虚拟化KVM

虚拟化KVM

1.虚拟化介绍

VMware Workstation就是虚拟化

• 虚拟化简单讲，就是把一台物理计算机虚拟成多台逻辑计算机，每个逻辑计算机里面可以运行不同的操作系统，相互不受影响，每个逻辑系统都是独立的存在，这样就可以充分利用物理硬件的资源，而且还可以自由分配资源。

• 关键词Hypervisor(VMM) 虚拟机管理器（用来管理逻辑计算机的）

• 虚拟化技术分为全虚拟化和半虚拟化

      早期的CPU硬件不支持虚拟化，虚拟机上的操作系统（guestos）要想使用cpu资源，需要通过VMM来翻译指令，这个过程比较耗费资源，这种虚拟化技术叫做全虚拟化             （VMware Workstation）

    半虚拟化技术通过修改guestos内核，让guestos可以直接使用CPU资源，而不需要翻译指令了，从而节省了资源，但修改内核比较鸡肋（XEN）

    后续cpu厂商直接支持虚拟化，不需要通过VMM翻译指令了，无所谓半虚拟化和全虚拟化

• 虚拟化技术的优点：

      资源池——一个物理机的资源分配到了不同的虚拟机里

      很容易扩展——增加物理机或者虚拟机即可，因为虚拟机是可以复制的

      很容易云化——亚马孙AWS，阿里云，谷歌云等

• 虚拟化技术的局限性：

      每一个虚拟机都是一个完整的操作系统，所以需要给其分配物理资源，当虚拟机数量增多时，操作系统本身消耗的资源势必增多

      虚拟化技术没法解决运维环境和开发环境的矛盾，所以后来才出现了容器技术

参考 

虚拟化技术漫谈

全虚拟化和半虚拟化的区别 cpu的ring0 ring1又是什么概念

三种虚拟化技术的技术差别图解

2.常见虚拟化软件

VMware系列

VMware workstation、VMware vsphere（VMware esxi）、VMware Fusion（Mac） 

Xen 开源 半虚拟化（需要改机器的内核）

XenServer 商业，厂商Ctirx，基于Xen的（Ctirt把xen收购了）

KVM 开源 基于linux内核模块（被红帽子最后收购）

Hyper-V 商业，微软旗下的产品（适合在微软的操作系统上安装）

Openvz 开源  基于linux 特点：虚拟机和宿主机共用一个内核（如果你宿主机的内核崩溃那么你虚拟机的内核也会崩溃）

VirtualBox 开源  Sun公司开发  Oracle收购Sun

http://developer.huawei.com/ict/forum/thread-23385-1-1.html

软件特点：

• VMware系列，商业

            VMware Workstation，适合单机使用

            VMware Vsphere（VMware esxi），适合规模更大的场景

            VMware Fusion（Mac）

• Xen    开源，支持半虚拟化

• XenServer    商业，Ctirx收购Xen之后研发的，基于Xen的
  

• KVM    开源 ，基于Linux内核模块，目前KVM已经被红帽收购了，大多数系统都倾向于使用KVM

• Hyper-V    商业，微软的产品，适合在windows服务器上用

• Openvz    开源 ，轻量，基于Linux，虚拟机和宿主机共用一个内核，优点是一台物理机可以虚拟化很多台虚拟机，缺点是不稳定，物理机的内核奔溃，所有的虚拟机都会崩溃，早期vps供应商用得比较多

• VirtualBox    开源 ，Sun公司开发 ，Oracle收购Sun之后，现在属于Oracle

3.虚拟化架构

I型：虚拟机直接运行在系统硬件上，创建硬件全仿真实例，被称为“裸机”,也称为裸金属架构。

II型：虚拟机运行在传统操作系统上，同样创建的是硬件全仿真实例，被称为“托管”hypervisor。也称为宿主架构。

Xen属于I型，KVM属于II型。

4.KVM介绍

简介1

• KVM是以色列初创公司Qumranet开发，2008年9月RedHat公司收购了Qumranet

• KVM是Linux内核的一个模块，它把Linux内核变成了一个Hypervisor

• KVM是完全开源的，RedHat基于KVM的虚拟化解决方案叫做RHEV

• KVM在Linux操作系统里面以进程的形式出现，由标准的Linux调度程序进行调度，这使得KVM能够使用Linux内核的已有功能

• 只有一个KVM内核模块还不能实现虚拟化的全部功能，就好比操作系统只有内核还不能成为一个完整的操作系统一样

• QEMU是一个开源的虚拟化软件，纯软件，可以虚拟化所以的硬件，性能不强

• KVM基于QEMU开发了一个能够运行在用户空间的工具QEMU-KVM

• 磁盘、网络设备等都是通过QEMU-KVM这个工具模拟出来的

• KVM和QEMU-KVM通信是通过/dev/kvm实现的

• libvirt是用来管理KVM虚拟机的API，其命令为virsh

简介2

1. 这里只介绍KVM而不介绍其他虚拟化软件的原因有两点，一是我们大多数的服务器系统都是Linux内核的操作系统，而KVM是基于Linux内核的。二是KVM是开源、免费的，其他的例如VMware Vsphere、XenServer等都是商业收费的，而Hyper-V 又是Windows的，Openvz 又有局限性（与宿主共用内核，就无法安装其他内核的虚拟机），稳定性也有待考究，VirtualBox又不适合大规模的虚拟化场景，所以最后就只剩下KVM了。

