kvm虚拟化安装，kvm虚拟机安装教程

***：本文聚焦于KVM虚拟化安装及kvm虚拟机安装教程。首先可能会涉及到KVM安装前的系统环境要求，如特定的操作系统版本等。接着详细介绍安装步骤，包括如何检查硬件是否支持虚拟化技术，安装相关的KVM软件包，配置网络等必要的设置，以及创建和管理虚拟机的操作，如设置虚拟机的内存、磁盘、CPU等资源，为想要进行KVM虚拟化安装和虚拟机创建管理的用户提供全面的指导。

本文目录导读：

1. KVM简介
2. 安装前的准备
3. 安装KVM
4. 创建虚拟机
5. 虚拟机的管理
6. 虚拟机的网络配置
7. 存储管理
8. 安全与优化

《KVM虚拟机安装教程：构建高效的虚拟化环境》

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，它允许在单个物理服务器上运行多个虚拟机，每个虚拟机都可以运行自己的操作系统，就像在独立的物理机器上一样，KVM利用了硬件虚拟化扩展（如Intel VT - x或AMD - V）来提高虚拟机的性能，使得它在企业数据中心、云计算环境以及开发者测试环境等场景中得到广泛应用。

安装前的准备

（一）硬件要求

1、处理器支持

- 你的CPU必须支持硬件虚拟化技术，对于Intel处理器，需要支持VT - x技术；对于AMD处理器，需要支持AMD - V技术，可以通过查看BIOS设置中的相关选项来确认是否已启用硬件虚拟化。

2、内存

- 建议至少有4GB的物理内存，如果要运行多个虚拟机或者虚拟机需要较大内存的应用程序（如数据库服务器），则需要更多的内存，如果你计划同时运行3个虚拟机，每个虚拟机分配1GB内存，再加上宿主机本身的系统和其他进程所需的内存，4GB可能就略显紧张。

3、磁盘空间

- 根据要安装的虚拟机操作系统和存储在虚拟机中的数据量来确定磁盘空间，为每个虚拟机预留20GB以上的磁盘空间是比较合理的，如果要安装大型软件或者存储大量数据，可能需要更多的磁盘空间。

（二）软件要求

1、操作系统

- 推荐使用Linux发行版，如CentOS、Ubuntu等，本教程以CentOS 7为例，确保你的操作系统是64位版本，因为KVM在64位系统上能更好地发挥性能。

2、更新系统

- 在安装KVM之前，先将系统更新到最新版本，对于CentOS 7，可以使用以下命令：

```

yum update -y

```

这将更新系统中的所有软件包，包括内核，以确保系统具有最新的安全补丁和功能改进。

安装KVM

（一）安装KVM相关软件包

1、在CentOS 7上，使用yum命令安装KVM、QEMU（用于模拟硬件）以及相关的管理工具：

```

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

```

qemu - kvm是KVM的核心组件，负责虚拟机的创建和运行。

libvirt是一个用于管理虚拟机的API库，它提供了统一的接口来管理不同的虚拟化技术，包括KVM。

virt - install是一个命令行工具，用于快速创建虚拟机。

virt - manager是一个图形化的虚拟机管理工具，方便用户直观地管理虚拟机。

（二）启动和设置服务

1、启动libvirt服务

- 安装完成后，启动libvirt服务：

```

systemctl start libvirtd

```

2、设置开机自启

- 为了确保在系统重启后KVM服务能够自动启动，可以使用以下命令：

```

systemctl enable libvirtd

```

创建虚拟机

（一）使用virt - install命令行工具创建虚拟机

1、准备ISO镜像文件

- 你需要获取要安装的操作系统的ISO镜像文件，如果你要安装Windows 10或者CentOS等操作系统，从官方网站下载对应的ISO文件，并将其存放在宿主机的某个目录下，如/var/lib/libvirt/images/。

