KVM虚拟机和QEMU

KVM

安装

Ubuntu

【测试环境 10.04】

安装 kvm 和网卡桥接工具：

sudo aptitude install kvm qemu bridge-utils uml-utilities

配置桥接网络

先创建 br0 设备：

brctl addbr br0      # 创建一个桥接口

以后要添加网卡到这个桥接接口只需：

brctl addif br0 eth0 # 添加eth0到br0,重要

我的网络配置文件 /etc/network/interfaces 内容如下：

auto lo
iface lo inet loopback

#auto eth0
#iface eth0 inet dhcp

auto br0
iface br0 inet dhcp
bridge_ports eth0

主要思路：把 br0 接口配置成和以前正常工作的网口一样（我这里是 eth0），然后禁用以前网口的配置（我把 eth0 的配置注释掉了），最后在 br0 配置里面加上一句 "bridge_ports eth0" 。

说明：如果是静态地址，可参照相应设置更改。

启动虚拟机

配置好虚拟机，怎么使用就因人而异了，我的使用方式是，后台执行，使用 vnc 远程连接虚拟机。因此我用下面的小脚本启动 uqkvm （如果你不了解 vnc ，或者不太明白 shell 脚本，可能下面的说明对你无用。由于精力和能力有限，下面仅给出脚本，无法一一阐述明了。）：

#!/bin/sh

# 简介：快速试用 KVM

# KVM 程序地址
KVM_CMD=/usr/bin/kvm
QEMU_IFUP=/etc/init.d/qemu-ifup
HOST=172.16.70.3

# 默认值
MEM=512 # 内存
TAP=2 # 第几块网卡(0<TAP<10)

# 您的磁盘映像
DISK=

# 所有其他的 KVM 参数
OTHER=

test -n "$1" && TAP=$1
test -n "$DISK" && HDA="-hda $DISK" || HDA="-hda $2"
shift 2
OTHER=$@

# 以来其他变量的变量要最后指明

NET="-net nic,macaddr=32:32:32:32:32:3$TAP -net tap,ifname=tap$TAP,script=$QEMU_IFUP"
VNC="-vnc $HOST:$TAP"
RUN_CMD="$KVM_CMD -m $MEM $HDA $NET $VNC -localtime --daemonize $OTHER"


echo "运行命令：$RUN_CMD"
$RUN_CMD

if test $? = 0; then
    echo "KVM 运行成功，请用 VNC 链接 $HOST:$TAP ..."
    exit 0
else
    echo "KVM 运行失败，请检查命令行是否有错误!"
    exit 1
fi

其中用到的 /etc/init.d/qemu-ifup 文件如下：

#!/bin/bash

switch=br0

if [ -n "$1" ];then
        /sbin/ip link set $1 up
        sleep 0.5s
        /usr/sbin/brctl addif $switch $1
        exit 0
else
        echo "Error: no interface specified"
        exit 1
fi

uqkvm 脚本使用方法如下：

./uqkvm 3 GreenOS.img -cdrom  /data/lab/LessWatts/GTGS-lesswatts_xfce-201004201555.iso -boot d

如果仅仅需要启动系统：

# ./uqkvm 3 GreenOS.img
运行命令：/usr/bin/kvm -m 512 -hda GreenOS.img -net nic,macaddr=32:32:32:32:32:33 -net tap,ifname=tap3,script=/etc/init.d/qemu-ifup -vnc 172.16.70.3:3 -localtime --daemonize
pci_add_option_rom: failed to find romfile "pxe-rtl8139.bin"
KVM 运行成功，请用 VNC 链接 172.16.70.3:3 ...