2. KVM是Kernel-based Virtual Machine的缩写，意为基于内核的虚拟机。KVM是一个完全开源的系统虚拟化模块，它所基于的是Linux内核，它把Linux内核变成了一个Hypervisor，自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中。它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于Xen，其核心源码很少。KVM目前已成为学术界的主流VMM之一。

3. 最开始KVM是由以色列初创公司Qumranet开发，后来2008年9月RedHat公司收购了Qumranet，RedHat基于KVM的虚拟化解决方案叫做RHEV，不过RHEV是收费的。

4. KVM的虚拟化需要硬件支持（如Intel VT技术或者AMD V技术)。是基于硬件的完全虚拟化。而Xen早期则是基于软件模拟的Para-Virtualization，新版本则是基于硬件支持的完全虚拟化。但Xen本身有自己的进程调度器，存储管理模块等，所以代码较为庞大。广为流传的商业系统虚拟化软件VMware ESX系列是基于软件模拟的Full-Virtualization。

5. KVM在Linux操作系统里面以进程的形式出现，由标准的Linux调度程序进行调度，这使得KVM能够使用Linux内核的已有功能。但是只有一个KVM内核模块还不能实现虚拟化的全部功能，就好比操作系统只有内核还不能成为一个完整的操作系统一样。所以这就需要提到QEMU了，QEMU是一个开源的虚拟化软件，纯软件，可以虚拟化所有的硬件，性能不强。而KVM基于QEMU开发了一个能够运行在用户空间的工具QEMU-KVM，KVM里的磁盘、网络设备等都是通过QEMU-KVM这个工具模拟出来的，所以KVM结合QEMU-KVM工具之后才算完整，KVM和QEMU-KVM通信是通过/dev/kvm实现的。其中libvirt是用来管理KVM虚拟机的API，其命令为virsh。

KVM架构图

5.Centos7上安装KVM

前提是CPU支持虚拟化

1.虚拟机设置内存4G（根据实际的实验需求来）

2.处理器2核，虚拟化引擎两个虚拟化相关的选项打上对勾（如果在启动机器时报“CPU性能计数器问题”可以把下边的虚拟化CPU性能计数器的√去掉，只要前边的）

3.增加一个50G的虚拟磁盘

4.开启虚拟机

检查cpu参数是否支持虚拟化  

grep -Ei 'vmx|svm' /proc/cpuinfo

vmx（标识）：英特尔CPU

svm（标识）：AMD

准备工作-关闭防火墙

关闭iptables或者firewalld

关闭selinux

格式化新磁盘，挂载到/kvm_data

查看新磁盘

这里不用分区直接格式化

查看你格式化磁盘的格式

创建/kvm_data目录并把新磁盘挂在到该目录下

[root@localhost ~]# mkdir  
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb /kvm_data/

编辑配置文件让磁盘开机自动挂载到目录下：vi /etc/fstab

/dev/sdb                /kvm_data               ext4    defaults        0 0

下载一个centos7的镜像文件

安装kvm

yum install -y  virt-*  libvirt  bridge-utils qemu-img

6.配置网卡并安装centos7

配置网卡，增加桥接网卡

拷贝现有网卡并改名为br0

cp ifcfg-eno16777736 ifcfg-br0

编辑网卡br0更改一些东西

TYPE=Bridge
BOOTPROTO=none
NAME=br0
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
PREFIX=24
IPADDR=192.168.18.128
NETMASK=225.225.225.0
GATEWAY=192.168.18.2
DNS1=114.114.114.114
DNS2=8.8.8.8

把之前的网卡也更改一下（其他IP都去掉BRIDGE=br0意思是桥接到br0往卡上）

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=eno16777736
DEVICE=eno16777736
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0

配置完重启网卡服务

systemctl restart network

配置成功桥接网卡之后你会发现br0是之前网卡的IP

检查KVM模块是否加载

lsmod|grep kvm

启动libvirtd服务

systemctl start  libvirtd

检查进程在不在

ps aux|grep libvirt

命令：brctl show

可以看到两个网卡br0和virbr0

virbr0：是libvirtd服务启动起来的一个桥接网卡跟我们桥接的br0网卡不一样

为什么有两个，因为分别代表两种网络模式，因为vmware可以用鼠标点换网络模式，而kvm只能在系统里换，就需要有两个模式，之后配置你指向哪个就是哪个模式

virbr0：NAT模式

br0：桥接模式

7.命令行安装centos7

virt-install --name=awei-01 --memory=512,maxmemory=1024 --vcpus=1,maxvcpus=2 --os-type=linux --os-variant=rhel7 --location=/tmp/CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso --disk path=/kvm_data/awei-01.img,size=10 --bridge=br0 --graphics=none --console=pty,target_type=serial  --extra-args="console=tty0 console=ttyS0"