2、创建虚拟机命令示例

- 以下是一个创建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 = 20 \

--os - type linux \

--os - variant centos7.0 \

--network network = default \

--graphics none \

--console pty,target_type = serial \

--location=/var/lib/libvirt/images/CentOS - 7 - x86_64 - DVD - 1810.iso

```

--name：指定虚拟机的名称。

--ram：设置虚拟机的内存大小，这里设置为1024MB（1GB）。

--vcpus：指定虚拟机的虚拟CPU数量，这里设置为1个。

--disk：定义虚拟机的磁盘，包括磁盘文件的路径和大小，这里创建了一个名为centos7 - vm.qcow2的磁盘文件，大小为20GB。

--os - type：指定操作系统类型为Linux。

--os - variant：指定操作系统的具体变体，这里是CentOS 7.0。

--network：设置虚拟机的网络模式，这里使用默认网络模式。

--graphics none：表示不使用图形界面，适合在服务器环境中创建虚拟机。

--console：设置控制台类型为串口，方便在命令行下与虚拟机交互。

--location：指定ISO镜像文件的路径。

（二）使用virt - manager图形化工具创建虚拟机

1、启动virt - manager

- 在CentOS 7中，可以通过在终端中输入virt - manager命令来启动图形化的虚拟机管理工具。

2、创建虚拟机步骤

- （1）在virt - manager主界面中，点击“文件”->“新建虚拟机”。

- （2）在弹出的“新建虚拟机向导”中，选择“本地安装介质（ISO映像或光驱）”，然后点击“前进”。

- （3）在“安装介质”页面，点击“浏览”找到你之前准备好的ISO镜像文件，然后点击“前进”。

- （4）在“内存和CPU设置”页面，根据你的需求设置虚拟机的内存大小和虚拟CPU数量，例如设置内存为1GB，虚拟CPU为1个，然后点击“前进”。

- （5）在“存储设置”页面，设置虚拟机的磁盘大小和存储位置，可以创建一个新的磁盘文件或者使用现有的磁盘文件，设置好后点击“前进”。

- （6）在“网络选择”页面，选择虚拟机的网络连接方式，默认的“虚拟网络‘default’”通常可以满足大多数需求，点击“前进”。

- （7）在“名称和操作系统”页面，输入虚拟机的名称，选择正确的操作系统类型和版本，然后点击“完成”。

虚拟机的管理

（一）启动、停止和重启虚拟机

1、使用命令行管理

- 启动虚拟机：

```

virsh start <vm - name>

```

其中<vm - name>是虚拟机的名称。

- 停止虚拟机：

```

virsh shutdown <vm - name>

```

如果虚拟机无法正常关闭，可以使用强制停止命令：

```

virsh destroy <vm - name>

```

- 重启虚拟机：

```

virsh reboot <vm - name>

```

2、使用virt - manager图形化管理

- 在virt - manager中，找到要操作的虚拟机，右键点击虚拟机名称，然后选择“启动”、“关闭”或者“重启”操作。

（二）虚拟机的配置修改

1、修改虚拟机的内存和CPU数量

命令行方式

- 关闭要修改配置的虚拟机：

```

virsh shutdown <vm - name>

```

- 使用virsh setmaxmem和virsh setmem命令修改内存大小，例如将虚拟机的内存增加到2GB：

```

virsh setmaxmem <vm - name> 2048M

virsh setmem <vm - name> 2048M

```

- 使用virsh setvcpus命令修改虚拟CPU数量，如增加到2个：

```

virsh setvcpus <vm - name> 2

```

图形化方式

- 在virt - manager中，右键点击虚拟机，选择“打开”。

- 在虚拟机的详细信息窗口中，选择“CPU”或“内存”选项卡，然后修改相应的参数，修改完成后点击“应用”。

虚拟机的网络配置

（一）网络模式介绍

1、默认网络（NAT模式）

- 在默认网络模式下，虚拟机通过宿主机的网络地址转换（NAT）来访问外部网络，虚拟机有自己的内部IP地址，宿主机充当虚拟机与外部网络之间的路由器，这种模式的优点是配置简单，虚拟机可以方便地访问外部网络，并且可以保护虚拟机的内部网络免受外部网络的直接访问。

2、桥接模式

- 桥接模式下，虚拟机直接连接到宿主机所在的物理网络，就像一台独立的物理机器连接到网络一样，虚拟机可以获得与宿主机在同一网段的IP地址，外部网络可以直接访问虚拟机，这种模式适用于需要虚拟机在网络中具有独立身份，例如作为服务器对外提供服务的情况。

（二）修改虚拟机的网络模式

1、命令行方式

- 关闭虚拟机：

