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KVM 虚拟化基础与实操

news 2025/9/4 10:59:57

KVM概念

KVM 核心概念

  • KVM的定义：基于 Linux 内核的虚拟化技术，本质是一个内核模块，通过硬件虚拟化技术（如 Intel VT 或 AMD-V）实现对虚拟机的支持。
  • KVM 的组成：包括 KVM 内核模块、QEMU（用户空间工具，负责模拟 I/O 设备等）、libvirt（管理虚拟机的 API 和工具）。

虚拟机相关术语

  • 宿主机（Host）：运行 KVM 的物理服务器。
  • 虚拟机（Guest）：在宿主机上创建的虚拟系统，如win7、vm2、vm3。
  • 镜像文件（Image）：虚拟机的磁盘文件，如 qcow2 格式文件，解释其特点（动态扩展、支持快照等）。

命令行工具解析

  • 常用

    virsh

    命令补充说明：

    • virsh list --all：列出所有虚拟机（包括运行和关闭状态），帮助用户快速了解虚拟机整体情况。
    • virsh start/shutdown/destroy：分别对应启动、正常关闭、强制关闭虚拟机，强调destroy的风险（类似拔电源，可能导致数据丢失）。
    • virsh dumpxml：导出虚拟机的 XML 配置文件，该文件记录了虚拟机的硬件配置（CPU、内存、磁盘、网络等），可用于备份或修改配置。

  • 解释qemu-img工具：用于管理虚拟机磁盘镜像，如创建（create）、查看信息（info）等操作，说明 qcow2 格式相比 raw 格式的优势（节省空间、支持压缩等）。

KVM使用

图形使用

图形调出

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可以安装虚拟机
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上传镜像才能安装虚拟机

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上传镜像

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安装虚拟机

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后面直接前进就可以

这之前会弹出是否禁用快捷方式

下面按照正常安装win7就可以了

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到这个界面用shift+f10

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测试：安装硬盘网卡

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命令行使用

[root@KVM1 ~]# virsh list --allId   名称   状态
----------------------5    win7   running[root@KVM1 ~]# virsh vcpuinfo win7
VCPU:           0
CPU:            3
状态：       running
CPU 时间：   49.1s
CPU关系:      yyyyVCPU:           1
CPU:            2
状态：       running
CPU 时间：   48.4s
CPU关系:      yyyy[root@KVM1 ~]# virsh listId   名称   状态
-------------------[root@KVM1 ~]# virsh list --allId   名称   状态
--------------------    win7   关闭

