kvm硬件虚拟化开启 kvm虚拟化方案

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浪人小风光 2024-03-11 11:44:12

文章标签 kvm硬件虚拟化开启 linux 虚拟化数据盘 xml 文章分类 虚拟化云计算

KVM虚拟化解决方案（1）

重点两个：
virsh操作虚拟机
kvm网络管理
（自动化解决方案）

主流的虚拟化解决方案：一是VMware（个人终端上解决虚拟化方案）；二是，VMware的（企业版）—批量，裸机里安装一个VMware的系统（收费，很贵）。
服务器很大，不能浪费了，要使用虚拟化技术，来充分利用。
kvm是内核的一个模块
IDC 实体机房–世纪互联

概念

“虚拟化”在单一系统上运行多个操作子系统，每个子系统相互独立，通过客机操纵系统提供虚拟化的硬件虚拟机管理程序，允许多种操作系统在相同的物理系统中运行，这个虚拟管理系统称为“客机”，虚拟化操作系统有多种方式：
全虚拟化和半虚拟化

KVM部署及管理

前期准备：
一台最少两个cpu两个处理内核的机器。

关防火墙selinux
systemctl disable --now firewalld
sed -ri s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/ /etc/selinux/config
setenforce 0
yum update
时间对时，ntpdate -b ntpdate.aliyun.com
设置环境变量vim /etc/profile.d/history_time.sh给history添加执行的时间点
echo $(date +%F-%T)echo $USERecho $(whoami)

export HISTTIMEFORMAT = "$(date +%F-%T) $USER -"

source /ete/profile#环境变量生效

#> 升级内核以更好的支持kvm模块, 机器需要提前开启虚拟化支持和VT-X技术栈; http://mirrors.reposnap.com/elrepo
#> 升级前一定要更新系统内的软件包, 以免有新特性不支持; 忽略更新的参数为: --exclude=kernel*
#>
#> 升级内核需要提前下载好kernel-ml-*软件包, 共两个（1.kernel-ml-5.0.1-1.el7.elrepo.x86_64.rpm;2.kernel-ml-devel-5.0.1-1.el7.elrepo.x86_64.rpm）

升级系统内软件包、安装新内核
yum -y update --exclude=kernel*yum -y localinstall kernel-ml-*
更改启动顺序
grub2-set-default 0 && grub2-mkconfig -o /etc/grub2.cfggrubby --args="user_namespace.enable=1" --update-kernel="$(grubby --default-kernel)"modprobe kvmlsmod | grepreboot nowuname -r
配置安装环境

## 安装epel源
yum -y install epel-release
## 安装运行环境和常用的命令
yum -y groupinstall "Development Tools"
yum -y install python36 gtk3-devel ninja-build wget vim net-tools bridge-utils
## 查看上一条命令是否执行正确
echo $?
## 返回0为正确，非0为错误

下载安装qemu源码包，qemu实际上产生的作用：产生虚拟化的硬件（利用cpu的vtx），-----虚拟化解决方案-----qemu+kvm模块共同起作用
这个包下载速度较慢
wget https://download.qemu.org/qemu-6.0.0.tar.xztar xf qemu-6.0.0.tar.xz -C /opt/ #解压并指定位置
cd /opt/qemu-6.0.0/ #进入目录
./configure --target-list=x86_64-softmmu --python=/usr/bin/python3 #初始化
make && make install # 编译安装
yum -y install libvirt #下载安装libvirt
systemctl enable --now libvirtd #开机自启，并启动
virsh list --all #列出所有虚拟机
qemu-system-x86_64 -version #查看qemu的版本
yum -y install libvirt #安装libvirt环境
systemctl enable --now libvirtd #开机自启
systemctl status libvirtd #查看状态
yum -y install virt-install #安装virtaul
mkdir /data/qemu/virtual_machines -p # 我是创建了一个独立的文件夹来放这个虚拟机
qemu-img create -f qcow2 /data/qemu/virtual_machines/virtual_machines-01.qcow2 40Gvirt-install --name=virt-machines-01 --vcpus=2 --memory=2048 --disk=/data/qemu/virtual_machines/virtual_machines-01.qcow2 --cdrom=/tmp/CentOS-7-x86_64-Minimal-2009.iso --os-variant=rhel7 --noautoconsole --autostart --virt-type=qemu --graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=5900 # 安装虚拟机，并配置镜像文件，这个镜像文件要提前上传到/tmp目录下
virsh list --all #查看所有虚拟机

