KVM

KVM

    • 什么是虚拟化?
    • 为什么要用虚拟化?
    • kvm虚拟化管理软件的安装
    • 安装一台kvm虚拟机
    • kvm虚拟机的virsh日常管理和配置
    • kvm虚拟机开机启动和console 控制台 登录
    • kvm虚拟机虚拟磁盘格式转换和快照管理
    • kvm虚拟机克隆
      • 完整克隆
      • kvm链接克隆
    • kvm虚拟机的桥接网络
      • 默认NAT模式
      • 桥接模式
    • 热添加技术
      • kvm虚拟机在线热添加硬盘
      • 虚拟机磁盘扩容:
      • kvm虚拟机在线热添加网卡
        • kvm虚拟机在线热添加内存
      • 临时热添加内存
      • kvm虚拟机在线热添加cpu
    • virt-manager和kvm虚拟机热迁移(共享的网络文件系统)
      • 热迁移
      • 图新化界面热迁移
    • openstack

宿主机:内存4G+ 纯净的系统CentOS-7

什么是虚拟化?

虚拟化,通过模拟计算机的硬件,来实现在同一台计算机上同时运行多个不同的操作系统的技术。

为什么要用虚拟化?

阿里云 kvm开源
azure
vmware ESXI商业软件
没有虚拟化之前:
计算机的硬件配置越来越高
512G 内存,4路 8核16线程 ,12* PCI-E 1T的SSD;
ntp服务,安装多个mysql,安装多个tomcat,安装…
linux开源的,很多软件都有依赖包openssl nginx
充分利用资源,软件运行环境的隔离,只有虚拟化才行实现。
场景1:同一台物理机运行多个php版本 php5.3(openssl,gd) php5.5 php7.2
场景2:机房的迁移,解决了硬件和系统的依赖
场景3:openstack环境,软件发布方式
场景4:开发环境和测试环境,使用虚拟化
只靠一台物理服务器,30台虚拟机
产品 – 开发 – 运维 – 测试
so结尾,linux 库文件
场景5:业务的快速部署
从头安装系统,安装服务,配置
克隆虚拟机,改ip,
虚拟化:提高了资源的利用率,各个服务的安全性隔离,解决了系统和硬件之间的依赖

kvm虚拟化管理软件的安装

yum install libvirt virt-install qemu-kvm -y
KVM:         Kernel-based Virtual Machine  
libvirt       作用: 虚拟机的管理软件
libvirt:      kvm,xen,qemu,lxc....
virt          virt-install virt-clone   作用:虚拟机的安装工具和克隆工具
qemu-kvm      qemu-img (qcow2,raw)作用:管理虚拟机的虚拟磁盘

虚拟化软件:

qemu           软件纯模拟全虚拟化软件,特别慢!AIX,兼容性好!
xen(半)        性能特别好,需要使用专门修改之后的内核,兼容性差!  redhat 5.5  xen
KVM(linux)   全虚拟机,它有硬件支持cpu,基于内核,而且不需要使用专门的内核   centos6 kvm 性能较好,兼容较好

安装一台kvm虚拟机

需要用到 TightVNC或者VNC Viewer 4.exe
宿主机
vnc:远程的桌面管理工具
向日葵

systemctl start libvirtd.service
systemctl status libvirtd.service

10.0.0.11 宿主机
建议虚拟机内存不要低于1024M,否则安装系统特别慢!

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10 --cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

vnc-service:5900
vnc:10.0.0.11:5900

–virt-type kvm 虚拟化的类型(qemu)
–os-type=linux 系统类型
–os-variant rhel7 系统版本
–name centos7 虚拟机的名字
–memory 1024 虚拟机的内存
–vcpus 1 虚拟cpu的核数
–disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10
–cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso
–network network=default 使用默认NAT的网络
–graphics vnc,listen=0.0.0.0
–noautoconsole
raw:10G 不支持做快照,性能好
qcow2: 支持快照