命令说明：

• --name 指定虚拟机的名称

• --memory 指定分配给虚拟机的内存资源大小

• --maxmemory 指定可调节的最大内存资源大小，因为KVM支持热调整虚拟机的资源

• --vcpus 指定分配给虚拟机的CPU核心数量

• --maxvcpus 指定可调节的最大CPU核心数量

• --os-type 指定虚拟机安装的操作系统类型

• --os-variant 指定系统的发行版本

• --location 指定ISO镜像文件所在的路径，支持使用网络资源路径，也就是说可以使用URL

• --disk path 指定虚拟硬盘所存放的路径及名称，size 则是指定该硬盘的可用大小，单位是G

• --bridge 指定使用哪一个桥接网卡，也就是说使用桥接的网络模式

• --graphics 指定是否开启图形

• --console 定义终端的属性，target_type 则是定义终端的类型

• --extra-args 定义终端额外的参数

报错：

解决办法：yum install -y openssl-1.0.2k*

开始安装前的检测硬件：这时候其实已经进入了一个虚拟终端了，按Ctrl+]退出终端，但是我们不能退出来

开始安装（翻译）

1) [x] Language settings 语言设置                2) [!] Time settings 时间设置

        (English (United States)) 英语(美国)              (Timezone is not set.) 未设置时区

 3) [!] Installation source 安装源                   4) [!] Software selection 软件选择

        (Processing...) 正在处理                                 (Processing...) 正在处理

 5) [!] Installation Destination 安装目标        6) [x] Kdump 

        (No disks selected) 未选择磁盘                     (Kdump is enabled) Kdump已启用

 7) [ ] Network configuration 网络配置        8) [!] Root password 跟密码

        (Not connected) 未连接                               (Password is not set.) 未设置密码

 9) [!] User creation 创建用户

        (No user will be created) 不会创建用户

  Please make your choice from above ['q' to quit | 'b' to begin installation |

  'r' to refresh]:                      请从上面选择['q'退出|'b'开始安装|"r"刷新：

• 语言配置

1. 配置语言-敲“1”回车

2.再回车-选择“68”项中文

3.在选择中文类别“1”中文简体

• 时区设置

1. 敲“2”回车-选择“1”时区设置-回车

2.选择“2”亚洲-回车

3.回车-选择“64”上海

• 配置安装目标

敲“5”回车-选择“c”-回车

Installation

 1) [x] Language settings            2) [x] Time settings
     (Simplified Chinese (China))        (Asia/Shanghai timezone)
 3) [x] Installation source           4) [x] Software selection
     (Local media)                (Minimal Install)
 5) [!] Installation Destination         6) [x] Kdump
     (No disks selected)             (Kdump is enabled)
 7) [ ] Network configuration          8) [!] Root password
     (Not connected)               (Password is not set.)
 9) [!] User creation
     (No user will be created)
  Please make your choice from above ['q' to quit | 'b' to begin installation |
  'r' to refresh]: 5
================================================================================
================================================================================
Probing storage...
Installation Destination

[x] 1) : 10 GiB (vda)

1 disk selected; 10 GiB capacity; 10 GiB free ...

  Please make your choice from above ['q' to quit | 'c' to continue |
  'r' to refresh]: c
================================================================================
================================================================================
Autopartitioning Options

[ ] 1) Replace Existing Linux system(s)

[x] 2) Use All Space

[ ] 3) Use Free Space

Installation requires partitioning of your hard drive. Select what space to use
for the install target.

  Please make your choice from above ['q' to quit | 'c' to continue |
  'r' to refresh]: 2
================================================================================
================================================================================
Autopartitioning Options

[ ] 1) Replace Existing Linux system(s) 替换现有的Linux系统

[x] 2) Use All Space 利用所有空间

[ ] 3) Use Free Space 使用可用空间

Installation requires partitioning of your hard drive. Select what space to use
for the install target.

  Please make your choice from above ['q' to quit | 'c' to continue |
  'r' to refresh]: c 默认就可以
================================================================================
================================================================================
Partition Scheme Options

[ ] 1) Standard Partition 标准分区 

[ ] 2) Btrfs Btrfs系统

[x] 3) LVM 

[ ] 4) LVM Thin Provisioning LVM精简资源调配

Select a partition scheme configuration.

  Please make your choice from above ['q' to quit | 'c' to continue |
  'r' to refresh]: 1
================================================================================
================================================================================
Partition Scheme Options

[x] 1) Standard Partition

[ ] 2) Btrfs

[ ] 3) LVM

[ ] 4) LVM Thin Provisioning

Select a partition scheme configuration.

