KVM 虚拟化环境

KVM 虚拟化环境

在云计算和运维领域，虚拟化技术是提升硬件资源利用率、实现环境隔离的核心手段。KVM（Kernel-based Virtual Machine）作为 Linux 内核原生的开源虚拟化方案，凭借轻量、高效、与 Linux 系统深度融合的优势，成为企业级虚拟化的热门选择。而 VMware Workstation 则是搭建本地实验环境的常用工具 —— 今天我们就以CentOS Stream 8为基础，结合虚拟化技术原理、VMware 网络配置，详细拆解 KVM 的两种安装方式，帮你从零掌握 KVM 环境搭建。

虚拟化技术核心基础

在动手安装前，我们需要明确几个关键概念，避免后续操作 “知其然不知其所以然”（内容源自《虚拟化技术.pdf》）。

1. 核心术语解析

• 物理机（Host Machine）：我们实际操作的电脑 / 服务器，是虚拟化环境的 “载体”；
• 虚拟机（Guest Machine）：在物理机上通过软件模拟的独立计算机，拥有自己的 “虚拟硬件”（CPU、内存、磁盘等）；
• Hypervisor（虚拟机监控机）：介于物理机硬件和虚拟机之间的软件层，负责资源分配与隔离，KVM 就是一种 Hypervisor；
• 硬件辅助虚拟化：当前主流的虚拟化技术，依赖 CPU 支持（Intel 的 VT-x 指令集、AMD 的 AMD-V 指令集），无需修改虚拟机操作系统，兼顾兼容性与性能（文档明确 “目前全部使用硬件辅助虚拟化”）。

2. 虚拟化的 4 个核心优势

• 分区：一台物理机可同时运行多台虚拟机，每个虚拟机对应独立操作系统（如 CentOS、Ubuntu），提升硬件利用率；
• 隔离：虚拟机间互不影响 —— 哪怕一台虚拟机蓝屏或中病毒，其他虚拟机正常运行；
• 封装：虚拟机的所有配置（硬件、系统状态）都储存在独立文件中，复制 / 迁移只需拷贝文件；
• 硬件独立：虚拟机不依赖特定物理硬件，在不同 x86 服务器上无需修改即可运行。

VMware Workstation 网络配置

安装 KVM 前，我们需要用 VMware 创建 CentOS 虚拟机，而网络模式选择直接影响后续虚拟机联网与 KVM 子机通信（内容源自《vmware workstation 网络讲解.docx》）。

VMware 提供 3 种核心网络模式，我们安装 KVM 时选择NAT 模式（适合测试环境，无需手动分配局域网 IP），先对比清楚 3 种模式的差异：

网络模式	原理	适用场景	关键配置（以文档推荐网段为例）
桥接模式（VMnet0）	虚拟机通过虚拟网桥直接连接主机网卡，相当于 “独立物理机”，需与主机同网段	需外部设备访问虚拟机（如生产环境）	虚拟机 IP 与主机同网段（如主机 192.168.1.101，虚拟机 192.168.1.105）
NAT 模式（VMnet8）	虚拟机通过虚拟 NAT 设备共享主机 IP 联网，外部无法直接访问虚拟机	测试环境、无需独立 IP	虚拟机网段 192.168.80.0，DHCP 自动分配 IP（如 192.168.80.128-254）
仅主机模式（VMnet1）	虚拟机仅与主机通信，无法联网（需手动共享主机网卡才能联网）	纯内网测试、无需外部联网	虚拟机网段 192.168.10.0，仅主机可访问

**为什么选 NAT 模式？**无需手动配置 IP、网关，虚拟机可自动联网（方便后续安装依赖），且不会占用局域网真实 IP，适合本地实验环境 —— 这也是我们安装 KVM 时的默认选择。

KVM 两种安装方式（基于 CentOS Stream 8）

无论是哪种方式，前置步骤（创建 VMware 虚拟机）完全一致，先统一完成这部分操作，再分方式安装 KVM。

前置：创建 CentOS Stream 8 虚拟机（VMware Workstation 17.5.x）

1. 新建虚拟机向导：选择 “自定义（高级）”（推荐高级配置，方便后续调整硬件）；
2. 硬件兼容性：默认 “Workstation 17.5.x”（兼容主流设备）；
3. 操作系统选择：勾选 “稍后安装操作系统”→客户机系统 “Linux”→版本 “CentOS 8 64 位”；
4. 命名与存储：虚拟机名 “KVM1”，存储路径建议选非系统盘；
5. 硬件配置
   • 处理器：“处理器数量 1”，“每个处理器的内核数量 4”（总数 4 核，满足 KVM 资源需求）；
   • 内存：8192MB（8G，避免内存不足导致虚拟机卡顿）；
   • 网络类型：“使用网络地址转换（NAT）”；
   • I/O 控制器：“LSI Logic（推荐）”；
   • 虚拟磁盘：“NVMe（推荐）”→“创建新虚拟磁盘”→容量 100GB→“将虚拟磁盘拆分成多个文件”（方便迁移）；
6. 启用虚拟化引擎：点击 “自定义硬件”→“处理器”→勾选 “虚拟化 Intel VT-x/EPT 或 AMD-V/RV”（硬件辅助虚拟化的关键，不勾 KVM 无法启动！）；
7. 挂载系统镜像：“新 CD/DVD（IDE）”→“使用 ISO 映像文件”→选择 CentOS Stream 8 的 ISO 文件；
8. 点击 “完成”，虚拟机创建完成。

