kvm虚拟机开启虚拟化，KVM虚拟机的运行方式和配置详解

，本文详细介绍了如何在Linux系统中使用KVM（Kernel-based Virtual Machine）实现虚拟化技术，我们讲解了如何通过安装QEMU和virt-manager工具包来设置和管理KVM虚拟机环境，我们深入探讨了KVM的工作原理，包括其内核模块、网络和存储管理机制等，我们还提供了具体的配置步骤，如创建虚拟机镜像文件、启动和关闭虚拟机以及监控性能指标的方法，我们对KVM的优势进行了总结，包括高性能、灵活性和易于管理等特点。

KVM（Kernel-based Virtual Machine）是一种基于Linux内核的虚拟化技术，它允许在一台物理服务器上创建多个独立的虚拟机实例，每个虚拟机都可以独立运行自己的操作系统和应用程序，本文将详细介绍KVM虚拟机的运行方式以及如何进行配置。

KVM虚拟化的基本概念

虚拟化技术的分类

虚拟化技术可以分为两种主要类型：硬件虚拟化和软件虚拟化。

• 硬件虚拟化：通过专用芯片或固件实现虚拟化功能，例如Intel VT-x和AMD-V等技术。
• 软件虚拟化：在现有硬件平台上使用软件来模拟硬件环境，如QEMU/KVM等。

KVM属于后者,它是通过修改Linux内核来实现虚拟化的。

图片来源于网络，如有侵权联系删除

KVM的工作原理

KVM的核心思想是将CPU指令分为特权级和非特权级两部分执行,特权级的操作由宿主机直接处理，而非特权级的操作则被转发到对应的虚拟机中执行，这样就可以在不牺牲性能的前提下，为每个虚拟机提供一个隔离的环境。

KVM的优势与限制

优势：

• 高效性：由于KVM是基于硬件加速的虚拟化技术，因此其性能接近原生系统。
• 可扩展性：可以轻松地在同一台物理机上部署多个虚拟机，满足不同应用的需求。
• 安全性：每个虚拟机都处于完全隔离的状态下运行，不会相互干扰。

限制：

• 需要支持硬件虚拟化的处理器才能使用KVM。
• 对于某些特定的应用程序来说,可能无法达到100%的性能。

安装与配置KVM虚拟机

环境准备

确保您的服务器已经安装了Ubuntu或其他兼容的Linux发行版,同时还需要具备以下条件：

• CPU支持VT-x或AMD-V技术。
• 内存至少4GB以上。

安装必要的包

打开终端窗口,输入以下命令安装所需的软件包：

sudo apt-get update
sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-bin bridge-utils virt-manager

配置网络桥接

为了使虚拟机能访问外部网络,我们需要创建一个网络桥接设备，以下是创建和管理网络桥接的基本步骤：

sudo brctl addbr br0
sudo ifconfig br0 up
sudo ip addr add 192.168.122.1/24 dev br0

这些命令会创建一个新的网络接口br0并将其设置为默认网关。

启动libvirtd服务

libvirtd是管理KVM虚拟机的守护进程,负责启动、停止和监控虚拟机，我们需要将其启动起来：

sudo systemctl start libvirtd
sudo systemctl enable libvirtd

配置防火墙规则

如果启用了iptables防火墙,需要添加一些规则以确保虚拟机之间的通信不受影响：

sudo iptables -A INPUT -i br0 -j ACCEPT
sudo iptables -A FORWARD -o br0 -j ACCEPT
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

创建第一个虚拟机

现在我们已经准备好创建第一个虚拟机了,假设我们要创建一个CentOS 7的系统镜像文件centos7.img，大小为20GB，内存分配为2048MB，CPU核心数为2个，硬盘挂载在网络桥接br0上。

图片来源于网络，如有侵权联系删除

sudo virt-install --name centos7 \
                  --ram 2048 --vcpus=2 \
                  --disk path=/var/lib/libvirt/images/centos7.img,size=20 \
                  --network bridge=br0,model=virtio \
                  --graphics spice,listen=127.0.0.1 \
                  --location http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/

这个命令将会启动一个向导界面,您可以根据提示完成虚拟机的创建过程。

管理和维护KVM虚拟机

查看已存在的虚拟机列表

可以使用以下命令查看当前系统中所有的虚拟机状态：

virsh list

启动/关闭虚拟机

如果要启动某个虚拟机,只需使用以下命令即可：

virsh start <vm_name>

而要关闭虚拟机,则可以使用：

virsh shutdown <vm_name>

导出/导入虚拟机磁盘

有时我们可能需要从一个机器迁移到另一个机器上运行相同的虚拟机,这时就需要用到导出和导入功能了。

导出虚拟机的磁盘映像可以通过以下命令来完成：

qemu-img convert -O raw /path/to/source-image.img -O q