  Please make your choice from above ['q' to quit | 'c' to continue |
  'r' to refresh]: c 完成

翻译：

[ ] 1) Replace Existing Linux system(s) 替换现有的Linux系统

[x] 2) Use All Space 利用所有空间

[ ] 3) Use Free Space 使用可用空间

• 设置root密码

Installation

 1) [x] Language settings                 2) [x] Time settings
        (Simplified Chinese (China))             (Asia/Shanghai timezone)
 3) [x] Installation source               4) [x] Software selection
        (Local media)                            (Minimal Install)
 5) [x] Installation Destination          6) [x] Kdump
        (Automatic partitioning                  (Kdump is enabled)
        selected)                         8) [!] Root password
 7) [ ] Network configuration                    (Password is not set.)
        (Not connected)
 9) [!] User creation
        (No user will be created)
  Please make your choice from above ['q' to quit | 'b' to begin installation |
  'r' to refresh]: 8
================================================================================
================================================================================
Please select new root password. You will have to type it twice.

Password: 
Password (confirm): 
================================================================================
================================================================================
Question

The password you have provided is weak: The password fails the dictionary check 您提供的密码很弱：密码无法通过字典检查 
- it is too simplistic/systematic. 它过于简单化/系统化
Would you like to use it anyway? 你想用它吗？

Please respond 'yes' or 'no': yes 请回答“是”或“否”：

• 配置完这几项之后选“b”开始安装

按回车继续进行重启

8.虚拟机管理

命令整合

[root@localhost ~]# virsh list //查看虚拟机列表，只能看到运行的虚拟机

[root@localhost ~]# virsh list --all //查看虚拟机列表，包括未运行的虚拟机

[root@localhost ~]# virsh console awei-01  # 进入指定的虚拟机，进入的时候还需要按一下回车

[root@localhost ~]# virsh start awei-01  # 启动虚拟机

[root@localhost ~]# virsh shutdown awei-01  # 关闭虚拟机

[root@localhost ~]# virsh destroy awei-01  # 强制停止虚拟机

[root@localhost ~]# virsh undefine awei-01  # 彻底销毁虚拟机，会删除虚拟机配置文件，但不会删除虚拟磁盘

[root@localhost ~]# virsh autostart awei-01  # 设置宿主机开机时该虚拟机也开机

[root@localhost ~]# virsh autostart --disable awei-01  # 解除开机启动

[root@localhost ~]# virsh suspend awei-01 # 挂起虚拟机

[root@localhost ~]# virsh resume awei-01 # 恢复挂起的虚拟机

ctrl+] //退出虚拟机使用快捷键

ps aux |grep kvm //查看kvm进程

virsh list //查看虚拟机列表，只能看到运行的虚拟机

[root@awei-01 ~]# virsh list
 Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
 2     awei-02                        running

virsh list --all //查看虚拟机列表，包括未运行的虚拟机

[root@awei-01 ~]# virsh list --all
 Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
 2     awei-02                        running
 -     awei-01                        关闭

virsh console awei-01//进入指定虚拟机 连接完之后要回车进去

virsh undefine awei-01//彻底销毁虚拟机，会删除虚拟机配置文件，virsh list --all就看不到了 （配置文件在/etc/libvirt/qemu里边）

要想彻底删除这个虚拟机需要删除“虚拟磁盘文件”在kvm的根目录里/kvm_data

ls /etc/libvirt/qemu/  //可以查看虚拟机配置文件

9.克隆虚拟机

克隆虚拟机是虚拟机软件必须得有的功能，这样能省去我们安装系统及环境的时间，如果使用过VMware、VirtualBox等虚拟机软件的话，都知道有这个功能，KVM也不例外，只不过我们没有用图形化界面，是命令行形式的而已。

要克隆某个虚拟机，首先这个虚拟机需要为关闭状态：

virsh shutdown awei-01

[root@awei-01 ~]# virsh shutdown awei-01
域 awei-01 被关闭

然后执行以下命令进行克隆：

virt-clone  --original awei-01 --name awei-02 --file /kvm_data/awei-02.img

[root@awei-01 ~]# virt-clone  --original awei-01 --name awei-02 --file /kvm_data/awei-02.img
正在分配 'awei-02.img'                                                                                    |  10 GB  00:00:37     

成功克隆 'awei-02'。

virsh list --all 查看一下会多出一台awei-02的机器

[root@awei-01 ~]# virsh list --all
 Id    名称                        状态
----------------------------------------------------
 -     awei-01                      关闭
 -     awei-02                      关闭

参数说明

• --original指定克隆源虚拟机

• --name指定克隆后的虚拟机名字

• --file指定目标虚拟机的虚拟磁盘文件

如果aminglinux01虚拟机开机状态，则提示先关闭或者暂停虚拟机

• 为了方便管理，我们可以退出虚拟终端，在外边远程连接它进行操作

[root@awei-01 ~]# ssh 192.168.18.130
The authenticity of host '192.168.18.130 (192.168.18.130)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is b8:43:75:b8:96:d0:42:d8:0b:5e:89:64:60:e0:73:c7.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.18.130' (ECDSA) to the list of known hosts.
[email protected]'s password: 密码
Last login: Wed May 13 09:40:39 2020
[root@localhost ~]# w
 17:12:03 up 1 min,  2 users,  load average: 0.17, 0.10, 0.04
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     ttyS0                     09:40    7:31m  0.11s  0.11s -bash
root     pts/0    192.168.18.128   17:11    3.00s  0.01s  0.01s w

