPU、2GB 内存），点击 “前进”
配置存储：选择 “使用现有存储池中的存储”，选择kvm-pool和创建的centos7-vm.qcow2磁盘，点击 “前进”
输入虚拟机名称（如centos7-vm），网络选择 “桥接至 br0”，点击 “完成”
自动打开 VNC 窗口，进入系统安装界面，完成安装后重启虚拟机

六、虚拟机日常运维（virsh 命令）

6.1 虚拟机状态管理

操作	命令	说明
查看所有虚拟机	sudo virsh list --all	显示运行中（running）和关闭（shut off）的虚拟机
启动虚拟机	sudo virsh start centos7-vm	启动指定虚拟机
关闭虚拟机（优雅）	sudo virsh shutdown centos7-vm	发送关机信号，等待 Guest OS 正常关闭
强制关闭虚拟机	sudo virsh destroy centos7-vm	强制终止虚拟机（类似拔电源，谨慎使用）
重启虚拟机	sudo virsh reboot centos7-vm	重启虚拟机
设置开机自启	sudo virsh autostart centos7-vm	宿主机启动时自动启动该虚拟机
取消开机自启	sudo virsh autostart --disable centos7-vm	取消开机自启
查看虚拟机信息	sudo virsh dominfo centos7-vm	显示 CPU、内存、磁盘等配置信息

6.2 虚拟机控制台登录

通过virsh console直接登录虚拟机（无需 VNC），需 Guest OS 开启串口控制台：

1. 进入虚拟机 VNC 界面，编辑/etc/default/grub，添加串口配置：

sudo vim /etc/default/grub

修改GRUB_CMDLINE_LINUX：

GRUB_CMDLINE_LINUX="crashkernel=auto rhgb quiet console=ttyS0,115200"

2. 生成新的 grub 配置：

sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

3. 重启虚拟机，在宿主机执行以下命令登录控制台：

sudo virsh console centos7-vm

按Enter键，输入虚拟机用户名和密码即可登录；退出控制台按Ctrl+]。

6.3 虚拟机资源调整（动态扩容）

6.3.1 内存扩容（需虚拟机支持热插拔）

1. 查看当前内存配置：

sudo virsh dommemstat centos7-vm

2. 临时调整内存（最大内存需在 XML 中预先设置足够值）：

sudo virsh setmem centos7-vm 4G --live  # 动态调整为4GB（运行中生效）

3. 永久调整内存（需关闭虚拟机）：

sudo virsh shutdown centos7-vm
sudo virsh edit centos7-vm  # 编辑XML，修改<memory>和<currentMemory>为4G
sudo virsh start centos7-vm

6.3.2 磁盘扩容（qcow2 格式）

1. 查看当前磁盘信息：

sudo virsh vol-info --pool kvm-pool centos7-vm.qcow2

2. 扩容磁盘（从 20GB 扩展到 40GB）：

sudo virsh vol-resize --pool kvm-pool centos7-vm.qcow2 40G

3. 进入虚拟机，扩展磁盘分区和文件系统（以/dev/vda1为例）：

# 1. 查看磁盘分区
lsblk# 2. 使用fdisk删除旧分区并创建新分区（或使用growpart）
sudo growpart /dev/vda 1  # 扩展/dev/vda的1号分区# 3. 扩展文件系统（ext4格式）
sudo resize2fs /dev/vda1# 4. 验证扩容结果
df -h

6.4 虚拟机快照管理（备份与恢复）

KVM 快照支持 “内部快照”（qcow2 格式）和 “外部快照”，推荐使用内部快照（操作简单）：

6.4.1 创建快照

# 创建快照（名称为snap1，添加描述）
sudo virsh snapshot-create-as --domain centos7-vm --name snap1 --description "Initial setup"

6.4.2 查看快照

# 查看所有快照
sudo virsh snapshot-list centos7-vm# 查看快照详情
sudo virsh snapshot-info --domain centos7-vm --snapshotname snap1

6.4.3 恢复快照（需关闭虚拟机）

sudo virsh shutdown centos7-vm
sudo virsh snapshot-revert --domain centos7-vm --snapshotname snap1
sudo virsh start centos7-vm

6.4.4 删除快照

sudo virsh snapshot-delete --domain centos7-vm --snapshotname snap1

七、实际应用案例

7.1 案例 1：搭建 KVM 虚拟化服务器（生产环境）

需求

宿主机：CentOS 8，CPU 8 核，内存 32GB，磁盘 500GB（LVM 分区）

虚拟机：3 台 CentOS 7，每台配置 2 核 CPU、4GB 内存、50GB 磁盘，桥接网络（获取局域网 IP）

存储：使用 LVM 存储池（支持动态扩容），NFS 挂载备份目录

实施步骤

1. 宿主机 LVM 配置：

# 创建LVM卷组（假设磁盘为/dev/sdb）
sudo pvcreate /dev/sdb
sudo vgcreate kvm-vg /dev/sdb
sudo lvcreate -L 400G -n kvm-lv kvm-vg
sudo mkfs.xfs /dev/kvm-vg/kvm-lv
# 挂载到/var/lib/libvirt/images/kvm-pool
sudo mkdir -p /var/lib/libvirt/images/kvm-pool
sudo echo "/dev/mapper/kvm--vg-kvm--lv /var/lib/libvirt/images/kvm-pool xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
sudo mount -a

