kvm vmware xen，在kvm上安装虚拟机

***：本文涉及KVM、VMware和Xen相关内容，重点讲述在KVM上安装虚拟机。KVM是一种开源的系统虚拟化模块，与VMware和Xen同属虚拟化技术范畴。在KVM上安装虚拟机有其特定的流程与要求，包括准备合适的宿主机环境、安装相关依赖包、进行虚拟机的创建与配置等操作，这一过程需要遵循相应的技术规范与步骤，以确保虚拟机能够正常运行。

本文目录导读：

1. KVM、VMware、Xen概述
2. 在KVM上安装虚拟机前的准备
3. 在KVM上安装虚拟机的详细步骤
4. 在KVM上安装虚拟机后的管理与维护

《KVM上安装虚拟机：与VMware、Xen的对比及详细安装指南》

在当今的虚拟化技术领域，KVM（Kernel - based Virtual Machine）、VMware和Xen是备受关注的几个重要技术，虚拟化技术允许在单个物理服务器上运行多个虚拟机（VM），从而提高硬件利用率、降低成本并增强系统的灵活性，KVM是一种开源的基于Linux内核的虚拟化技术，VMware是商业领域广泛应用的虚拟化解决方案，而Xen也是一种流行的开源虚拟化平台，本文将详细介绍在KVM上安装虚拟机，并且在过程中与VMware和Xen进行对比分析。

KVM、VMware、Xen概述

（一）KVM

1、架构

- KVM是基于Linux内核的，它利用了Linux内核的特性，如进程调度、内存管理等，它将Linux内核转变为一个hypervisor（虚拟机监控器），在KVM架构中，虚拟机的CPU执行被内核中的KVM模块截获，然后进行相应的处理。

- 对于I/O设备，KVM使用QEMU（Quick EMUlator）来模拟设备，同时也支持半虚拟化（Para - virtualization）来提高I/O性能，在网络I/O方面，可以使用virtio - net驱动来实现高效的网络通信。

2、优势

- 开源免费是KVM的一大优势，这使得企业和个人用户可以自由地使用、修改和分发基于KVM的虚拟化解决方案。

- 由于其基于Linux内核，它能够很好地与Linux生态系统集成，对于那些已经大量使用Linux服务器的企业来说，KVM可以方便地融入现有的基础设施，共享Linux内核的安全更新和性能优化成果。

- 性能方面，KVM在很多场景下表现出色，在多核CPU的环境下，KVM能够有效地利用多核资源进行虚拟机的调度，并且随着Linux内核的不断发展，其性能也在持续提升。

（二）VMware

1、架构

- VMware有自己独立的虚拟化架构，它的ESXi hypervisor是专门为虚拟化设计的操作系统，直接安装在物理服务器上，VMware通过其VMkernel管理物理资源，如CPU、内存和I/O设备。

- 在虚拟机管理方面，VMware vSphere提供了集中式的管理控制台，方便管理员对多个虚拟机和物理服务器进行管理，它还支持高级的功能，如vMotion（虚拟机在线迁移）、DRS（分布式资源调度）等。

2、优势

- 在企业级市场，VMware具有广泛的支持和丰富的功能集，它的成熟度非常高，许多大型企业依赖VMware来构建他们的虚拟化数据中心。

- 其高级功能如vMotion允许在不中断虚拟机运行的情况下将虚拟机从一个物理服务器迁移到另一个物理服务器，这对于实现数据中心的负载均衡、硬件维护和灾难恢复非常有帮助。

- VMware提供了全面的技术支持，对于企业用户来说，这意味着在遇到问题时能够得到及时的响应和解决方案。

（三）Xen

1、架构

- Xen采用了一种独特的架构，它有一个特权的dom0（Domain 0）和多个非特权的domU（Domain U），dom0负责管理物理硬件资源和启动其他虚拟机（domU）。