10.快照管理

同样的创建快照也是虚拟机软件的一个很重要的功能，快照能够很方便的帮我们把虚拟机恢复到一个正常的状态下。我们来看看命令行下如何使用KVM创建虚拟机的快照：

创建快照  virsh snapshot-create awei-01

[root@awei-01 ~]# virsh snapshot-create awei-01
已生成域快照 1589336112

raw格式的虚拟磁盘不支持做快照，qcow2支持

qemu-img info /kvm_data/awei-01.img //查看aminglinux01.img信息，同时会查看到快照列表（因为快照是做的磁盘快照）

[root@awei-01 ~]# qemu-img info /kvm_data/awei-01.img
image: /kvm_data/awei-01.img
file format: qcow2 ##虚拟磁盘格式
virtual size: 10G (10737418240 bytes) # 虚拟磁盘的总大小
disk size: 1.3G # 虚拟磁盘目前所占用的物理磁盘大小
cluster_size: 65536 
Snapshot list: # 快照列表
ID        TAG                 VM SIZE                DATE       VM CLOCK
1         1589336112                0 2020-05-13 10:15:12   00:00:00.000
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: true

virsh snapshot-list aminglinux01 //列出所有快照

[root@awei-01 ~]# virsh snapshot-list awei-01
 名称               生成时间              状态
------------------------------------------------------------
 1589336112           2020-05-13 10:15:12 +0800 shutoff
[root@awei-01 ~]# virsh snapshot-list awei-02
 名称               生成时间              状态
------------------------------------------------------------

virsh snapshot-current awei-01//查看当前快照版本

ls /var/lib/libvirt/qemu/snapshot/awei-01//查看所有快照配置文件

virsh snapshot-revert awei-01 1513440854//恢复指定快照

virsh snapshot-delete awei-01  1513440854//删除快照

11.磁盘格式

虚拟磁盘常用格式有raw和qcow2，以上我们也提到了raw格式的虚拟磁盘不支持创建快照，qcow2格式的虚拟磁盘才支持创建快照。

qemu-img info /kvm_data/awei-01.img//查看虚拟磁盘格式

[root@awei-01 ~]# qemu-img info /kvm_data/awei-01.img 
image: /kvm_data/awei-01.img
file format: qcow2
virtual size: 10G (10737418240 bytes)
disk size: 1.3G
cluster_size: 65536
Snapshot list:
ID        TAG                 VM SIZE                DATE       VM CLOCK
1         1589336112                0 2020-05-13 10:15:12   00:00:00.000
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: true

创建一个2G大小的raw格式的虚拟磁盘，-f选项用于指定虚拟磁盘的格式

qemu-img create -f raw /kvm_data/awei-01_2.img 2G//创建2G的raw格式磁盘

[root@awei-01 ~]# qemu-img create -f raw /kvm_data/awei-01_2.img 2G
Formatting '/kvm_data/awei-01_2.img', fmt=raw size=2147483648

把raw格式的磁盘转换为qcow2格式

qemu-img convert -O qcow2 /kvm_data/awei-01_2.img /kvm_data/awei-01_2.qcow2

[root@awei-01 ~]# qemu-img info /kvm_data/awei-01_2.img ##先查看原来的磁盘格式
image: /kvm_data/awei-01_2.img
file format: raw ##raw格式的
virtual size: 2.0G (2147483648 bytes)
disk size: 0
[root@awei-01 ~]# qemu-img convert -O qcow2 /kvm_data/awei-01_2.img /kvm_data/awei-01_2.qcow2 ##raw格式转换为qcow2格式
[root@awei-01 ~]# qemu-img info /kvm_data/awei-01_2.qcow2 ##查看转换之后的
image: /kvm_data/awei-01_2.qcow2
file format: qcow2 ##成功转换为acow2格式
virtual size: 2.0G (2147483648 bytes)
disk size: 196K
cluster_size: 65536
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: false

如上，与其说是转换，不如说是从raw格式的磁盘复制了一份格式为qcow2磁盘出来，因为原本的磁盘并不会发生任何的变化，而是从这个raw格式磁盘的基础上复制出来了一个新的qcow2格式的磁盘。

转换后用ls -lh查看磁盘文件的大小，可以看到qcow2格式的磁盘文件比较小，raw格式的磁盘文件大小和我们指定空间大小一样是2G：

[root@awei-01 kvm_data]# ls -lh
总用量 2.7G
-rw-r--r-- 1 root root 2.0G 5月  13 20:39 awei-01_2.img
-rw-r--r-- 1 root root 193K 5月  13 20:41 awei-01_2.qcow2
-rw------- 1 root root  11G 5月  13 10:15 awei-01.img
-rw------- 1 qemu qemu 1.4G 5月  13 20:49 awei-02.img
drwx------ 2 root root  16K 5月   9 01:28 lost+found