调出图形管理页面

在这里插入图片描述

[root@KVM1 ~]# virsh listId   名称   状态
-------------------[root@KVM1 ~]# virt-manager
# 
[root@KVM1 ~]# virsh start win7
Domain 'win7' started[root@KVM1 ~]# virsh listId   名称   状态
----------------------6    win7   running#重启虚拟机win7
[root@KVM1 ~]# virsh reboot win7             
Domain 'win7' is being rebooted#正常关机，一般都是正常关机
[root@KVM1 ~]# virsh shutdown win7         
Domain 'win7' is being shutdown#强制关闭虚拟机(拔电源)，系统无法响应，实在没办法再强制关机
[root@KVM1 ~]# virsh destroy win7         
Domain 'win7' destroyed#设置虚拟机随着KVM一起开机
[root@KVM1 ~]# virsh autostart win7
Domain 'win7' marked as autostarted#列出随着宿主机一起开机的虚拟机有哪些
[root@KVM1 ~]# virsh list --autostartId   名称   状态
----------------------6    win7   running#关闭win7随KVM一起启动
[root@KVM1 ~]# virsh autostart --disable win7
Domain 'win7' unmarked as autostarted#观察现象,win7从自启动列表中移除
[root@KVM1 ~]# virsh list --autostartId   名称   状态
-------------------
#查看虚拟机win7配置文件
[root@KVM1 ~]# virsh dumpxml win7
<domain type='kvm' id='1'><name>win7</name><uuid>e0d07415-c249-4d81-9e68-de33a55bc7d1</uuid><metadata><libosinfo:libosinfo xmlns:libosinfo="http://libosinfo.org/xmlns/libvirt/domain/1.0"><libosinfo:os id="http://microsoft.com/win/7"/></libosinfo:libosinfo></metadata><memory unit='KiB'>4194304</memory><currentMemory unit='KiB'>4194304</currentMemory><vcpu placement='static'>2</vcpu><resource><partition>/machine</partition></resource><os><type arch='x86_64' machine='pc-q35-rhel8.6.0'>hvm</type><boot dev='hd'/></os><features><acpi/><apic/><hyperv mode='custom'><relaxed state='on'/><vapic state='on'/><spinlocks state='on' retries='8191'/></hyperv><vmport state='off'/></features><cpu mode='custom' match='exact' check='full'><model fallback='forbid'>EPYC-Milan</model><vendor>AMD</vendor><feature policy='require' name='x2apic'/><feature policy='require' name='tsc-deadline'/><feature policy='require' name='hypervisor'/><feature policy='require' name='tsc_adjust'/><feature policy='require' name='vaes'/><feature policy='require' name='vpclmulqdq'/><feature policy='require' name='spec-ctrl'/><feature policy='require' name='arch-capabilities'/><feature policy='require' name='ssbd'/><feature policy='require' name='virt-ssbd'/><feature policy='disable' name='vmcb-clean'/><feature policy='require' name='rdctl-no'/><feature policy='require' name='skip-l1dfl-vmentry'/><feature policy='require' name='mds-no'/><feature policy='require' name='pschange-mc-no'/><feature policy='disable' name='pcid'/><feature policy='disable' name='perfctr_core'/><feature policy='disable' name='xsaveerptr'/><feature policy='disable' name='amd-stibp'/><feature policy='disable' name='svm'/><feature policy='require' name='topoext'/><feature policy='disable' name='npt'/><feature policy='disable' name='nrip-save'/><feature policy='disable' name='svme-addr-chk'/></cpu><clock offset='localtime'><timer name='rtc' tickpolicy='catchup'/><timer name='pit' tickpolicy='delay'/><timer name='hpet' present='no'/><timer name='hypervclock' present='yes'/></clock><on_poweroff>destroy</on_poweroff><on_reboot>restart</on_reboot><on_crash>destroy</on_crash><pm><suspend-to-mem enabled='no'/><suspend-to-disk enabled='no'/></pm><devices><emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator><disk type='file' device='disk'><driver name='qemu' type='qcow2'/><source file='/var/lib/libvirt/images/win7.qcow2' index='3'/><backingStore/><target dev='sda' bus='sata'/><alias name='sata0-0-0'/><address type='drive' controller='0' bus='0' target='0' unit='0'/></disk><disk type='file' device='cdrom'><driver name='qemu' type='raw'/><source file='/iso/cn_windows_7_enterprise_with_sp1_x64_dvd_u_677685.iso' index='2'/><backingStore/><target dev='sdb' bus='sata'/><readonly/><alias name='sata0-0-1'/><address type='drive' controller='0' bus='0' target='0' unit='1'/></disk><disk type='file' device='disk'><driver name='qemu' type='qcow2'/><source file='/var/lib/libvirt/images/win7-1.qcow2' index='1'/><backingStore/><target dev='sdc' bus='sata'/><alias name='sata0-0-2'/><address type='drive' controller='0' bus='0' target='0' unit='2'/></disk><controller type='usb' index='0' model='ich9-ehci1'><alias name='usb'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x1d' function='0x7'/></controller><controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci1'><alias name='usb'/><master startport='0'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x1d' function='0x0' multifunction='on'/></controller><controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci2'><alias name='usb'/><master startport='2'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x1d' function='0x1'/></controller><controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci3'><alias name='usb'/><master startport='4'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x1d' function='0x2'/></controller><controller type='sata' index='0'><alias name='ide'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x1f' function='0x2'/></controller><controller type='pci' index='0' model='pcie-root'><alias name='pcie.0'/></controller><controller type='pci' index='1' model='pcie-root-port'><model name='pcie-root-port'/><target chassis='1' port='0x10'/><alias name='pci.1'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x0' multifunction='on'/></controller><controller type='pci' index='2' model='pcie-root-port'><model name='pcie-root-port'/><target chassis='2' port='0x11'/><alias name='pci.2'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x1'/></controller><controller type='pci' index='3' model='pcie-root-port'><model name='pcie-root-port'/><target chassis='3' port='0x12'/><alias name='pci.3'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x2'/></controller><controller type='pci' index='4' model='pcie-root-port'><model name='pcie-root-port'/><target chassis='4' port='0x13'/><alias name='pci.4'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x3'/></controller><controller type='virtio-serial' index='0'><alias name='virtio-serial0'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x02' slot='0x00' function='0x0'/></controller><interface type='network'><mac address='52:54:00:2a:d9:94'/><source network='default' portid='3f0a21b5-ffee-4b01-92f8-2c6d448c3fbc' bridge='virbr0'/><target dev='vnet0'/><model type='e1000e'/><alias name='net0'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x01' slot='0x00' function='0x0'/></interface><interface type='network'><mac address='52:54:00:9e:14:57'/><source network='default' portid='571c14eb-d753-4446-9746-d680769a286d' bridge='virbr0'/><target dev='vnet1'/><model type='e1000e'/><alias name='net1'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x04' slot='0x00' function='0x0'/></interface><serial type='pty'><source path='/dev/pts/0'/><target type='isa-serial' port='0'><model name='isa-serial'/></target><alias name='serial0'/></serial><console type='pty' tty='/dev/pts/0'><source path='/dev/pts/0'/><target type='serial' port='0'/><alias name='serial0'/></console><channel type='spicevmc'><target type='virtio' name='com.redhat.spice.0' state='disconnected'/><alias name='channel0'/><address type='virtio-serial' controller='0' bus='0' port='1'/></channel><input type='tablet' bus='usb'><alias name='input0'/><address type='usb' bus='0' port='1'/></input><input type='mouse' bus='ps2'><alias name='input1'/></input><input type='keyboard' bus='ps2'><alias name='input2'/></input><graphics type='spice' port='5900' autoport='yes' listen='127.0.0.1'><listen type='address' address='127.0.0.1'/><image compression='off'/></graphics><sound model='ich9'><alias name='sound0'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x1b' function='0x0'/></sound><audio id='1' type='spice'/><video><model type='qxl' ram='65536' vram='65536' vgamem='16384' heads='1' primary='yes'/><alias name='video0'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x0'/></video><redirdev bus='usb' type='spicevmc'><alias name='redir0'/><address type='usb' bus='0' port='2'/></redirdev><redirdev bus='usb' type='spicevmc'><alias name='redir1'/><address type='usb' bus='0' port='3'/></redirdev><memballoon model='virtio'><alias name='balloon0'/><address type='pci' domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x00' function='0x0'/></memballoon></devices><seclabel type='dynamic' model='selinux' relabel='yes'><label>system_u:system_r:svirt_t:s0:c619,c687</label><imagelabel>system_u:object_r:svirt_image_t:s0:c619,c687</imagelabel></seclabel><seclabel type='dynamic' model='dac' relabel='yes'><label>+107:+107</label><imagelabel>+107:+107</imagelabel></seclabel>
</domain>#查看win7虚拟机配置的cpu数量
[root@KVM1 ~]# virsh vcpucount --active win7
2