- Xen的虚拟机之间通过共享内存等方式进行通信，并且在I/O虚拟化方面也有自己的实现方式，如前端 - 后端驱动模型。

2、优势

- Xen是开源的，并且在一些特定的应用场景下，如云计算平台，具有良好的性能表现，它的架构允许对虚拟机进行细粒度的资源分配和管理。

- 由于其dom0和domU的架构，dom0可以对整个系统进行高效的监控和管理，例如在安全方面，可以通过dom0对domU的资源访问进行严格的控制。

在KVM上安装虚拟机前的准备

（一）硬件要求

1、CPU支持

- CPU需要支持硬件虚拟化技术，对于Intel CPU，需要支持VT - x（Virtualization Technology - x），对于AMD CPU，需要支持AMD - V，可以通过检查BIOS中的设置来确认是否已启用这些功能。

- 多核CPU对于运行多个虚拟机更为有利，如果要同时运行多个资源密集型的虚拟机，多核CPU能够提供更好的并行处理能力，减少虚拟机之间的资源竞争。

2、内存要求

- 内存的大小取决于要运行的虚拟机的数量和每个虚拟机的内存需求，物理服务器至少应该有足够的内存来满足宿主机操作系统的需求以及所有虚拟机预期的内存使用总量，如果宿主机操作系统需要2GB内存，并且计划运行两个虚拟机，每个虚拟机需要1GB内存，那么物理服务器至少需要4GB内存。

3、磁盘空间

- 磁盘空间需要考虑宿主机操作系统、虚拟机镜像文件以及虚拟机在运行过程中可能产生的数据，对于每个虚拟机，需要分配足够的磁盘空间来安装操作系统和存储应用程序及数据，一个安装Windows Server操作系统的虚拟机可能需要至少20GB的磁盘空间，而一个Linux虚拟机可能需要10GB或更多，具体取决于安装的软件包。

（二）软件要求

1、Linux操作系统

- 由于KVM是基于Linux内核的，需要安装一个支持KVM的Linux发行版，常见的如CentOS、Ubuntu等，以CentOS为例，确保安装的版本是较新的，并且已经安装了必要的内核模块。

- 在CentOS上，可以使用yum包管理器来安装KVM相关的软件包，对于Ubuntu，可以使用apt - get包管理器。

2、KVM相关软件包安装

- 在CentOS上，首先要确保系统已经安装了epel - release包，然后可以使用以下命令安装KVM相关软件包：

- yum install qemu - kvm libvirt virt - install bridge - utils - y

- 在Ubuntu上，可以使用以下命令安装：

- apt - get install qemu - kvm libvirt - bin virtinst bridge - utils - y

- 安装完成后，可以使用命令如“virsh list --all”来查看当前系统中的虚拟机状态（如果有已经存在的虚拟机）。

在KVM上安装虚拟机的详细步骤

（一）创建虚拟网络

1、基于桥接网络（Bridge Network）

- 桥接网络模式下，虚拟机的网络接口直接连接到物理网络，就像物理机一样，需要创建一个桥接设备，在CentOS上，可以编辑网络配置文件（对于CentOS 7，编辑/etc/sysconfig/network - scripts/ifcfg - enp0s3，假设物理网络接口为enp0s3）。

- 备份原始的网络配置文件后，修改内容如下：

- TYPE=Bridge

- BOOTPROTO=dhcp

- DEFROUTE=yes

- PEERDNS=yes

- PEERROUTES=yes

- IPV4_FAILURE_FATAL=no

- IPV6INIT=yes

- IPV6_AUTOCONF=yes

- IPV6_DEFROUTE=yes

- IPV6_PEERDNS=yes

- IPV6_PEERROUTES=yes

- IPV6_FAILURE_FATAL=no

- NAME=br0

- UUID= [此处为生成的UUID]