PS：raw格式的磁盘性能比qcow2要好，但是raw格式的磁盘无法做快照

使用du -sh命令查看则不一样了，raw格式的磁盘文件大小是0，而qcow2格式的磁盘文件大小则是和我们使用ls -lh查看的一样：

[root@awei-01 kvm_data]# du -sh *
0   awei-01_2.img
196K awei-01_2.qcow2
1.4G awei-01.img
1.4G awei-02.img
16K lost+found

这就是raw格式的虚拟磁盘文件和qcow2格式的虚拟磁盘文件在物理磁盘存储上的区别

给aminglinux02转换为raw格式的磁盘

先把awei-02虚拟机关闭

virsh shutdown awei-02

qemu-img convert -O raw /kvm_data/awei-02.img /kvm_data/awei-02_3.raw

[root@awei-01 kvm_data]# qemu-img convert -O raw /kvm_data/awei-02.img /kvm_data/awei-02_3.raw
[root@awei-01 kvm_data]# ls -l
总用量 4113052
-rw-r--r-- 1 root root  2147483648 5月  13 20:39 awei-01_2.img
-rw-r--r-- 1 root root      197120 5月  13 20:41 awei-01_2.qcow2
-rw------- 1 root root 10739384832 5月  13 10:15 awei-01.img
-rw-r--r-- 1 root root 10737418240 5月  14 02:26 awei-02_3.raw # 此时的属组属主为root
-rw------- 1 root root  1407254528 5月  14 02:09 awei-02.img
drwx------ 2 root root       16384 5月   9 01:28 lost+found

virsh edit awei-02//更改格式和文件路径

启动：virsh start aminglinux02

可以发现启动状态的虚拟机的磁盘文件的属组属主会发生改变

[root@awei-01 kvm_data]# ls -l
总用量 4113052
-rw-r--r-- 1 root root 2147483648 5月  13 20:39 awei-01_2.img
-rw-r--r-- 1 root root 197120 5月  13 20:41 awei-01_2.qcow2
-rw------- 1 root root 10739384832 5月  13 10:15 awei-01.img
-rw-r--r-- 1 qemu qemu 10737418240 5月  14 02:26 awei-02_3.raw # 此时的属组属主为qemu
-rw------- 1 root root 1407254528 5月  14 02:09 awei-02.img
drwx------ 2 root root 16384 5月   9 01:28 lost+found

此时如果要给study02制作快照就会报如下错误：

[root@awei-01 kvm_data]# virsh snapshot-create awei-02
错误：不支持的配置：存储类型 vda 不支持磁盘 raw 的内部快照

12.磁盘扩容 – raw格式

以上介绍了虚拟磁盘格式的，以及如何转换虚拟磁盘格式，下面我们来看看如何进行磁盘扩容：

[root@awei-01 kvm_data]# ls -lh /kvm_data/awei-02_3.raw
-rw-r--r-- 1 qemu qemu 10G 5月  14 03:03 /kvm_data/awei-02_3.raw
[root@awei-01 kvm_data]# qemu-img resize /kvm_data/awei-02_3.raw +2G
Image resized.
[root@awei-01 kvm_data]# ls -lh /kvm_data/awei-02_3.raw
-rw-r--r-- 1 qemu qemu 12G 5月  14 03:08 /kvm_data/awei-02_3.raw

如上可以看到，原本的10G变成12G了，但是此时进入虚拟机中会发现磁盘依旧是10G：

[root@localhost ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/vda：10.7 GB, 10737418240 字节，20971520 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x000ab192
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/vda2         2099200     4196351     1048576   82  Linux swap / Solaris
/dev/vda3         4196352    20971519     8387584   83  Linux

这是因为还没有生效，需要重启虚拟机才能生效，但是注意这个重启要在宿主机上使用virsh命令进行重启，如下：

[root@awei-01 kvm_data]# virsh destroy awei-02
域 awei-02 被删除

[root@awei-01 kvm_data]# virsh start awei-02
域 awei-02 已开始

[root@awei-01 kvm_data]# virsh console awei-02
连接到域 awei-02
换码符为 ^]
[root@localhost ~]# fdisk -l

磁盘 /dev/vda：12.9 GB, 12884901888 字节，25165824 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x000ab192

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/vda2         2099200     4196351     1048576   82  Linux swap / Solaris
/dev/vda3         4196352    20971519     8387584   83  Linux

然后还需要把这2G的空间分区才可以使用，因为我们安装这个系统的时候选择的是标准分区，所以无法像LVM分区那样直接扩容逻辑卷：

[root@localhost ~]# fdisk /dev/vda

欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

 

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。

使用写入命令前请三思。

 