2. 创建 LVM 存储池：

sudo virsh pool-define-as kvm-pool logical --source-name kvm-lv --source-vg kvm-vg --target /var/lib/libvirt/images/kvm-pool
sudo virsh pool-build kvm-pool
sudo virsh pool-start kvm-pool
sudo virsh pool-autostart kvm-pool

3. 批量创建虚拟机：

- 复制centos7-vm.xml为centos7-vm1.xml、centos7-vm2.xml、centos7-vm3.xml

- 修改每台虚拟机的name、mac address、source file（磁盘文件名）

- 按 5.2 节步骤定义并启动虚拟机，完成系统安装

4. 配置 NFS 备份：

- 在备份服务器搭建 NFS 共享目录（如/nfs/kvm-backup）

- 宿主机挂载 NFS：

sudo mount -t nfs 192.168.1.200:/nfs/kvm-backup /var/lib/libvirt/images/backup

- 定期执行快照备份脚本（示例）：

#!/bin/bash
VM_LIST="centos7-vm1 centos7-vm2 centos7-vm3"
BACKUP_DIR="/var/lib/libvirt/images/backup"
DATE=$(date +%Y%m%d)for vm in $VM_LIST; do# 创建快照sudo virsh snapshot-create-as --domain $vm --name snap-$DATE --description "Backup $DATE"# 导出快照到NFSsudo virsh snapshot-dumpxml --domain $vm --snapshotname snap-$DATE > $BACKUP_DIR/$vm-snap-$DATE.xmlsudo cp /var/lib/libvirt/images/kvm-pool/$vm.qcow2 $BACKUP_DIR/$vm-$DATE.qcow2
done

7.2 案例 2：KVM 虚拟机迁移（冷迁移）

需求

将宿主机 A（192.168.1.100）上的centos7-vm迁移到宿主机 B（192.168.1.101），两台宿主机已配置相同的桥接网络和存储池。

实施步骤

1. 宿主机 A 操作：

# 1. 关闭虚拟机
sudo virsh shutdown centos7-vm# 2. 导出虚拟机XML配置
sudo virsh dumpxml centos7-vm > centos7-vm.xml# 3. 复制磁盘文件和XML到宿主机B（使用scp）
sudo scp /var/lib/libvirt/images/kvm-pool/centos7-vm.qcow2 root@192.168.1.101:/var/lib/libvirt/images/kvm-pool/
sudo scp centos7-vm.xml root@192.168.1.101:/etc/libvirt/qemu/

2. 宿主机 B 操作：

# 1. 确保存储池已创建且磁盘文件权限正确
sudo chown libvirt-qemu:kvm /var/lib/libvirt/images/kvm-pool/centos7-vm.qcow2# 2. 定义虚拟机
sudo virsh define /etc/libvirt/qemu/centos7-vm.xml# 3. 启动虚拟机并验证
sudo virsh start centos7-vm
sudo virsh list --all

3. 验证迁移结果：

- 登录虚拟机，检查 IP 地址、磁盘数据是否正常

- 测试网络连通性（ping 网关、局域网其他设备）

八、常见问题与解决方法

8.1 虚拟机无法启动，提示 “Error starting domain: internal error: process exited while connecting to monitor”

原因：

磁盘文件路径错误或权限不足
桥接网卡br0未创建或状态为DOWN
CPU 虚拟化未启用或 KVM 模块未加载

解决方法：

检查磁盘路径：sudo virsh edit centos7-vm，确认<source file>路径正确；设置权限：sudo chown libvirt-qemu:kvm /var/lib/libvirt/images/kvm-pool/centos7-vm.qcow2
检查桥接网卡：ip addr show br0，确保状态为UP；重新配置桥接网络
检查 KVM 模块：lsmod | grep kvm，若未加载执行sudo modprobe kvm-intel（Intel）或sudo modprobe kvm-amd（AMD）；进入 BIOS 启用虚拟化

8.2 虚拟机无法获取 IP 地址（桥接模式）

原因：

虚拟机网卡未关联到正确的桥接网卡（如关联到virbr0而非br0）
DHCP 服务器未分配 IP（如局域网 DHCP 地址池耗尽）
虚拟机网卡驱动异常（未使用 virtio 模式）