#默认磁盘存放目录
[root@KVM1 ~]# cd /var/lib/libvirt/images/
[root@KVM1 images]# ls
win7-1.qcow2  win7.qcow2 		#win7虚拟机硬盘#查看win7虚拟机磁盘长列表信息
[root@KVM1 images]# ll -h
总用量 8.7G
-rw-------. 1 qemu qemu 21G 9月   2 11:21 win7-1.qcow2
-rw-------. 1 qemu qemu 42G 9月   2 11:34 win7.qcow2#查看win7虚拟机硬盘简要信息，虚拟机关机状态下看
#可能要关闭win7后才能查看
[root@KVM1 images]# qemu-img info win7.qcow2  
# 开机状态下可能不行
[root@KVM1 images]# qemu-img info win7.qcow2
qemu-img: Could not open 'win7.qcow2': Failed to get shared "write" lock
Is another process using the image [win7.qcow2]?
命令行创建虚拟机
# 目前所在位置
[root@KVM1 images]# pwd
/var/lib/libvirt/images#给虚拟机VM2创建硬盘vm2.qcow2
[root@KVM1 images]# qemu-img create -f qcow2 vm2.qcow2 20G
Formatting 'vm2.qcow2', fmt=qcow2 cluster_size=65536 extended_l2=off compression_type=zlib size=21474836480 lazy_refcounts=off refcount_bits=16
[root@KVM1 images]# ls
vm2.qcow2  win7-1.qcow2  win7.qcow2#显示创建出来的新的虚拟机硬盘vm2.qcow2属性
[root@KVM1 images]# qemu-img info vm2.qcow2
image: vm2.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 20 GiB (21474836480 bytes)
disk size: 196 KiB
cluster_size: 65536
Format specific information:compat: 1.1compression type: zliblazy refcounts: falserefcount bits: 16corrupt: falseextended l2: false
[root@KVM1 images]# cd /iso/
#上传一个CentOS-7-x86_64-Minimal-1810.iso到/iso目录[root@KVM1 iso]# mkdir /disk
[root@KVM1 iso]# qemu-img create -f qcow2 /disk/vm2.qcow2 20G
Formatting '/disk/vm2.qcow2', fmt=qcow2 cluster_size=65536 extended_l2=off compression_type=zlib size=21474836480 lazy_refcounts=off refcount_bits=16
[root@KVM1 iso]# virt-install --name vm2 --memory 4096 --vcpus 2 --disk path=/disk/vm2.qcow2 --location /iso/CentOS-7-x86_64-Minimal-1810.iso --network network=default --noautoconsole开始安装......
搜索文件 vmlinuz......                                    | 6.3 MB  00:00 
搜索文件 initrd.img......                                 |  50 MB  00:00 域仍在运行。安装可能正在进行中。
可以重新连接到控制台以完成安装过程。#--name 指定虚拟机名字
#--memory 指定虚拟机内存
#--vcpus 指定虚拟机的CPU数量
#--disk path 指定虚拟机的磁盘位置
#--location 指定光盘镜像的位置
#--network 指定网络，KVM默认有个网络名为default的NAT网络#查看创建的vm2
[root@KVM1 iso]# virsh listId   名称   状态
----------------------1    win7   running2    vm2    running