命令(输入 m 获取帮助)：n  # 新建分区

Partition type:

   p   primary (3 primary, 0 extended, 1 free)

   e   extended

Select (default e): p  # 选择新建主分区

已选择分区 4

起始 扇区 (20971520-25165823，默认为 20971520)：  # 默认即可，直接按回车

将使用默认值 20971520

Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (20971520-25165823，默认为 25165823)： # 默认即可，直接按回车

将使用默认值 25165823

分区 4 已设置为 Linux 类型，大小设为 2 GiB

 

命令(输入 m 获取帮助)：p  # 再次查看磁盘信息

 

磁盘 /dev/vda：12.9 GB, 12884901888 字节，25165824 个扇区

Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes

扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节

I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节

磁盘标签类型：dos

磁盘标识符：0x00003436

 

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System

/dev/vda1   *        2048     1026047      512000   83  Linux

/dev/vda2         1026048     3123199     1048576   82  Linux swap / Solaris

/dev/vda3         3123200    20971519     8924160   83  Linux

/dev/vda4        20971520    25165823     2097152   83  Linux  # 可以看到多了一个/dev/vda4分区

 

命令(输入 m 获取帮助)：w  # 保存退出

除了对已有磁盘扩容外，还可以额外增加磁盘，宿主机下执行以下命令：

[root@localhost ~]# qemu-img create -f raw /kvm_data/awei-02_2.raw 5G #先增加一块磁盘
Formatting '/kvm_data/study02_2.raw', fmt=raw size=5368709120 
[root@localhost ~]# qemu-img info /kvm_data/awei-02_2.raw ##查看刚增加的磁盘大小
image: /kvm_data/awei-02_2.raw
file format: raw
virtual size: 5.0G (5368709120 bytes)
disk size: 0
[root@localhost ~]# virsh edit awei-02  # 编辑配置文件，在原本的标签下增加以下内容
    
      
      
      
      
    
[root@localhost ~]# virsh destroy awei-02
Domain study02 destroyed
 
[root@localhost ~]# virsh start awei-02
Domain awei-02 started
 
[root@localhost ~]#

qemu-img resize /kvm_data/aminglinux02_3.raw +2G

qemu-img info /kvm_data/aminglinux02_3.raw 

virsh destroy aminglinux02

virsh start aminglinux02

virsh console aminglinux02

fdisk -l 查看磁盘情况，并分新的分区

除了对已有磁盘扩容外，还可以额外增加磁盘

qemu-img create -f raw /kvm_data/aminglinux02_2.raw 5G

virsh edit aminglinux02 //增加…，注意更改source、target、slot

virsh destroy aminglinux02

virsh start aminglinux02

13.磁盘扩容 – qcow2格式

qcow2格式的虚拟磁盘的扩容方式和raw格式的是一样的，只不过需要注意的是，如果虚拟磁盘保存了快照，则无法扩容会报错，如下：

[root@awei-01 kvm_data]# qemu-img info /kvm_data/awei-01.img 
image: /kvm_data/awei-01.img
file format: qcow2
virtual size: 10G (10737418240 bytes)
disk size: 1.3G
cluster_size: 65536
Snapshot list:
ID        TAG                 VM SIZE                DATE       VM CLOCK
1         1589336112                0 2020-05-13 10:15:12   00:00:00.000
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: true
[root@awei-01 kvm_data]# qemu-img resize /kvm_data/awei-01
awei-01_2.img    awei-01_2.qcow2  awei-01.img      
[root@awei-01 kvm_data]# qemu-img resize /kvm_data/awei-01.img +2G
qemu-img: Can't resize an image which has snapshots
qemu-img: This image does not support resize
qemu-img resize /kvm_data/aminglinux01.img +2G

需要把快照删除后才能进行扩容：

[root@awei-01 kvm_data]# virsh snapshot-delete awei-01 1589336112
已删除域快照 1589336112

[root@awei-01 kvm_data]# qemu-img resize /kvm_data/awei-01.img +2G
Image resized.
[root@awei-01 kvm_data]#

剩下的操作和上面演示的raw是一样的，这里就不再演示了。

如果不希望删除快照的话，就只能是创建一块新的虚拟磁盘，操作方式也是和raw一样的。

建议不管是raw格式的还是qcow2格式的虚拟磁盘需要扩容，最好是使用新增硬盘的方式进行扩容，而不是在原有的磁盘上进行扩容，因为新增磁盘相对独立与已有的磁盘，误操作时也不容易对已有的磁盘造成影响。

14.调整cpu、内存、网卡

virsh dominfo awei-01 //查看配置

[root@awei-01 ~]# virsh dominfo awei-01
Id:             -
名称：       awei-01
UUID:           e7db2f69-4a35-4ce4-ae14-a2f99820a700
OS 类型：    hvm
状态：       关闭
CPU：          1
最大内存： 1048576 KiB
使用的内存： 524288 KiB
持久：       是
自动启动： 禁用
管理的保存： 否
安全性模式： none
安全性 DOI： 0