kvm虚拟机的virsh日常管理和配置

列表               list(--all)
开机               start
关机               shutdown
拔电源关机          destroy
导出配置            dumpxml  例子:virsh dumpxml centos7 >centos7-off.xml
删除               undefine  推荐:先destroy,在undefine
导入配置            define   
修改配置            edit(自带语法检查)
重命名             domrename (低版本不支持)
挂起               suspend
恢复               resume
查询vnc端口号       vncdisplay

kvm虚拟机开机启动和console 控制台 登录

kvm运行业务程序
开机启动autostart,前提:systemctl enable libvirtd;
取消开机启动 autostart --disable

centos7的kvm虚拟机:

grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0,115200n8"
reboot

kvm虚拟机虚拟磁盘格式转换和快照管理

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10 --cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /data/oldboy.qcow2,format=qcow2,size=10 --cdrom /data/CentOS-7.2-x86_64-DVD-1511.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

raw: 裸格式,占用空间比较大,不支持快照功能,性能较好,不方便传输 总50G 占用2G
qcow2: cow (copy on write)占用空间小,支持快照,性能比raw差一点,方便传输 总50G 占用2G

qcow
qemu-img info  test.qcow2
创建一块qcow2格式的虚拟硬盘:qemu-img create -f qcow2 test.qcow2 2G

raw转qcow2:qemu-img convert -f raw     -O qcow2           oldboy.raw   oldboy.qcow2
                     convert [-f fmt]   [-O output_fmt]    filename     output_filename
                     
virsh edit web01:					 

      
      
      
      
virsh destroy web01
virsh start web01					
创建快照      virsh snapshot-create centos7
查看快照      virsh snapshot-list centos7
还原快照      virsh snapshot-revert centos7 --snapshotname 1516574134
删除快照      virsh snapshot-delete centos7 --snapshotname 1516636570
raw不支持做快照,qcow2支持快照,并且快照就保存在qcow2的磁盘文件中

kvm虚拟机克隆

完整克隆

virt-clone --auto-clone -o web01 -n web02 (完整克隆)  

a:生成虚拟机磁盘文件

qemu-img create -f qcow2 -b 49-web03.qcow2 49-web04.qcow2

b:生成虚拟机的配置文件

  49-web03
  8e505e25-5175-46ab-a9f6-feaa096daaa4
  
  
  

c:导入虚拟机并进行启动测试

kvm链接克隆

a.基于源磁盘文件,创建链接磁盘文件

qemu-img create -f qcow2 -b 49-web03.qcow2 49-web04.qcow2

后置备
b:生成虚拟机的配置文件
c:导入虚拟机并进行启动测试

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

kvm虚拟机的桥接网络

默认的虚拟机网络是NAT模式,网段192.168.122.0/24

默认NAT模式

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/web04.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

桥接模式

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /data/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

1:创建桥接网卡

virsh iface-bridge eth0 br0

取消桥接网卡

virsh iface-unbridge br0

2:修改xml

virsh edit centos7
    
      
      

在宿主机上,重启虚拟机生效
3:测试虚拟机网络

热添加技术

kvm虚拟机在线热添加硬盘

1.创建一块硬盘

qemu-img create -f qcow2 add01.qcow2 5G

2.添加硬盘


临时
virsh attach-disk centos7 /data/centos7-add01.qcow2 vdb  --subdriver=qcow2
永久
virsh attach-disk centos7 /data/centos7-add01.qcow2 vdb  --subdriver=qcow2  --config

删除硬盘
virsh detach-disk centos7 vdb

虚拟机磁盘扩容:

在kvm虚拟机,卸载

virsh detach-disk centos7 vdb
qemu-img resize /data/centos7-add01.qcow2 +5G
virsh attach-disk centos7 /data/centos7-add01.qcow2 vdb --live --cache=none --subdriver=qcow2