安装完成，可以使用vnc进行连接，安装centos7的操作系统。

一些扩展：
awk '{ ips[$1]++ }END{ for(ip in ips){ print ip, ips[ip] } }' access.log | sort -k2 -nr | head

挂载磁盘：首先要有一张磁盘，安装到主机上，（逻辑卷），做成一个pv，然后做成卷组，然后做成lv，将lv格式化挂载在目录上（便于扩缩容）。

kvm虚拟化解决方案（2）

kvm虚拟机的一些操作

virsh指令操作虚拟机

## 列出所有虚拟机
virsh list --all

## 关闭虚拟机的运行
virsh shutdown virt-machines-01

## 开启虚拟机
virsh start virt-machines-01

## 强制关闭（断电）慎用此指令，只限于这台机器没服务器，要回收了，才能用
virsh destroy virt-machines-01

## 销毁虚拟机,undefine 取消定义，define定义
virsh undefine virt-machines-01
rm -rf /data/qemu/virtual_machines/virtual_machines-01.qcow2

## 虚拟出来的kvm虚拟机的配置文件保存在qemu中
ls /etc/libvirt/qemu
virt-machines-01.xml

修改硬件配置（cpu/memory）

修改内存和cpu两项硬件设备需要kvm虚拟机重启

[root@kvm-machines ~]# virsh edit virt-machines-01
编辑了域 virt-machines-01 XML 配置。

<domain type='qemu'>
  <name>virt-machines-01</name>
  <uuid>48d4c13a-1767-487d-a02f-9911a7bf3df9</uuid>
  <memory unit='KiB'>1048567</memory>
  ## memory 内存大小定义
  <currentMemory unit='KiB'>1048567</currentMemory>
  <vcpu placement='static'>1</vcpu>
  ## vcpu 虚拟cpu，跟宿主机有关
  ...
  ...
</domain>

virsh shutdown virt-machines-01		## 关掉虚拟机
virsh dominfo virt-machines-01		## 查看虚拟机的信息
virsh start virt-machines-01		## 启动kvm虚拟机
#（启动速度和机器的配置有关）
virsh dominfo virt-machines-01		## 再查看一下虚拟机信息有没有变化（查看配置是否生效）。

添加数据磁盘（热插拔）

qemu-img create -f qcow2 /data/disk/virt-machines-01-data-disk-01.qcow2 10G
## 创建数据盘
virsh attach-disk virt-machines-01 /data/disk/virt-machines-01-data-disk-01.qcow2 vdb
## vdb 盘符，自定义-->附加盘符，添加磁盘
	Disk attached successfully
## 注意，当你的虚拟机关机再重启vdb就没了，这是临时挂载的。如何永久挂载呢?
## 修改相关配置文件，
virsh edit virt-machines-01

	 <disk type='file' device='disk'>
      	<driver name='qemu' type='qcow2'/>
      	<source file='/data/qemu/virtual_machines/virt-machines-01-data-01.qcow2'/>
      	<target dev='vdb' bus='virtio'/>
   	 </disk>
	 <disk type='file' device='disk'>
       	<driver name='qemu' type='qcow2'/>
       	<source file='/data/disk/virt-machines-01-data-disk-01.qcow2'/>
      	 <target dev='vdb' bus='virtio'/>
   	 </disk>