在这里插入图片描述

通过VNC连到虚拟机中去
# 创建个vm3虚拟机，通过VNC管理
[root@KVM1 ~]# qemu-img create -f qcow2 /disk/vm3.qcow2 20G
Formatting '/disk/vm3.qcow2', fmt=qcow2 cluster_size=65536 extended_l2=off compression_type=zlib size=21474836480 lazy_refcounts=off refcount_bits=16
[root@KVM1 ~]# virt-install --name vm3 --memory 2048 --vcpus 1 --disk path=/disk/vm3.qcow2 --location /iso/CentOS-7-x86_64-Minimal-1810.iso --network network=default --noautoconsole --vnclisten=0.0.0.0 --vncport=5903 --vnc开始安装......
搜索文件 vmlinuz......                                    | 6.3 MB  00:00 
搜索文件 initrd.img......                                 |  50 MB  00:00 域仍在运行。安装可能正在进行中。
可以重新连接到控制台以完成安装过程。#--vnclisten 设置VNC监听地址所有地址
#--vncport=5903 宿主机监听到5093的VNC请求，转到vm3虚拟机上[root@KVM1 ~]# systemctl stop firewalld.service

vnc访问：

在这里插入图片描述

KVM热迁移实验

热迁移原理

  • 说明 KVM 热迁移的概念：在虚拟机不中断服务的情况下，将其从一个宿主机迁移到另一个宿主机。
  • 共享存储（如 NFS）在热迁移中的作用：虚拟机的磁盘文件存储在共享存储中，迁移时只需传输内存状态等数据，确保迁移前后虚拟机访问的磁盘一致。
  • 热迁移的大致流程：暂停源虚拟机→传输内存数据→同步剩余数据→在目标宿主机恢复虚拟机运行→切换网络连接。