解决方法：

检查网络配置：sudo virsh edit centos7-vm，确认<source bridge='br0'/>
手动配置静态 IP：在虚拟机中编辑/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0，设置 IP、网关、DNS
更换网卡驱动：在 XML 中设置<model type='virtio'/>，重启虚拟机

8.3 VNC 无法连接虚拟机

原因：

VNC 端口被防火墙拦截
虚拟机 VNC 配置中listen地址不是0.0.0.0（仅允许本地连接）
宿主机 IP 地址错误或虚拟机未启动

解决方法：

开放防火墙端口（如 5900）：sudo ufw allow 5900/tcp（Ubuntu）或sudo firewall-cmd --add-port=5900/tcp --permanent（CentOS）
修改 VNC 配置：sudo virsh edit centos7-vm，确保<graphics type='vnc'...><listen type='address' address='0.0.0.0'/></graphics>
验证虚拟机状态：sudo virsh list --all，确保虚拟机已启动；重新查看 VNC 端口：sudo virsh vncdisplay centos7-vm

8.4 虚拟机磁盘扩容后，文件系统未识别新增空间

原因：仅扩展了磁盘文件大小，未扩展分区和文件系统

解决方法：

进入虚拟机，使用lsblk确认磁盘已扩容（如/dev/vda从 20GB 变为 40GB）
使用growpart扩展分区：sudo growpart /dev/vda 1（扩展 1 号分区）
扩展文件系统：ext4 格式用resize2fs /dev/vda1，XFS 格式用xfs_growfs /dev/vda1
验证：df -h查看文件系统大小是否更新

九、总结

KVM 作为 Linux 原生虚拟化技术，凭借高性能、高兼容性和开源免费的优势，广泛应用于企业级虚拟化场景。本文从安装准备、核心配置、虚拟机部署到日常运维，完整覆盖了 KVM 的全流程操作，重点包括：

硬件虚拟化验证和系统环境准备，确保 KVM 正常运行基础
桥接网络和存储池配置，满足生产环境网络和存储需求
虚拟机创建（命令行 + 图形化）、资源调整和快照管理，实现虚拟机全生命周期运维
实际应用案例（生产环境部署、虚拟机迁移）和常见问题解决，提供实战参考

在实际使用中，需根据业务需求合理规划资源（CPU、内存、存储），定期备份虚拟机快照，同时关注 KVM 性能优化（如启用 virtio 驱动、大页内存、嵌套虚拟化），以充分发挥 KVM 的虚拟化优势，构建稳定、高效的虚拟化平台。

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一、KVM 技术简介

1.1 核心优势

1.2 架构组成

二、安装前准备

2.1 硬件要求

2.2 检查硬件虚拟化支持

2.3 操作系统环境准备

三、KVM 安装步骤

3.1 Ubuntu 20.04/22.04 安装

3.2 CentOS 7/8 安装

3.3 图形化工具（virt-manager）使用

四、KVM 核心配置

4.1 网络配置（桥接模式）

4.1.1 Ubuntu 配置桥接网络

4.1.2 CentOS 配置桥接网络

4.2 存储配置（创建存储池）

4.2.1 创建目录存储池（命令行）

4.2.2 图形化创建存储池（virt-manager）

4.3 KVM 模块参数配置（优化性能）

五、虚拟机完整部署（以 CentOS 7 为例）

5.1 准备镜像文件

5.2 命令行创建虚拟机（virsh）

5.2.1 步骤 1：创建虚拟机磁盘

5.2.2 步骤 2：定义虚拟机 XML 配置

5.2.3 步骤 3：启动虚拟机并安装系统

5.3 图形化创建虚拟机（virt-manager）

六、虚拟机日常运维（virsh 命令）

6.1 虚拟机状态管理

6.2 虚拟机控制台登录

6.3 虚拟机资源调整（动态扩容）

6.3.1 内存扩容（需虚拟机支持热插拔）

6.3.2 磁盘扩容（qcow2 格式）

6.4 虚拟机快照管理（备份与恢复）

6.4.1 创建快照

6.4.2 查看快照

6.4.3 恢复快照（需关闭虚拟机）

6.4.4 删除快照

七、实际应用案例

7.1 案例 1：搭建 KVM 虚拟化服务器（生产环境）

需求

实施步骤

7.2 案例 2：KVM 虚拟机迁移（冷迁移）

需求

实施步骤

八、常见问题与解决方法

8.1 虚拟机无法启动，提示 “Error starting domain: internal error: process exited while connecting to monitor”

8.2 虚拟机无法获取 IP 地址（桥接模式）

8.3 VNC 无法连接虚拟机

8.4 虚拟机磁盘扩容后，文件系统未识别新增空间

九、总结

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