现在查看桥接设备情况：

$ sudo brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.0001028c5009       no              eth0
                                                        tap3

可见 tap2 和 eth0 都在 br0 上。

RHEL/Fedora/CentOS

yum install bridge-utils kvm

bridge-utils是网卡桥接工具，

示例1：Redhat系统KVM

创建磁盘

# qemu-img create -f qcow2 turbo-10.5.5-rc2.img 20G
Formatting 'turbo-10.5.5-rc2.img', fmt=qcow2, size=20971520 kB
# file turbo-10.5.5-rc2.img
turbo-10.5.5-rc2.img: QEMU Copy-On-Write disk image version 2, size 5 + 0

配置桥接

配置 /etc/sysconfig/network-scripts 下面的网络脚本

# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=172.16.70.30
NETMASK=255.255.252.0
GATEWAY=172.16.68.1
TYPE=Bridge
# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
# 3Com Corporation 3c905B 100BaseTX [Cyclone]
DEVICE=eth0
#BOOTPROTO=dhcp
#HWADDR=00:01:02:8C:50:09
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0

增加一个桥接网络接口，并把刚才配置的eth0添加到桥接口

brctl addbr br0      # 创建一个桥接口
brctl addif br0 eth0 # 添加eth0到br0,重要

使用一个下面的脚本：

# cat /etc/init.d/qemu-ifup
#!/bin/bash

switch=br0

if [ -n "$1" ];then
        /sbin/ip link set $1 up
        sleep 0.5s
        /usr/sbin/brctl addif $switch $1
        exit 0
else
        echo "Error: no interface specified"
        exit 1
fi

使用桥接网卡

可以使用桥接网卡启动qemu-kvm，并使用GTES10.5.5的两个文件通过 NFS安装系统：

# qemu-kvm -m 512 -hda turbo-10.5.5-rc2.img -kernel vmlinuz -initrd initrd.img -net nic -net tap,script=/etc/init.d/qemu-ifup --daemonize

也可以使用iso安装，这样对于多张iso发行版的linux需要在qemu的控制台换盘:

# qemu-kvm -m 512 -hda turbo-10.5.5-rc2.img -cdrom 你的iso路径 -net nic -net tap,script=/etc/init.d/qemu-ifup -boot d --daemonize

进入qemu的控制台，在鼠标聚焦到qemu界面时候，按住 Ctrl+Alt+2 进入控制台:

(qemu) change cdrom 你的另外一张iso

上面命令如果提示："device not found"。可能是设备映射出错，可以这样：

(qemu) info block
...
(qemu) change ide1-cd0 iso文件

QEMU常见使用

使用vnc

# qemu-kvm -m 512 -hda xp.img -net nic,macaddr=00:00:11:33:02:02          -net tap,ifname=tap2,script=/etc/init.d/qemu-ifup          -localtime -vnc 172.16.70.30:2 --daemonize

上面让kvm虚拟机在后台运行，并启动vnc服务器，这样我们可以用vnc客户端链接172.16.70.30:5092这个地址。

QEMU选项:

一般选项

-M machine: 选择模拟的机器(我们可以输入-M?提到一个模拟的机器列表)
-fda file
-fdb file: 使用file作为软盘镜像.我们也可以通过将/dev/fd0作为文件名来使用主机软盘.
-hda file
-hdb file
-hdc file
-hdd file: 使用file作为硬盘0,1,2,3的镜像.
-cdrom file: 使用文件作为CD-ROM镜像(但是我们不可以同时使用'-hdc'和'-cdrom').我们可以通过使用'/dev/cdrom'作为文件名来使用主机的CD-ROM.
-boot [a|c|d]: 由软盘(a),硬盘(c)或是CD-ROM(d).在默认的情况下由硬盘启动.
-snapshot: 写入临时文件而不是写入磁盘镜像文件.在这样的情况下,并没有写回我们所使用的磁盘镜像文件.然而我们却可以通过按下C-a s来强制写回磁盘镜像文件.
-m megs: 设置虚拟内存尺寸为megs M字节.在默认的情况下为128M.
-smp n: 模拟一个有n个CPU的SMP系统.为PC机为目标,最多可以支持255个CPU.
-nographic: 在通常情况下,Qemu使用SDL来显示VGA输出.使用这个选项,我们可以禁止所有的图形输出,这样Qemu只是一个简单的命令行程序.模拟的串口将会重定向到命令行.所以,我们仍然可以在Qemu平台上使用串口命令来调试Linux内核.
-k language: 使用键盘布局语言(例如fr为法语).这个选项只有在不易得到PC键盘的情况下使用.我们在PC/Linux或是PC/Windows主机不需要使用这个选项.默认的为en-us,可用的布局如下:

ar  de-ch  es  fo    fr-ca  hu  ja  mk    no  pt-br  sv
da  en-gb  et  fr    fr-ch  is  lt  nl    pl  ru     th
de  en-us  fi  fr-be  hr    it  lv  nl-be  pt  sl    tr

-audio-help: 这个选项将会显示声音子系统的帮助:驱动列表以及可调用的参数.
-soundhw card1,card2 .... or -soundhw all: 允许声音并选择声音硬件.使用?可以列出所有可用的声音硬件

qemu -soundhw sb16,adlib hda
qemu -soundhw es1370 hda
qemu -soundhw all hda
qemu -soundhw ?

-localtime: 设置时钟为本地时间(默认为UTC时间).如果在MS-DOS或是Windows上这个选项则需要正确的日期.
-full-screen: 以全屏方式启动.
-pidfile file: 在file文件中存许Qemu的进程PID.如果我们是由脚本启动的,这个选项是相当有用的.
-win2k-hack: 当安装Windows 2000时可以使用这个选项来避免磁盘错误.在安装上 Windows 2000系统,我们就不再需要这个选项(这个选项降低IDE的传输速度).

USB选项

-usb: 允许USB驱动(很快就将成为默认的选项)
-usbdevice devname: 添加USB设备名.我们可以查看监视器命令usb_add来得到更为详细的信息.

网络选项

-net nic[,vlan=n][,macaddr=addr]: 创建一个新的网卡并与VLAN n(在默认的情况下n=0)进行连接.在PC机上,NIC当前为NE2000.作为可选项的项目,MAC地址可以进行改变.如果没有指定-net选项,则会创建一个单一的NIC.
-net user[,vlan=n]: 使用用户模式网络堆栈,这样就不需要管理员权限来运行.如果没有指定-net选项,这将是默认的情况.
-net tap[,vlan=n][,fd=h][,ifname=name][,script=file]: 将TAP网络接口name与VLAN n进行连接,并使用网络配置脚本file进行配置.默认的网络配置脚本为/etc/qemu-ifup.如果没有指定name,OS 将会自动指定一个.fd=h可以用来指定一个已经打开的TAP主机接口的句柄.例如:

qemu linux.img -net nic -net tap

下面的是一个更为复杂的例子(两个NIC,每一个连接到一个TAP设备):

qemu linux.img -net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tap0               -net nic,vlan=1 -net tap,vlan=1,ifname=tap1

-net socket[,vlan=n][,fd=h][,listen=[host]:port][,connect=host:port]: 使用TCP socket 将VLAN n与远程的另一个Qemu虚拟机的VLAN进行连接.如果指定了listen,Qemu将在port端口监听连入请求(host是可选的), connect可以用来使用listen选项与另一个Qemu实例进行连接.fd=h指定了一个已经打开的TCP socket.例如:

# launch a first QEMU instance
qemu linux.img -net nic,macaddr=52:54:00:12:34:56 -net socket,listen=:1234
# connect the VLAN 0 of this instance to the VLAN 0 of the first instance
qemu linux.img -net nic,macaddr=52:54:00:12:34:57 -net
socket,connect=127.0.0.1:1234

-net socket[,vlan=n][,fd=h][,mcast=maddr:port]: 创建一个VLAN n,并使用UDP 多址通信套掊口与其他的QEMU虚拟机进行共享,尤其是对于每一个使用多址通信地址和端口的QEMU使用同一个总线. 在这里我们要注意以下几点:

