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基于Ubuntu16.04使用KVM实现Linux环境虚拟机化

2020-02-06  copy_left

基于Ubuntu16.04使用KVM实现Linux环境虚拟机化

当前部署方案基于Ubuntu 16.04 Server,使用KVM实现Linux环境下的虚拟化解决方案。

本人在虚拟化方面还是小白一枚,写手册主要是为了做笔记。老话说的好,好记性不如烂笔头。

话转正题,之前接触过Vmware虚拟化解决方案,图形界面使用起来非常方便。这次使用使用Linux环境,纯命令行环境使用起来略有不同,基本原理还是一致的。

首先我们安装一套Ubuntu 16.04 Server 操作系统。分区方案可以根据自己的硬件条件进行调整。在分区的时候我单独将home独立为一个分区,用于存放常用系统镜像以及虚拟机文件。分区参考如下:

基于Ubuntu16.04使用KVM实现Linux环境虚拟机化

Home使用lvm进行创建的,主要是考虑到后续存储空间扩展问题,无论是本机增加硬盘还是外挂存储都可以轻松扩容。

操作系统安装过程中记着已经要选择安装ssh服务,如果安装过程中没有安装,等进入系统也可以使用apt-get install openssh-server进行安装。

装完操作系统以后,使用Xshell连接安装好的操作系统。在用Linux的过程中,有很多人咨询过我用什么远程工具连接Linux。这里我通常默认的是xshell,同时putty,SecureCRT也是很优秀的软件。

进入系统后先检查分区是否符合预期,如果有问题可以自行调整。然后检查硬件是否支持硬件虚拟化,如下分两种:

AMD硬件: cat /proc/cpuinfo | grep svm

Intel硬件:cat /proc/cpuinfo | grep vmx

请使用相应命令查看硬件支持情况,如果您条件有限使用的是Vmware Workstion,在创建虚拟机的时候需要开启硬件虚拟化支持,如下图所示:

基于Ubuntu16.04使用KVM实现Linux环境虚拟机化

补充知识点:

svm是AMD的AMD-V虚拟化技术标识,全称secure virtual machine,vmx是Intel的硬件虚拟化技术VT-x,标识是vmx,全称为virtual machine extension。

现在步入正题,开始安装虚拟化,我个人喜欢先切换到root模式进行操作。这样会避免一些权限问题。

Apt-get update

Apt-get install qemu-kvm libvirt-bin virtinst bridge-utils virt-viewer virt-manger virt-top libguestfs-tools libosinfo-bin if-top

如上两步操作完成,没有报错就安装好了。现在介绍一下安装的各个软件内容。

Kvm:系统自带,无需关注

Qemu-kvm:配合kvm使用,负责虚拟机的管理工作。Kvm主要负责CPU,内存的虚拟话,qemu来完成其他部件的虚拟化工作。

Libvirt:libvirt用于管理虚拟化平台的开源API,后台程序和管理工具。也可以用于管理kvm,xen,vmware esx,qemu和其他虚拟化技术。

Virtinst:创建虚拟机,克隆虚拟机等操作都会用到。

Bridge-utils:桥接网卡管理

Virt-viewer:连接虚拟机屏幕的工具,需要桌面环境支持。

Virt-manager:类似window上的vmware workstation。图形化管理kvm。

Virt-top:在宿主机上查看虚拟机运行状态的工具。类似top

libguestfs-tools:迁移工具集,可以在不启动虚拟机的情况下操作虚拟主机内的文件。

libosinfo-bin:虚拟机系统信息查询工具。

Iftop:监控宿主机网卡流量

注意:图形化相关的工具我都默认安装了,因为没有测试不安装会有什么问题。如果有条件可以测试一下。欢迎交流心得。

常用命令及管理工具

Libvirt:操作和管理KVM虚拟的虚拟化API。C语言编写,可以通过python,ruby,php,java等语言调用。可以操作kvm,vmware,xen,hyper-v,virtualbox等。

Virsh:基于libvirt的命令行工具,使用频率很高。

Virt-install:虚拟机创建命令行工具

Virt-clone:虚拟机克隆命令行工具

网卡设置

Virsh net-list –all

查看全部网络配置命令

Virsh net-define /usr/share/libvirt/networks/default.xml

重新定义网络

Virsh net-autostart default

设置default网络开机自动启动

Virsh net-start default

启动default网络

虚拟网络连接分成NAT网络、桥接两种、host-only网络。

NAT网络:即内部地址转换,使用NAT网络的虚拟机可以访问外面网络,但外面网络无法访问虚拟机。虚拟机的地址在NAT网络中是唯一的,出了NAT网络就不在唯一。NAT 网络适用于桌面虚拟化。