- DEVICE=br0

- ONBOOT=yes

- 将物理网络接口的配置文件修改为：

- TYPE=Ethernet

- BOOTPROTO=none

- DEFROUTE=yes

- PEERDNS=yes

- PEERROUTES=yes

- IPV4_FAILURE_FATAL=no

- IPV6INIT=yes

- IPV6_AUTOCONF=yes

- IPV6_DEFROUTE=yes

- IPV6_PEERDNS=yes

- IPV6_PEERROUTES=yes

- IPV6_FAILURE_FATAL=no

- NAME=enp0s3

- UUID= [此处为生成的UUID]

- DEVICE=enp0s3

- ONBOOT=yes

- BRIDGE=br0

- 保存文件后，重启网络服务（在CentOS上使用“systemctl restart network”）。

2、基于NAT网络（Network Address Translation）

- NAT网络模式下，虚拟机通过宿主机进行网络访问，在KVM中，可以使用libvirt的默认NAT网络配置，可以使用命令“virsh net - list”查看现有的网络，如果没有名为“default”的NAT网络，可以使用以下命令创建：

- virt - net - install --network network:default --name default - net

- 然后可以使用“virsh net - start default - net”启动该网络，并且使用“virsh net - autostart default - net”设置其在系统启动时自动启动。

（二）创建虚拟机镜像文件

1、使用qemu - img命令

- 可以使用qemu - img命令创建虚拟机的镜像文件，要创建一个大小为10GB的qcow2格式（一种高效的磁盘镜像格式）的虚拟机镜像文件，可以使用以下命令：

- qemu - img create - f qcow2 /var/lib/libvirt/images/vm1.img 10G

- qcow2格式的优点是支持快照功能，并且可以动态分配磁盘空间，节省磁盘存储空间。

（三）安装虚拟机操作系统

1、使用virt - install命令

- 以安装CentOS 7虚拟机为例，使用以下命令：

- virt - install \

--name=centos7 - vm \

--ram=1024 \

--vcpus=1 \

--disk path=/var/lib/libvirt/images/vm1.img,format=qcow2 \

--network network=default \

--os - type=linux \

--os - variant=centos7.0 \

--graphics vnc,listen = 0.0.0.0 \

--console pty,target_type=serial \

--location=http://mirrors.centos.org/centos/7/os/x86_64/

- 解释一下命令参数：

- “--name”指定虚拟机的名称。

- “--ram”指定虚拟机的内存大小（这里是1024MB）。

- “--vcpus”指定虚拟机的虚拟CPU数量（这里是1个）。

- “--disk”指定虚拟机镜像文件的路径和格式。

- “--network”指定虚拟机使用的网络（这里是默认网络）。

- “--os - type”和“--os - variant”指定虚拟机的操作系统类型和版本。

- “--graphics”指定使用VNC图形界面进行安装，并且监听所有IP地址（0.0.0.0）。

- “--console”指定使用串口控制台。

- “--location”指定CentOS 7安装源的URL。

- 执行命令后，可以通过VNC客户端连接到宿主机的IP地址和指定的端口（默认是5900）来进行CentOS 7的安装操作。

五、KVM与VMware、Xen在虚拟机安装过程中的对比

（一）网络配置

1、KVM

- 在KVM中，网络配置相对灵活，可以通过编辑网络脚本或者使用libvirt命令来创建不同类型的网络（如桥接、NAT等），但是对于初学者来说，可能需要一定的Linux网络知识，尤其是在配置桥接网络时涉及到对网络接口文件的修改。

2、VMware

- VMware在网络配置方面提供了图形化的界面，管理员可以轻松地创建不同类型的网络，如虚拟交换机等，它的网络配置向导会引导管理员完成网络设置，不需要深入了解底层的网络协议和配置文件。

3、Xen

- Xen的网络配置与KVM类似，也需要一定的配置工作，在Xen中，dom0负责管理网络资源，通过配置dom0的网络可以为domU（虚拟机）提供网络服务，不过，Xen的网络配置文档相对较少，对于一些特殊的网络需求可能需要更多的探索。