几个QEMU可以运行在不同的主机上但却使用同一个总线(在这里假设为这些主机设置了正确的多址通信)
mcast支持是与用户模式Linux相兼容的.
使用fd=h指定一个已经打开的UDP 多址通信套接口.
例如:

# launch one QEMU instance
qemu linux.img -net nic,macaddr=52:54:00:12:34:56 -net
socket,mcast=230.0.0.1:1234
# launch another QEMU instance on same "bus"
qemu linux.img -net nic,macaddr=52:54:00:12:34:57 -net
socket,mcast=230.0.0.1:1234
# launch yet another QEMU instance on same "bus"
qemu linux.img -net nic,macaddr=52:54:00:12:34:58 -net
socket,mcast=230.0.0.1:1234

下面的为用户模式Linux的例子:

# launch QEMU instance (note mcast address selected is UML's default)
qemu linux.img -net nic,macaddr=52:54:00:12:34:56 -net
socket,mcast=239.192.168.1:1102
# launch UML
/path/to/linux ubd0=/path/to/root_fs eth0=mcast

-net none: 表明没有网络设备需要进行配置.如果没有指定-net选项,则会用来覆盖活跃的默认配置.
-tftp prefix: 当使用用户模式网络堆栈,激活一个内置的TFTP服务器.所有的以 prefix开始的文件将会使用一个TFTP客户端从主机下载到本地.在本地的TFTP客户端必须以二进制模式进行配置(使用Unix的TFTP客户端的bin命令).在客户机上的主机IP地址如通常的10.0.2.2.
-smb dir
-redir [tcp|udp]:host-port:[guest-host]:guest-port: 当使用用户模式网格栈，将连接到主机端口host-port的TCP或是UDP 连接重定向到客户机端口guest-port上。如果没有指定客户机端口，他的值为10.0.2.15（由内建的DHCP服务器指定默认地址）。例如：要重定向从screen 1到客户机screen 0的X11连接，我们可以使用下面的方法：

# on the host
qemu -redir tcp:6001::6000 [...]
# this host xterm should open in the guest X11 server
xterm -display :1
To redirect telnet connections from host port 5555 to telnet port on
the guest, use the following:

# on the host
qemu -redir tcp:5555::23 [...]
telnet localhost 5555

然后当我们在主机telnet localhost 5555上使用时，我们连接到了客户机的telnet服务器上。

Linux启动选项

当我们使用这些选项时，我们可以使用一个指定的内核，而没有将他安装在磁盘镜像中。这对于简单的测试各种内核是相当有用的。

`-kernel bzImage': 使用bzImage作为内核映像。
`-append cmdline': 使用cmdline作为内核的命令行。
`-initrd file': 使用file作为初始的ram磁盘。

调试选项

`-serial dev': 重定向虚拟串到主机的设备dev。可用的设备如下：
vc: 虚拟终端
pty: （Linux）伪TTY（自动分配一个新的TTY）
null: 空设备
/dev/XXX": （Linux）使用主机的tty。例如，'/dev/ttyS0'。主机的串口参数通过模拟进行设置。
/dev/parportN: （Linux）使用主机的并口N。当前只可以使用SPP的并口特征。
file：filename: 将输出写入到文件filename中。没有字符可读。
stdio: （Unix）标准输入/输出
pipe：filename: （Unix）有名管道filename