准备环境

克隆原有的KVM1到KVM2和NFS
修改克隆的主机名和ip地址
[root@KVM1 ~]# hostnamectl set-hostname KVM2
[root@KVM1 ~]# bash# 把uuid删掉另外把“IPADDR=”后的内容改了保存即可
[root@KVM2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens160 
[root@KVM2 ~]# nmcli connection reload ens160
[root@KVM2 ~]# ip -br a
lo               UNKNOWN        127.0.0.1/8 ::1/128 
ens160           UP             192.168.108.102/24 fe80::20c:29ff:fe9f:e213/64 
virbr0           DOWN           192.168.122.1/24 #kvm1配置完hosts后scp
[root@KVM1 ~]# vim /etc/hosts
[root@KVM1 ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6192.168.108.100 NFS
192.168.108.101 KVM1
192.168.108.102 KVM2[root@KVM2 ~]# scp 192.168.108.101:/etc/hosts /etc/hosts
The authenticity of host '192.168.108.101 (192.168.108.101)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:MqzedPnQ99vEBryF/xQ5yZ1Crn6hD2rAnYXrp2n34kI.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? y
Please type 'yes', 'no' or the fingerprint: yes
Warning: Permanently added '192.168.108.101' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.108.101's password: 
hosts                                         100%  221   106.2KB/s   00:00

创建共享存储NFS：

NFS:
[root@NFS ~]# mkdir /nfs
[root@NFS ~]# vim /etc/exports
[root@NFS ~]# vim /etc/exports
[root@NFS ~]# cat /etc/exports
/nfs *(rw,no_root_squash,no_subtree_check)#第一列：/nfs共享出去的目录
#第二列：*代表允许所有网段访问
#rw: 挂载此目录的客户端对该共享目录具有读写权限
#sync：资料同步写入内存和磁盘
#no_root_squash：客户机用root访问该共享文件夹时，不映射root用户，root_squash:客户机用root
访问该共享文件夹时，将root用户映射成匿名用户
#no_subtree_check：不检查父目录权限# 重启NFS服务
[root@NFS ~]# systemctl restart nfs-server.service 
# 测试
[root@NFS ~]# showmount -e localhost
Export list for localhost:
/nfs *
[root@KVM2 ~]# showmount -e 192.168.108.100
Export list for 192.168.108.100:
/nfs *# 停止防火墙服务
[root@NFS ~]# systemctl stop firewalld.service

KVM1,KVM2分别创建/NFS目录用于挂载NFS的/nfs目录

[root@KVM1 ~]# mkdir /NFS
[root@KVM2 ~]# mkdir /NFS

KVM1上操作：

将KVM2添加进来

在这里插入图片描述

点击连接后，后面会显示框框，两个框框分别输入yes和密码123

右击Details两个KVM改名字

在这里插入图片描述

KVM1,KVM2添加共享存储NFS，先点KVM1操作

在这里插入图片描述

上传CentOS镜像，到KVM1，KVM1使用共享存储创建虚拟机

在这里插入图片描述

镜像上传好后，点击KVM1,创建虚拟机

在这里插入图片描述

选择刚才上传的镜像

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

选择安装到共享存储NFS

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
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开始迁移

KVM1和KVM2关闭防火墙

KVM1:
[root@KVM1 ~]# systemctl stop firewalld.service
KVM2:
[root@KVM2 ~]# systemctl stop firewalld.service# 迁移前
[root@KVM1 ~]# virsh listId   名称        状态
---------------------------2    centos7.0   running
[root@KVM2 ~]# virsh listId   名称   状态
-------------------# 迁移后
[root@KVM1 ~]# virsh listId   名称   状态
-------------------
[root@KVM2 ~]# virsh listId   名称        状态
---------------------------1    centos7.0   running

在这里插入图片描述
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虚拟机从KVM1跑到KVM2

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ping测试成功

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http://www.dtcms.com/a/363457.html

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