在虚拟机中:

xfs_growfs /dev/vdb

根分区扩容:
1)在宿主机上关闭虚拟机并调整虚拟机磁盘大小

qemu-img resize oldboy.qcow2 +10G

2)虚拟机中fdisk重新分区

fdisk /dev/vda

3)重启之后,执行

xfs_growfs /dev/vda1,

如果虚拟机磁盘文件系统是

ext4:resize2fs /dev/vda1

kvm虚拟机在线热添加网卡

virsh attach-interface web04 --type bridge --source br0 --model virtio 
detach-interface web04 --type bridge --mac 52:54:00:35:d3:71

kvm虚拟机在线热添加内存

创建的时候使用此参数 --memory 512,maxmemory=2048

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 512,maxmemory=2048   --vcpus 1 --disk /data/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

临时热添加内存

setmem web04 1024M --live
永久增大内存
setmem web04 1024M --config

kvm虚拟机在线热添加cpu

创建的时候使用此参数 --vcpus 1,maxvcpus=10

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 512,maxmemory=2048  --disk /data/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
热添加cpu核数
setvcpus web04 4 --live
永久添加cpu核数
setvcpus web04 4 --config

virt-manager和kvm虚拟机热迁移(共享的网络文件系统)

冷迁移kvm虚拟机:配置文件,磁盘文件
热迁移kvm虚拟机:配置文件,nfs共享

热迁移

操作步骤:
一:在kvm01和kvm02上安装kvm和nfs,配置桥接网卡

yum install libvirt* virt-* qemu-kvm* nfs-utils openssh-askpass -y
systemctl start libvirtd.service
virsh iface-bridge eth0 br0

二:在nfs01上安装配置nfs

yum install nfs-utils -y
mkdir /data
vim /etc/exports
/data 10.0.0.0/24(rw,async,no_root_squash,no_all_squash)
systemctl restart rpcbind
systemctl restart nfs

三:kvm01和kvm02挂载共享目录/opt

mount -t nfs 10.0.0.31:/data /opt
 

四:安装一台基于桥接模式的虚拟机

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 512,maxmemory=2048 --vcpus 1 --disk /data/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

热迁移的命令:

virsh migrate --live --verbose oldboy qemu+ssh://10.0.0.12/system --unsafe

将宿主机10.0.0.11上的kvm虚拟机oldboy迁移到10.0.0.12

图新化界面热迁移

1):

yum groupinstall “GNOME Desktop” -y
yum install openssh-askpass -y

yum install tigervnc-server -y

vncpasswd
vncserver :1
vncserver -kill :1

2):kvm虚拟机热迁移
1:两边的环境(桥接网卡)
2:实现共享存储(nfs)
3:虚拟机桥接网络
4:在线热迁移

virt-v2v -i ova centos-dev-test01-v2v.ova -o local -os /opt/test -of qcow2

openstack

kvm宿主机 2000台
查看每一个宿主机有多少台虚拟机?
查看每一个宿主机还剩多少资源?
查看每一台宿主机,每一个虚拟机的ip地址?
kvm管理平台,数据库工具
信息:宿主机,总配置,剩余的总配置
虚拟机的信息,配置信息,ip地址,操作系统

带计费功能的kvm管理平台,openstack ceilometer计费
自动化管理kvm宿主机,云主机定制化操作

部署openstack
克隆一台openstack模板机:4G内存,开启虚拟化,挂载centos7.4的光盘
上传脚本openstack-mitaka-autoinstall.sh到/root目录
上传镜像:cirros-0.3.4-x86_64-disk.img到/root目录
上传配置文件:local_settings到/root目录
上传openstack_rpm.tar.gz到/opt下,并解压
sh /root/openstack-mitaka-autoinstall.sh
大概10-30分钟左右
访问http://10.0.0.11/dashboard
域:default
用户名:admin
密码:ADMIN_PASS

注意: 在windows系统上修改hosts解析(10.0.0.11 controller)

添加node节点:
修改ip地址
hostnamectl set-hostname compute1
重新登录让新主机名生效
cd /opt/
rsync -avz 10.0.0.11:/opt/repo .
上传脚本 openstack_node_autoinstall.sh
sh openstack_node_autoinstall.sh

openstack controller主控制节点,node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机

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