桥接网络:也叫物理设备共享,虚拟机和宿主机的网络是平行关系,并且虚拟机公用物理网卡资源。虚拟机的网络直接与外网互通,不受限制。桥接网络适用于服务器虚拟化。

Host-Only网络:与NAT类似,但是比NAT更封闭,虚拟机仅能和宿主机通讯。同样适用于桌面虚拟化。

上面安装过程中已经成功安装bridge-util,这是Linux环境下用于桥接网卡的工具集,通过工具集可以虚拟出一个新的网卡。Bridge-util工具集会默认创建一个NAT网络,这时创建的虚拟机都无法满足服务器虚拟化要求,所以需要手动创建新的桥接网卡。

在/etc/network/interfaces文件中新增br0网卡信息,如下:

基于Ubuntu16.04使用KVM实现Linux环境虚拟机化

内容解释:

第一句启动br0虚拟桥接网卡br0;第二句设置br0桥接网卡为DHCP模式获取IP;第三句配置br0和eno1建立连接;第四句关闭生成树协议;第五句设置forwarding delay延迟为0;

配置完成后,重启网络:

Service networking restart

/etc/init.d/networking restart

已经创建好的虚拟机可以使用如下命令修改网卡配置:

Virsh edit vm_id

搜索 interface,把其中type改成bridge,bridge改为br0。修改配置的虚拟机重启后就可以获得桥接网络IP。

基于Ubuntu16.04使用KVM实现Linux环境虚拟机化

创建虚拟机

在用户目录下面手工创建了两个目录,一个叫iso,用来放系统镜像,一个叫vm用来放虚拟机硬盘文件。

虚拟机配置文件位置:/etc/.libvirt/qemu

虚拟机硬盘文件位置:/var/lib/libvirt/images

使用virsh-install创建虚拟机,如下是一个虚拟机创建示例:

Virt-install \

--virt-type=kvm \

--name=vm-0 \

--ram=2048 \

--vcpus=2 \

--os-variant=ubuntu16.04 \

--hvm \

--cdrom=/home/kvm/iso/ubuntu1604.iso \

--network=default,model=virtio \

--graphics vnc.,listen=0.0.0.0 \

--disk path=/home/kvm/vm/vm-0/vm-0.qcow2,size=60,bus=virtio,format=qcow2

下面介绍各个参数的含义:

Virt-type=kvm 使用kvm作为虚拟机监视器

Name=vm-0 虚拟机实例的名称,虚拟机名称不能重复,不能包含空格

Ram=2048 设置虚拟机内存大小,单位MB

Vcpus=2 设置虚拟机CPU核数

Os-variant=ubuntu16.04 设置虚拟机所属系统以及优化虚拟机参数。使用osinfo-query os来查询所有支持的系统列表

Cdrom 指定作为虚拟机光驱内容的设备或文件,可以是宿主机的cdrom或iso文件

Networ 设置虚拟机连接宿主机网络,默认宿主机网络是是NAT模式。如果 需要使用桥接模式,则需要修改参数为 –network=bridge=br0,model=virtio

--graphics vnc: 设置虚拟机的console到VNC,同时可以指定vnc端口,地址,密码。默认情况下端口从5900开始的第一个空闲端口,连接密码为空。

--disk 设置虚拟机硬盘在宿主机的存储路径。Size的单位是GB,disk bus类型为virtio,磁盘格式为qcow2,默认格式为raw。

温馨提示:网络和磁盘都建议设置为virtio,virtio即启动优化的虚拟机专用IO驱动,性能更好。磁盘格式推荐qcow2,同理也是优化后的磁盘格式,支持快照,并且支持空间精简配置。

克隆虚拟机

virt-clone \

--connect=qemu:///system \

--original cloudfort-001 \

--name cloudfort-0$i \

--file /home/kvm/vm/cloudfort-0$i/cloudfort-0$i.qcow2

日常管理常用命令

Kvm虚拟机默认配置文件位置:/etc/libvirt/qemu,目录中存放了所有创建过的虚拟机配置文件。

Virsh list

查看正在运行的虚拟机列表,加—all会显示所有虚拟机主机列表

Osinfo-query os

查看当前virt-install所支持的os参数列表

Virsh deminfo vm_id

查看虚拟机信息

Virsh start vm_id

启动虚拟机

Virsh shutdown vm_id

关闭虚拟机

Virsh suspend vm_id

挂起虚拟机

Virsh reboot vm_id

重启虚拟机(相当于在虚拟机内部点击重启选项)

Virsh reset vm_id

硬重启虚拟机

Virsh autostart vm_id

设置虚拟机随宿主机开机自动启动

Virsh autostart –disabled vm_id

取消开机自启动

Virsh destroy vm_id

强制关闭虚拟机电源

Virsh edit vm_id

编辑虚拟机配置文件

Virsh uri

查看当前主机山hypervisor的链接路径

Virsh undefine vm_id

移除虚拟机定义,只是将虚拟机从列表中移除,并不会删除虚拟机磁盘文件

Virsh define vm_id.xml

通过虚拟机配置文件重新定义虚拟机

如上是本次整理,后续根据学习情况近逐步

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