```

virsh shutdown <vm - name>

```

- 编辑虚拟机的XML配置文件：

```

virsh edit <vm - name>

```

在XML配置文件中，找到<interface>标签部分，修改网络模式相关的参数，要将虚拟机从默认网络模式改为桥接模式，可以将<source network='default'/>修改为<source bridge='br0'/>，其中br0是宿主机上的桥接接口名称，修改完成后保存文件。

2、图形化方式

- 在virt - manager中，右键点击虚拟机，选择“打开”。

- 在虚拟机的详细信息窗口中，选择“网络接口”选项卡，然后在“虚拟网络”下拉菜单中选择要切换的网络模式，如从默认网络切换到桥接网络，点击“应用”。

存储管理

（一）磁盘格式

1、qcow2格式

- QCOW2（QEMU Copy - On - Write version 2）是KVM中常用的磁盘格式，它具有节省磁盘空间、支持快照等优点，当虚拟机中的数据发生变化时，qcow2格式只会存储变化的数据，而不是整个磁盘镜像，这大大节省了磁盘空间，如果你创建了一个20GB的qcow2格式磁盘镜像，初始时只占用很少的磁盘空间，随着虚拟机中数据的增加，才会逐渐占用更多的磁盘空间。

2、raw格式

- RAW格式是一种简单的磁盘格式，它直接映射到物理磁盘空间，RAW格式的优点是性能较好，但不支持一些高级功能，如快照，RAW格式磁盘镜像的大小等于虚拟机磁盘的实际大小，创建一个20GB的RAW格式磁盘镜像，就会立即占用20GB的磁盘空间。

（二）磁盘扩容

1、qcow2磁盘扩容

命令行方式

- 关闭虚拟机：

```

virsh shutdown <vm - name>

```

- 使用qemu - img命令来扩容磁盘，要将名为centos7 - vm.qcow2的磁盘从20GB扩容到30GB：

```

qemu - img resize centos7 - vm.qcow2 + 10G

```

- 启动虚拟机后，还需要在虚拟机内部对磁盘进行分区和文件系统的扩展操作，对于CentOS系统，可以使用fdisk和resize2fs命令来完成。

图形化方式

- 在virt - manager中，右键点击虚拟机，选择“打开”。

- 在虚拟机的详细信息窗口中，选择“存储”选项卡，点击“扩展卷”按钮，然后输入要扩展的磁盘大小，点击“确定”，同样，在虚拟机内部还需要进行分区和文件系统扩展操作。

安全与优化

（一）安全考虑

1、网络安全

- 对于虚拟机的网络安全，在NAT模式下，可以通过在宿主机上设置防火墙规则来限制虚拟机对外部网络的访问，在CentOS宿主机上，可以使用firewalld服务来设置规则，如果是桥接模式，需要像管理物理机器一样在虚拟机内部设置防火墙。

2、访问控制

- 限制对虚拟机管理工具（如virt - manager和virsh命令）的访问，可以通过设置用户权限、使用SSH密钥等方式来确保只有授权用户能够管理虚拟机，只允许特定的用户组能够执行virsh命令，可以通过修改/etc/sudoers文件来实现。

（二）性能优化

1、CPU优化

- 根据虚拟机的负载合理分配虚拟CPU数量，如果虚拟机主要运行一些轻量级的应用程序，如Web服务器，可以适当减少虚拟CPU数量，以提高整体的CPU利用率，确保宿主机的CPU具有足够的性能余量来处理虚拟机的负载。

2、内存优化

- 避免过度分配内存给虚拟机，可以通过监控虚拟机的内存使用情况，使用工具如top、free等在虚拟机内部和宿主机上进行监控，根据实际需求调整虚拟机的内存大小，如果发现虚拟机经常有大量的未使用内存，可以适当减少分配给它的内存。

3、磁盘I/O优化

- 使用高性能的磁盘存储设备，如SSD，对于qcow2格式的磁盘，可以通过调整磁盘缓存策略来提高磁盘I/O性能，在libvirt的XML配置文件中，可以设置<disk>标签下的<driver>部分的cache属性，例如设置为writeback（需要根据具体情况谨慎选择，因为不同的缓存策略有不同的风险和收益）。

通过以上步骤，你可以在CentOS 7系统上成功安装和管理KVM虚拟机，构建一个高效、安全的虚拟化环境，满足不同的应用需求，无论是用于开发测试、服务器整合还是云计算基础架构等场景。