分区、格式化、挂载磁盘; 注意有些时候需要对接好需求有些服务需要的是裸磁盘;

cpu、内存、磁盘三者之间的关系
free -mbuff/cache buffer：用于存放要输出到disk（块存储）的数据，在这里buff是指被OS buffer住的内存（written to disk）；
cache：存放从disk上读出的数据；buffer和cache是为了提高IO性能并由OS管理。

cpu
速度是最快的，但是它所拿的空间来自内存，内存（闪存），它存储数据是不持久的，如果要持久的话要存到硬盘，所以内存是cpu与磁盘的桥梁。

buff/cache架设在内存和cpu中间，cpu—>内存存储数据的时候，使用的是buff
内存—>cpu，使用的是cache，加了一层缓存，当内存得到cpu，是提前得到信息，cpu中有一个时钟，cpu会处理每一个队列中的每一个任务，并利用时间来标记每一个任务需要的时间，告诉内存，内存提前准备数据，当达到时间前，把数据放到缓存中，这个缓存的速度，无限接近cpu读取的速度，这个缓存又称为cpu的一级缓存（造价较高）。
so，buff和cache起到的作用就是内存，cpu，磁盘之间的交换信息的速度无限接近。

cpu往内存存数据，如果buff足够大，就可以放很多cpu的任务，内存慢慢读，就不会有cpu很长的等待时间。
cache 涉及到一个问题
调整buff容量，将worker与cpu进行绑定，提高cpu的使用率

虚拟机迁移，快照和克隆

创建快照

数据盘无法做快照，在做快照之前需要将数据盘卸载
意义：将当前时刻，虚拟机的全部状态全部记录下来（相当于全量备份）

如果你的虚拟机上面有数据盘，要先把数据盘分离出来，因为kvm不支持给数据盘拍快照，当然，数据盘的数据保存很容易，copy一下就可以。
分离磁盘：

## 先看看有没有数据盘
virsh edit virt-machines-01

## 到系统中，把挂载的目录先卸载掉。然后再把盘拔出来。
virsh detach-disk virt-machines-01 vdb
#	Disk detached successfully

## 创建快照，注意$()的用法和``的用法一样。创建快照 + 虚拟机名字 + 快照名字
virsh snapshot-create-as virt-machines-01 virt-machhines-01-$(date +%Y%m%d%H%M%S)
#	Domain snapshot virt-machhines-01-20210720141858 created

## 查看快照有没有
[root@localhost data]# virsh snapshot-list virt-machines-01
 Name                 Creation Time             State
------------------------------------------------------------
 virt-machhines-01-20210720141858 2021-07-20 14:18:58 +0800 running

## 删根试试（此操作慎用）,当然，现在系统里是有根保护的（7.8以后的版本）。
进入虚拟机中
rm -rf / --no-preserve-root

## 恢复快照
virsh snapshot-revert virt-machines-01 virt-machhines-01-20210720141858

## vdb继续挂载上。（重启一下虚拟机就好了）
shoutdown  start

克隆虚拟机

1. 先关机，关闭虚拟机
 virsh shutdown virt-machines-01
2. 再克隆
virt-clone -o virt-machines-01 -n virt-machines-02 -f /data/qemu/virtual_machines/virtual_machines-02.qcow2

3. 克隆虽然方便，但是克隆完有些问题：
uuid，主机名，系统的一下id，ip啥的都一样，得自己改，很麻烦
适合应急。

数据迁移

需要虚拟机配置文件和系统盘，如果由数据盘的话，还需要把数据盘copy过去。
当然，新机器要先安装kvm虚拟机。环境得弄好。不写了，看上边。

1. 生成kvm虚拟机备份配置文件
mkdir /opt/nfs
virsh dumpxml virt-machines-01 > /opt/nfs/virt-machines-01-dumpxml.xml

## 查看一下
[root@localhost ~]# ls /opt/nfs/virt-machines-01-dumpxml.xml
#	/opt/nfs/virt-machines-01-dumpxml.xml

2. 拷贝kvm虚拟机的系统盘
cp /data/qemu/virtual_machines/virtual_machines-01.qcow2 /opt/nfs/

3. 在要迁移过去的机器上创建相同目录，然后scp传输
mkdir /data/qemu/virtual_machines/ -p
mkdir /etc/libvirt/qemu -p
scp /opt/nfs/virtual_machines-01.qcow2 root@10.9.30.197:/data/qemu/virtual_machines/
scp /opt/nfs/virt-machines-01-dumpxml.xml root@10.9.30.197:/etc/libvirt/qemu

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