• 调整cpu内存

virsh edit awei-01//更改如下部分内容

2048576 # 内存的最大大小
624288 # 目前使用的内存大小
4 # CPU的核心数量，current的值为当前使用的核心数量，标签的值则为最大可使用的核心数量

更改完配置文件之后，如果虚拟机是开机状态的话需要重启，关机状态的话则直接启动即可生效

[root@awei-01 ~]# virsh shutdown awei-01
域 awei-01 被关闭

[root@awei-01 ~]# virsh start awei-01
域 awei-01 已开始

这样就完成了内存和CPU的调整，以上我们是通过编辑配置文件来对内存和CPU的资源进行调整，需要重启虚拟机之后才能生效。不过好在KVM是支持动态调整的，但前提是有设置最大的资源大小，例如以上的例子中，我们将内存的最大大小设置了两个G左右，那么我们就可以在这两个G以内动态的调整内存的大小，CPU也是同理。如下示例： 

[root@awei-01 ~]# virsh setmem awei-01 800m # 动态调整内存大小为800M

[root@awei-01 ~]# virsh setvcpus awei-01 3 # 动态调整CPU核心数量为3核

[root@awei-01 ~]# virsh dominfo awei-01 # 可以看到无需重启也生效了
Id:             6
名称：       awei-01
UUID:           e7db2f69-4a35-4ce4-ae14-a2f99820a700
OS 类型：    hvm
状态：       running
CPU：          3
CPU 时间：   34.7s
最大内存： 2049024 KiB
使用的内存： 819200 KiB
持久：       是
自动启动： 禁用
管理的保存： 否
安全性模式： none
安全性 DOI： 0

# 想要动态调整的配置永久生效，则需要把当前配置写入到配置文件里去

virsh dumpxml awei-01 > /etc/libvirt/qemu/awei-01.xml

注：内存资源可以动态的调大调小，而CPU资源只能动态地调大不能调小。

• 调整网卡

virsh domiflist awei-01//查看网卡

[root@awei-01 ~]# virsh domiflist awei-01
接口     类型     源        型号      MAC
-------------------------------------------------------
vnet1      bridge     br0        virtio      52:54:00:b2:43:c4

如上，可以看到目前该虚拟机只有一个网卡。

增加一块新的网卡，并设置为nat网络模式（virbr0类似vmware的vmnet8），这里如果写--source br0，则网络模式为桥接

virsh attach-interface awei-01 --type bridge  --source virbr0

[root@awei-01 ~]# virsh attach-interface awei-01 --type bridge  --source virbr0
成功附加接口

[root@awei-01 ~]# virsh domiflist awei-01
接口     类型     源        型号      MAC
-------------------------------------------------------
vnet1      bridge     br0        virtio      52:54:00:b2:43:c4
vnet2      bridge     virbr0     rtl8139     52:54:00:fc:9a:ae

virsh dumpxml awei-01 > /etc/libvirt/qemu/awei-01.xml//需要把配置写入到配置文件里

这条命令末尾如果写的是 --source br0 ，则是设置网络模式为桥接，和VMware里的桥接模式一样。--source是用于指定桥接到哪一块网卡上。

例如我们也可以桥接到br0上：

virsh attach-interface awei-01 --type bridge  --source br0

[root@awei-01 ~]# virsh attach-interface awei-01 --type bridge  --source br0
成功附加接口

[root@awei-01 ~]# virsh domiflist awei-01
接口     类型     源        型号      MAC
-------------------------------------------------------
vnet1      bridge     br0        virtio      52:54:00:b2:43:c4
vnet2      bridge     virbr0     rtl8139     52:54:00:fc:9a:ae
vnet3      bridge     br0        rtl8139     52:54:00:8f:7f:cb

[root@awei-01 ~]#

15.迁移虚拟机

该方式要确保虚拟机是关机状态

virsh shutdown awei-01

然后通过rsync命令将配置文件拷贝到另一台机器上：

[root@awei-01 ~]# rsync -av /etc/libvirt/qemu/awei-01.xml 192.168.77.128:/etc/libvirt/qemu/awei-01.xml

接着将虚拟机的磁盘文件也拷贝到另一台机器上：

[root@awei-01 ~]# virsh domblklist awei-01 ##查看虚拟机磁盘所在目录
目标     源
------------------------------------------------
vda        /kvm_data/awei-01.img
hda        -
[root@awei-01 ~]# rsync -av /kvm_data/awei-01.img  192.168.77.128:/kvm_data/awei-01.img

最后就是在另一台机器上根据实际情况修改虚拟机的配置文件，例如虚拟机的名称要对得上，虚拟磁盘文件路径要对得上等等，因为我这里两台机器的环境都是一样的，所以就不需要修改配置文件了，直接定义新虚拟机即可。以下这条命令在另一台机器上执行：

[root@awei-01 ~]# virsh define /etc/libvirt/qemu/awei-01.xml

修改磁盘路径

virsh define /etc/libvirt/qemu/aminglinux03.xml //定义新虚拟机

virsh list --all   //会发现新迁移的aminglinux03子机