kvm虚拟机使用，kvm虚拟机有几种存储方式

***：主要探讨了KVM虚拟机的相关内容，重点聚焦于KVM虚拟机的使用以及其存储方式的种类。这涉及到KVM虚拟机在实际运用中的情况，和存储相关的关键知识，包括可能存在的不同存储方式等方面，但目前尚未详细阐述KVM虚拟机具体如何使用以及到底有哪几种存储方式，只是提出了这两个重要的关于KVM虚拟机的关注点。

本文目录导读：

1. KVM虚拟机存储方式概述
2. 不同存储方式的比较与选择

《KVM虚拟机存储方式全解析》

KVM虚拟机存储方式概述

KVM（Kernel - based Virtual Machine）是一种开源的系统虚拟化技术，在创建和管理虚拟机时，存储方式的选择至关重要，KVM虚拟机主要有以下几种存储方式：

（一）本地文件系统存储

1、基于普通文件的存储

- 在这种存储方式下，虚拟机的磁盘镜像以普通文件的形式存储在宿主机的本地文件系统中，可以将虚拟机的磁盘镜像创建为一个.qcow2（QEMU Copy - On - Write version 2）格式的文件，这种格式具有很多优点，它支持稀疏文件，即只占用实际写入数据的磁盘空间，而不是预先分配整个磁盘大小的空间，这对于节省磁盘空间非常有帮助，特别是在创建多个小型虚拟机时。

- 当虚拟机对磁盘进行读写操作时，KVM通过QEMU模拟磁盘I/O，与宿主机文件系统交互，当虚拟机中的应用程序向磁盘写入一个新文件时，QEMU会将相应的写入操作转换为对宿主机文件系统中的.qcow2文件的写入操作。

2、基于本地块设备的存储

- 可以直接使用宿主机上的物理块设备（如硬盘分区）作为虚拟机的存储，这种方式提供了更高的I/O性能，因为它绕过了文件系统层的一些开销，可以将一个未使用的硬盘分区直接分配给虚拟机作为其磁盘，在这种情况下，虚拟机对磁盘的I/O操作直接映射到物理块设备上的I/O操作，不过，这种方式相对不够灵活，因为它需要提前规划好物理块设备的使用，而且在对虚拟机磁盘进行管理（如扩容）时可能会比较复杂。

（二）网络存储

1、NFS（Network File System）存储

- NFS是一种广泛使用的网络文件系统协议，在KVM环境中，可以将虚拟机的存储设置为通过NFS共享的存储资源，宿主机将NFS共享挂载到本地后，虚拟机可以像使用本地文件系统存储一样使用该存储，NFS存储的优点是易于部署和管理，适合于小规模的集群环境，在一个小型的企业办公环境中，有多台KVM宿主机，可以设置一台NFS服务器，将虚拟机磁盘镜像存储在NFS服务器上的共享目录中，这样，在需要迁移虚拟机时，可以相对方便地在不同宿主机之间共享这些存储资源。

- NFS存储的性能可能会受到网络带宽和网络延迟的影响，如果网络环境不稳定或者网络带宽较低，虚拟机的磁盘I/O性能可能会显著下降。

2、iSCSI（Internet Small Computer System Interface）存储

- iSCSI是一种基于IP网络的SCSI（Small Computer System Interface）传输协议，通过iSCSI，宿主机可以将远程的iSCSI存储设备（如iSCSI存储阵列）连接并作为虚拟机的存储，这种存储方式提供了类似于本地块设备的性能，因为它将远程存储设备映射为本地的块设备，在企业的数据中心环境中，有专门的iSCSI存储阵列，可以将其提供的存储资源分配给KVM虚拟机。

- 与NFS相比，iSCSI更适合对性能要求较高的应用场景，如数据库服务器虚拟机，iSCSI的配置相对复杂，需要正确设置网络、认证等相关参数。

3、Ceph存储

- Ceph是一种分布式存储系统，它提供了对象存储、块存储和文件存储等多种存储接口，在KVM环境中，可以使用Ceph的块存储接口为虚拟机提供存储，Ceph具有高可靠性、高可扩展性等优点，它通过数据复制和分布式算法，确保数据的安全性和可用性。

- 在大规模的云计算环境中，Ceph可以为众多的KVM虚拟机提供存储服务，当虚拟机的数量增加或者存储需求增长时，可以方便地通过添加Ceph存储节点来扩展存储容量，不过，Ceph的部署和管理相对复杂，需要一定的技术水平和运维经验。

