kvm装机

***：KVM（Kernel - based Virtual Machine）装机是构建虚拟机环境的重要操作。首先需要确保硬件支持虚拟化技术，如CPU支持VT - x或AMD - V。安装KVM相关软件包，包括qemu - kvm等。在安装过程中，要进行网络配置以便虚拟机与外部通信，如设置桥接网络或NAT网络。还需对存储进行规划，创建磁盘镜像等操作，整个KVM装机过程涉及多个关键步骤的正确设置与操作，以实现稳定的虚拟机创建和运行。

本文目录导读：

1. KVM简介
2. KVM装机前的准备
3. 在CentOS上安装KVM
4. 创建第一个KVM虚拟机
5. 虚拟机的管理与配置
6. KVM的高级配置与优化
7. 故障排除

《KVM装机全攻略：从基础到进阶的详细指南》

KVM简介

KVM（Kernel - based Virtual Machine）是一种基于Linux内核的开源全虚拟化解决方案，它利用Linux内核的虚拟化功能，将Linux系统转换为一个虚拟机监控器（Hypervisor），从而能够在单个物理主机上运行多个虚拟机（VM）。

（一）KVM的优势

1、性能高效

- 由于KVM直接运行在Linux内核之上，它能够充分利用底层硬件的性能，与其他虚拟化技术相比，KVM在CPU、内存和I/O处理方面的开销相对较小，在处理密集型计算任务时，KVM虚拟机中的应用程序能够接近原生硬件的运行速度。

- 它支持硬件辅助虚拟化技术，如Intel VT - x和AMD - V，这些技术进一步提高了虚拟化的性能，特别是在虚拟机的创建、启动和运行时的指令处理效率方面。

2、开源免费

- KVM是开源软件，遵循GPL（General Public License）协议，这意味着用户可以自由地使用、修改和分发KVM，对于企业和个人开发者来说，开源特性不仅可以降低成本，还能够根据自身需求定制虚拟化环境。

3、广泛的兼容性

- KVM与Linux生态系统高度兼容，它可以运行在各种主流的Linux发行版上，如CentOS、Ubuntu、Debian等，KVM也支持多种不同类型的客户操作系统，包括Windows、Linux的各种发行版以及其他类Unix系统。

KVM装机前的准备

（一）硬件要求

1、CPU

- 支持硬件虚拟化技术（如Intel VT - x或AMD - V）的CPU是运行KVM的基本要求，大多数现代的Intel和AMD处理器都具备这种功能，可以通过查看CPU的技术规格文档或者在BIOS设置中查找相关的虚拟化支持选项来确认。

- 多核CPU能够更好地支持多个虚拟机的并发运行，对于同时运行多个中等负载的虚拟机场景，四核或以上的CPU会提供更流畅的运行体验。

2、内存

- 内存的大小取决于计划运行的虚拟机数量和每个虚拟机的内存需求，如果要运行几个小型的Linux虚拟机（每个分配512MB - 1GB内存），至少需要4GB - 8GB的物理内存，如果要运行大型的、内存密集型的虚拟机（如Windows Server虚拟机，可能需要2GB - 4GB或更多内存分配），则需要相应增加物理内存的容量。

3、存储

- 对于KVM虚拟机，需要足够的磁盘空间来存储虚拟机镜像文件、虚拟磁盘以及相关的配置文件，建议使用高速的磁盘设备，如固态硬盘（SSD）可以显著提高虚拟机的启动速度和I/O性能，如果使用传统的机械硬盘，要确保有足够的转速（如7200RPM或更高）以满足一定的性能需求。

（二）软件环境

1、Linux发行版选择

CentOS：是企业级Linux发行版的常用选择，它具有稳定、安全和易于管理的特点，在CentOS上安装KVM相对简单，并且CentOS提供了丰富的软件包管理工具（如yum）来安装和更新KVM相关的软件包。

Ubuntu：以其易用性和丰富的社区支持而闻名，对于初学者来说，Ubuntu可能更容易上手，它同样提供了方便的包管理工具（如apt）来处理KVM的安装和配置。

Debian：一个以稳定性和安全性著称的Linux发行版，Debian的软件包管理系统（dpkg和apt）可以很好地支持KVM的安装和维护。

在CentOS上安装KVM

1、检查硬件虚拟化支持

- 在安装KVM之前，首先要确保CPU支持硬件虚拟化，可以通过运行以下命令来检查：

egrep - c '(vmx|svm)'/proc/cpuinfo

- 如果结果大于0，则表示CPU支持硬件虚拟化。

2、安装必要的软件包

- 以root用户登录系统，运行以下命令来安装KVM相关的软件包：

yum install qemu - kvm libvirt virt - install virt - manager - y

qemu - kvm是KVM的核心组件，libvirt是用于管理虚拟机和虚拟化资源的库，virt - install是用于创建虚拟机的命令行工具，virt - manager是一个图形化的虚拟机管理工具。