方式 1：系统自带方式（简单高效，适合快速部署）

核心逻辑：CentOS Stream 8 安装镜像内置了 KVM 相关软件包，安装系统时直接勾选 “虚拟化主机” 组件，无需后续手动安装。

步骤 1：安装 CentOS Stream 8 并勾选虚拟化组件

1. 启动虚拟机，选择 “Install CentOS Stream 8”；
2. 语言选择：默认 “English”，点击 “Continue”；
3. 关键配置：
   • 时间与日期：时区搜索 “Shanghai”，设置正确时间；
   • 安装位置：默认选中 100GB NVMe 磁盘，选择 “自动分区”；
   • 网络与主机名：点击 “Network & Host Name”→开启网卡，系统自动获取 NAT 模式 IP；
   • 软件选择（核心！）：点击 “Software Selection”→左侧 “Base Environment” 选择 “Virtualization Host”；
   • Root 密码：点击 “Root Password”→设置密码；
4. 所有配置完成后，点击 “Begin Installation”，等待安装完成；
5. 安装完成后，点击 “Reboot System” 重启虚拟机。

步骤 2：验证 KVM 安装成功

1. 重启后，用 Root 账号登录；

2. 执行验证命令：virsh version；

3. 若输出以下内容，说明安装成功：

   [root@localhost ~]# virsh version
   Compiled against library: libvirt 8.0.0
   Using library: libvirt 8.0.0
   Using API: QEMU 8.0.0
   Running hypervisor: QEMU 6.2.0
   

方式 2：YUM 安装方式（灵活可控，适合自定义配置）

核心逻辑：先安装纯净 CentOS 系统，再通过 “本地 ISO 镜像” 配置 YUM 源，手动安装 KVM 组件。

步骤 1：安装纯净 CentOS Stream 8

1. 启动虚拟机，选择 “Install CentOS Stream 8”，语言、时区、安装位置、网络配置与 “方式 1” 一致；
2. 关键差异：“Software Selection” 选择 “Minimal Install”（最小化安装，仅保留基础系统，不预装虚拟化组件）；
3. 设置 Root 密码，点击 “Begin Installation”，完成后重启。

步骤 2：配置本地 YUM 源（依赖 ISO 镜像）

因为是最小化安装，系统没有默认 YUM 源，需通过挂载 ISO 镜像配置本地源（避免联网依赖）：

1. 登录 Root 账号，先查看 ISO 镜像是否已挂载：执行lsblk，若看到 “sr0”（光盘设备），说明已挂载；

2. 若未挂载，执行挂载命令：mount /dev/sr0 /mnt；

3. 备份并删除默认 YUM 源：

   cd /etc/yum.repos.d/  # 进入YUM源配置目录
   rm -rf *  # 删除所有默认repo文件
   

4. 创建本地 YUM 源配置文件：

   vim dvd.repo
   

   （用 vim 编辑，输入以下内容）；

   [AppStream]
   name=AppStream  # 源名称
   baseurl=file:///mnt/AppStream  # 源路径（ISO中的AppStream目录）
   enabled=1  # 启用该源
   gpgcheck=0  # 关闭GPG校验（本地源无需校验）[BaseOS]
   name=BaseOS  # 源名称
   baseurl=file:///mnt/BaseOS  # 源路径（ISO中的BaseOS目录）
   enabled=1  # 启用该源
   gpgcheck=0  # 关闭GPG校验
   

5. 保存退出：按Esc，输入:wq（保存并退出 vim）；

6. 清理并生成 YUM 缓存：

   yum clean all  # 清理旧缓存
   yum makecache  # 生成新缓存（加载本地源）
   

步骤 3：YUM 安装 KVM 组件

1. 执行安装命令（安装所有虚拟化相关组件）：

   yum group install "Virtualization*" -y  # "-y"表示自动确认安装
   

2. 安装完成后，关机并拍摄快照（可选但推荐）：执行poweroff关机→在 VMware 中右键 “KVM1”→“快照”→“拍摄快照”→名称 “kvm ok”；

3. 重启虚拟机，执行virsh version验证。

四、两种安装方式对比与避坑指南

1. 方式对比

对比维度	方式 1（系统自带）	方式 2（YUM 安装）
操作复杂度	简单（安装系统时勾选即可）	稍复杂（需配置 YUM 源、手动安装）
灵活性	低（依赖系统内置包，无法自定义）	高（可修改 YUM 源，选择安装组件）
适用场景	快速部署、测试环境	自定义配置、生产环境前置准备
依赖	安装镜像内置源	本地 ISO 镜像（无需联网）

2. 避坑指南（新手必看！）

• 坑 1：忘记启用虚拟化引擎症状：KVM 无法启动，执行virsh version报错。解决：在 VMware “自定义硬件”→“处理器” 中，务必勾选 “虚拟化 Intel VT-x/EPT 或 AMD-V/RV”（需 CPU 支持，可通过 LeoMoon CPU-V 工具验证）。
• 坑 2：YUM 源配置错误症状：方式 2 中yum makecache报错，无法安装组件。解决：检查dvd.repo中的baseurl路径是否正确（必须是file:///mnt/AppStream和file:///mnt/BaseOS），且 ISO 已挂载到/mnt。
• 坑 3：网络模式选错导致无法联网症状：虚拟机无法获取 IP，ping baidu.com失败。解决：确认网络模式为 “NAT”，且在 CentOS 中已开启网卡（nmcli connection up ens160，ens160 为网卡名，可通过ip addr查看）。