（三）共享存储

1、GlusterFS存储

- GlusterFS是一个开源的分布式文件系统，它可以将多个服务器上的存储资源整合在一起，形成一个统一的文件系统，在KVM场景下，虚拟机可以使用GlusterFS存储作为其磁盘存储，GlusterFS支持多种数据分布和冗余策略，如分布式复制卷（Distributed Replicated Volume）和分布式条带卷（Distributed Striped Volume）等。

- 分布式复制卷可以在多个存储节点上复制数据，提高数据的可靠性；分布式条带卷可以将数据分散存储在多个节点上，提高存储的性能，GlusterFS的优点是具有良好的可扩展性和灵活性，适合构建大规模的虚拟机存储环境，它也需要合理的网络配置和优化，以确保存储性能。

不同存储方式的比较与选择

（一）性能比较

1、本地文件系统基于文件的存储

- 在小I/O操作（如频繁的文件读写操作）下，由于文件系统层的缓存和管理机制，可能会有一定的性能损耗，但是对于大I/O操作（如一次性写入或读取大量数据），如果文件系统支持足够大的块大小和高效的磁盘分配算法，性能也可以满足一般的虚拟机需求。

2、本地块设备存储

- 本地块设备存储在性能上通常优于基于文件的本地文件系统存储，尤其是在对磁盘I/O性能要求极高的场景下，如运行大型数据库的虚拟机，因为它直接与物理磁盘交互，减少了文件系统层的额外开销。

3、网络存储

- NFS存储在网络带宽充足且网络延迟较低的情况下，可以提供较好的性能，但在高并发I/O场景下可能会出现性能瓶颈，iSCSI存储由于其类似于本地块设备的操作方式，在网络环境良好时可以提供接近本地块设备的性能，Ceph存储在分布式环境下，通过合理的配置可以实现较高的性能，尤其是在大规模数据读写和高并发场景下，其分布式的特性可以充分发挥优势，GlusterFS存储的性能取决于其数据分布策略和网络状况，在合理配置下可以在分布式存储环境中提供较好的性能。

（二）可靠性比较

1、本地文件系统存储

- 基于本地文件系统的存储，其可靠性依赖于宿主机的磁盘可靠性，如果宿主机磁盘出现故障，虚拟机的数据可能会丢失，不过，可以通过定期备份等措施来提高数据的安全性。

2、网络存储

- NFS存储通过网络共享文件系统，在网络故障或者NFS服务器故障时，虚拟机可能会无法正常访问存储，通过设置冗余的NFS服务器和网络链路，可以提高可靠性，iSCSI存储在连接到远程存储设备时，如果网络或者存储设备出现故障，也会影响虚拟机的存储访问，不过，一些高端的iSCSI存储设备本身具有高可靠性的设计，如冗余控制器、磁盘阵列等，Ceph存储由于其分布式和数据复制的特性，具有较高的可靠性，即使部分存储节点出现故障，数据仍然可以通过其他副本进行恢复，GlusterFS存储通过数据冗余策略（如复制卷）也可以提高数据的可靠性。

（三）成本比较

1、本地文件系统存储

- 本地文件系统存储的成本主要是宿主机的磁盘成本，如果使用普通的机械硬盘，成本相对较低，但性能也有限；如果使用固态硬盘（SSD），成本会较高，但可以显著提高虚拟机的I/O性能。

2、网络存储

- NFS存储的成本相对较低，只需要设置一台NFS服务器（可以使用普通服务器）和共享存储设备（如普通硬盘组成的磁盘阵列），iSCSI存储如果使用专门的iSCSI存储阵列，成本会较高，但可以提供高性能的存储服务，Ceph存储的成本取决于其存储节点的硬件配置，如果使用普通服务器构建Ceph集群，成本相对较低，但需要考虑网络设备等相关成本，GlusterFS存储也可以使用普通服务器构建，成本相对较低，但在大规模环境下可能需要更多的网络设备投资。

在选择KVM虚拟机的存储方式时，需要综合考虑性能、可靠性、成本等多方面因素，如果是小型的测试环境或者对成本比较敏感的场景，本地文件系统存储（尤其是基于文件的存储方式）可能是一个不错的选择；如果对性能有较高的要求，并且有足够的预算，可以考虑本地块设备存储或者iSCSI网络存储，对于大规模的云计算环境或者需要高可靠性和可扩展性的场景，Ceph或GlusterFS等分布式存储系统则更为合适，无论选择哪种存储方式，都需要做好数据备份和存储管理工作，以确保虚拟机数据的安全性和可用性。