3、启动和配置相关服务

- 安装完成后，启动libvirt服务：

systemctl start libvirtd

- 并设置开机自启：

systemctl enable libvirtd

创建第一个KVM虚拟机

1、使用virt - install命令行创建虚拟机

- 以下是一个创建简单的CentOS 7虚拟机的示例命令：

virt - install --name=centos7 - vm --ram = 1024 --vcpus = 1 --disk path=/var/lib/libvirt/images/centos7 - vm.qcow2,size = 10 --cdrom=/path/to/CentOS - 7 - x86_64 - DVD - 1810.iso --network network = default --graphics none

- --name指定虚拟机的名称，--ram设置虚拟机的内存大小（以MB为单位），--vcpus指定虚拟CPU的数量，--disk定义虚拟机磁盘的路径和大小（这里使用qcow2格式的磁盘镜像文件），--cdrom指定安装ISO镜像的路径，--network设置虚拟机的网络连接方式（这里使用默认网络），--graphics none表示不使用图形界面安装（可以通过VNC等方式进行远程图形安装）。

2、使用virt - manager图形化工具创建虚拟机

- 启动virt - manager（可以通过在终端中输入virt - manager命令）。

- 在virt - manager界面中，点击“文件”->“新建虚拟机”。

- 按照向导提示，选择安装来源（如本地ISO镜像或网络安装源）、分配内存和CPU资源、指定磁盘大小和位置等。

虚拟机的管理与配置

1、虚拟机的启动、停止和重启

- 可以使用virsh命令来管理虚拟机的状态，要启动名为centos7 - vm的虚拟机，可以运行：

virsh start centos7 - vm

- 要停止虚拟机：

virsh shutdown centos7 - vm

- 如果虚拟机无法正常关闭，可以使用强制停止命令：

virsh destroy centos7 - vm

- 重启虚拟机则使用：

virsh reboot centos7 - vm

2、虚拟机的网络配置

- KVM虚拟机可以使用多种网络模式，如桥接模式、NAT模式和仅主机模式。

桥接模式：虚拟机直接连接到物理网络，就像物理机一样，在这种模式下，虚拟机可以从网络中的DHCP服务器获取IP地址，并且可以直接与网络中的其他设备通信，要配置桥接模式，需要在宿主机上创建一个桥接网络接口，并将虚拟机的网络接口连接到该桥接上。

NAT模式：虚拟机通过宿主机的网络地址转换（NAT）来访问外部网络，这种模式下，虚拟机使用宿主机内部的私有IP地址，并且宿主机充当虚拟机的网关，默认情况下，KVM的default网络使用NAT模式。

仅主机模式：虚拟机只能与宿主机和同一宿主机上的其他仅主机模式的虚拟机通信，无法直接访问外部网络，这种模式适合构建内部测试环境或者隔离的网络环境。

KVM的高级配置与优化

1、CPU和内存的动态分配

- KVM支持对虚拟机的CPU和内存进行动态分配，可以根据虚拟机的负载情况，动态地增加或减少其分配的CPU核心数或者内存大小，这需要在虚拟机运行时，通过libvirt的相关API或者virsh命令来实现。

- 要动态调整虚拟机的内存，可以使用virsh命令，如：

virsh setmem centos7 - vm 2048

- 这将把名为centos7 - vm的虚拟机的内存调整为2048MB。

2、存储优化

- 对于KVM虚拟机的存储，可以采用多种优化策略，使用精简配置（Thin - Provisioning）的磁盘格式，如qcow2，这种格式只在虚拟机实际写入数据时才占用磁盘空间，相比传统的厚配置磁盘格式，可以节省大量的磁盘空间。

- 还可以对虚拟机的磁盘I/O进行优化，如调整磁盘缓存策略，在libvirt的配置文件中，可以设置不同的磁盘缓存模式，如writeback（写入缓存）、writethrough（直写）等，根据虚拟机的应用场景选择合适的缓存模式可以提高磁盘I/O性能。

故障排除

1、虚拟机无法启动

- 首先检查虚拟机的配置文件是否正确，可以查看/etc/libvirt/qemu/目录下对应虚拟机的XML配置文件，确保其中的内存、CPU、磁盘和网络等配置项没有错误。

- 检查虚拟机镜像文件是否损坏，如果是使用qcow2格式的磁盘镜像，可以使用qemu - img工具来检查镜像文件的完整性，如：

qemu - img check /var/lib/libvirt/images/centos7 - vm.qcow2

2、网络连接问题

- 如果虚拟机采用桥接模式无法获取IP地址，检查宿主机上的桥接网络设置是否正确，确保桥接接口已经正确绑定到物理网络接口，并且相关的网络服务（如DHCP服务器）能够正常工作。

- 对于NAT模式下无法访问外部网络的情况，检查宿主机上的NAT规则是否正确设置，可以使用iptables - L - n命令来查看宿主机上的防火墙规则，确保NAT相关的规则已经正确配置。

KVM作为一种强大的虚拟化技术，通过合理的装机、管理和优化，可以为企业和个人构建高效、灵活的虚拟化环境，满足各种不同的应用需求。