在图形模式下的默认设备为vc，而在非图形模式下为stdio.这个选项可以被多次使用，最多可以模拟4个串口。
'-parallel dev': 重定向虚拟并口到主机的设备dev（与串口相同的设备）。在Linux主机上，`/dev/parportN'可以被用来使用与相应的并口相连的硬件设备。这个选项可以使用多次，最多可以模拟3个并口。
`-monitor dev': 重定向临视器到主机的设备dev（与串口相同的设备）。在图形模式下的默认设备为vc，而在非图形模式下为stdio。
'-s': 等待gdb连接到端口1234.
`-p port': 改变gdb连接端口。
`-S': 在启动时并不启动CPU（我们必须在监视器中输入'c'）
'-d': 输出日志到/tmp/qemu.log
`-hdachs c,h,s,[,t]': 强制硬盘0的物理参数(1 <= c <= 16383, 1 <= h <= 16, 1 <= s <=63),并且可以选择强制BIOS的转换模式(t=none, lba or auto).通常QEMU可以检测这些参数.这个选项对于老的MS-DOS磁盘映像是相当有用的.
`-std-vga': 模拟一个Bochs VBE扩展的标准VGA显卡(默认情况下为Cirrus Logic GD5446 PCI VGA)
`-loadvm file': 从一个保存状态启动.

组合键

在图形模拟时,我们可以使用下面的这些组合键:

Ctrl-Alt-f: 全屏
Ctrl-Alt-n: 切换虚拟终端'n'.标准的终端映射如下:

n=1 : 目标系统显示
n=2 : 临视器
n=3 : 串口

Ctrl-Alt

抓取鼠标和键盘
在虚拟控制台中,我们可以使用Ctrl-Up, Ctrl-Down, Ctrl-PageUp 和 Ctrl-PageDown在屏幕中进行移动.

在模拟时,如果我们使用`-nographic'选项,我们可以使用Ctrl-a h来得到终端命令:

Ctrl-a h: 打印帮助信息
Ctrl-a x: 退出模拟
Ctrl-a s: 将磁盘信息保存入文件(如果为-snapshot)
Ctrl-a b: 发出中断
Ctrl-a c: 在控制台与监视器进行切换
Ctrl-a Ctrl-a: 发送Ctrl-a

磁盘映像

从0.6.1起,QEMU支持多种磁盘映像格式,包括增长的磁盘映像,压缩与加密的磁盘映像.

我们可以用下面的命令来创建一个磁盘映像:

qemu-img create myimage.img mysize

这里myimage.img是磁盘映像的文件名,而mysize是以K表示的尺寸.我们可以使用M前缀来使用M表示尺寸或是G作为前缀使用G表示尺寸.

qemu-img选项

可以支持下面的一些命令:

`create [-e] [-b base_image] [-f fmt] filename [size]'
`commit [-f fmt] filename'
`convert [-c] [-e] [-f fmt] filename [-O output_fmt] output_filename'
`info [-f fmt] filename

命令参数

filename: 磁盘映像文件名.
base_image: 只读的磁盘映像,可以作为拷贝到写映像的基础.写映像上的拷贝只存储修改的数据.
fmt: 磁盘映像格式.在大多数情况下可以自动检测.可以支持下面的格式:

raw
raw 磁盘格式(默认).这种格式有简单并且易于移植到其他模拟器的优点.如果我们的文件系统支持holes(例如在Linux上的ext2或是 ext3),然后只有写入的部分保持空白.使用qemu-img info来得到映像使用的实际的大小或是在Unix/Linux上使用 ls -ls.
qcow
QEMU映像格式.最通用的格式.使用他可以获得较小的映像(如果我们的文件系统不支持holes,例如在Windows上,这是相当有用的),可以选用AES加密或是基于zlib的压缩.
cow
在写映像格式上的用户模式的Linux拷贝.在QEMU中作为增长的映像格式使用.这个选项只是为了与以前版本的兼容,并不能在Win32上使用.
vmdk
VMware 3 或是 4 兼容的映像格式.
cloop
Linux压缩的循环映像,重用直接压缩的CD-ROM映像.
size
以K表示的磁盘映像的尺寸.同时可以支持M或是G作为前缀.
output_filename
目的磁盘映像文件名
output_fmt
目标格式
-c
表明目标映像必须是压缩的(只是qcow格式)
-e
表明目标映像必须是加密的(只是qcow格式)

网络

详细见 Linux系统管理－网络

KVM虚拟机和QEMU