（二）镜像文件创建

1、KVM

- KVM使用qemu - img命令创建镜像文件，命令相对简洁明了，并且支持多种镜像格式，如qcow2、raw等，用户可以根据需求选择合适的格式。

2、VMware

- VMware有自己的磁盘管理工具来创建虚拟机磁盘，在VMware Workstation等产品中，可以通过图形化界面指定磁盘大小、类型等参数，操作相对直观，但灵活性可能不如KVM的命令行方式。

3、Xen

- Xen在创建虚拟机磁盘时，通常需要在dom0中进行操作，可以使用工具如dd等创建原始的磁盘镜像，然后进行格式化和分区等操作，过程相对复杂一些。

（三）操作系统安装

1、KVM

- KVM的virt - install命令提供了一种方便的方式来安装虚拟机操作系统，但是它依赖于命令行操作，并且需要对命令参数有一定的了解，通过VNC等方式进行安装的可视化效果可能不如VMware的图形化安装界面。

2、VMware

- VMware提供了非常直观的图形化安装界面，无论是在VMware Workstation还是在ESXi环境下，用户可以轻松地选择操作系统类型、分配资源等操作，对于不熟悉命令行的用户来说更加友好。

3、Xen

- Xen在安装虚拟机操作系统时，通常需要在dom0中进行一些准备工作，如挂载安装源等，然后通过类似于传统的网络安装或者本地安装的方式进行，整体过程相对复杂，并且文档和社区支持相对KVM和VMware可能不够完善。

在KVM上安装虚拟机后的管理与维护

（一）虚拟机的启动、停止和重启

1、使用virsh命令

- 要启动一个名为“centos7 - vm”的虚拟机，可以使用命令“virsh start centos7 - vm”。

- 要停止虚拟机，可以使用“virsh shutdown centos7 - vm”（这是一种正常关机的方式，如果虚拟机没有响应正常关机命令，可以使用“virsh destroy centos7 - vm”，但这种方式类似于强行断电，可能会导致数据丢失或文件系统损坏）。

- 要重启虚拟机，可以使用“virsh reboot centos7 - vm”。

（二）虚拟机资源调整

1、内存调整

- 要增加或减少虚拟机的内存，可以先关闭虚拟机（如果是在线调整内存，需要宿主机和虚拟机操作系统都支持内存热插拔功能），然后修改虚拟机的配置文件（位于/var/lib/libvirt/qemu/虚拟机名称.xml），找到<memory>和<currentMemory>标签，修改其中的值，然后重新启动虚拟机。

2、CPU调整

- 类似地，对于CPU的调整，先关闭虚拟机，修改配置文件中的<vcpu>标签的值，然后重新启动虚拟机。

（三）虚拟机备份与恢复

1、备份

- 可以使用命令如“qemu - img convert - f qcow2 - O qcow2 /var/lib/libvirt/images/vm1.img /backup/vm1 - backup.img”来备份虚拟机的镜像文件，这里将原始的qcow2格式的镜像文件转换为另一个qcow2格式的镜像文件并保存到备份目录。

2、恢复

- 要恢复虚拟机，可以将备份的镜像文件复制回原来的位置，然后重新启动虚拟机（如果有必要，可能需要调整虚拟机的配置文件，例如网络配置等）。

在KVM上安装虚拟机是一个可行且具有很多优势的选择，特别是对于那些熟悉Linux环境、追求开源解决方案和成本效益的用户，虽然与VMware和Xen相比，KVM在某些方面可能需要更多的技术知识和命令行操作经验，但它在性能、与Linux生态系统的集成以及开源免费等方面表现出色，在实际应用中，用户可以根据自己的需求、技术能力和预算等因素来选择适合自己的虚拟化技术，无论是企业构建大规模的数据中心还是个人用户进行小型的虚拟化实验，KVM都是一个值得考虑的虚拟化平台。