kvm中创建虚拟机的方法有哪些，创建nat模式kvm虚拟机

***：本文主要探讨KVM中创建虚拟机的方法以及创建NAT模式KVM虚拟机相关内容。KVM创建虚拟机有多种方式，可能包括利用命令行工具如virt - install等，通过设定各项参数来构建虚拟机环境。而创建NAT模式的KVM虚拟机时，需要特别关注网络方面的配置，像设置虚拟网络、分配IP地址、配置路由等，以确保虚拟机能够通过宿主机的网络进行通信。

《KVM中创建虚拟机的多种方法全解析》

一、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内核的特性，如进程调度、内存管理等，将物理服务器的资源划分给多个虚拟机使用，KVM在性能、安全性和可扩展性方面具有显著优势，被广泛应用于云计算、企业数据中心等场景。

二、创建NAT模式KVM虚拟机的准备工作

1、硬件要求

- 需要一台支持硬件虚拟化技术（如Intel VT - x或AMD - V）的物理服务器，这是因为KVM利用硬件辅助虚拟化来提高虚拟机的性能。

- 足够的内存，要根据计划创建的虚拟机数量和每个虚拟机的内存需求来确定，如果要创建几个内存需求为2GB的虚拟机，那么物理服务器至少应该有足够的空闲内存（加上主机操作系统本身的内存需求）。

- 足够的磁盘空间，不仅要考虑虚拟机操作系统本身的安装空间，还要考虑虚拟机中存储数据的空间需求。

2、软件环境

- 安装Linux操作系统，常见的如CentOS、Ubuntu等，这些操作系统已经集成了KVM模块，可以方便地进行安装和管理。

- 在安装操作系统时，确保选择了支持KVM的内核版本，较新的内核版本对KVM的支持更好。

- 安装相关的管理工具，如libvirt和virt - manager。libvirt是一个用于管理虚拟化平台（包括KVM）的API库，而virt - manager是一个基于libvirt的图形化管理工具，方便用户直观地创建和管理虚拟机。

三、使用virt - manager创建NAT模式KVM虚拟机

1、启动virt - manager

- 在安装了virt - manager的Linux系统中，可以通过命令行输入virt - manager来启动图形化管理工具，如果是在桌面环境下，也可以在应用菜单中找到它。

2、创建新虚拟机

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

- 在弹出的“新建虚拟机向导”中，首先选择安装方法，对于创建NAT模式虚拟机，可以选择“本地安装介质（ISO文件或光驱）”，如果已经有虚拟机的镜像文件（如.qcow2格式），也可以选择“导入现有磁盘镜像”。

- 点击“前进”，选择安装介质的位置，如果是使用ISO文件安装，可以浏览本地文件系统找到对应的ISO文件，如果要安装CentOS系统，可以找到CentOS的安装ISO文件。

- 接下来设置虚拟机的内存和CPU核心数，对于内存，要根据虚拟机的用途来确定，如果是用于测试简单的Web应用，1GB或2GB内存可能就足够了；如果是运行数据库等资源密集型应用，则可能需要更多的内存，对于CPU核心数，同样要考虑虚拟机的负载情况，一般可以从1个核心开始设置，如果需要更高的性能，可以适当增加核心数。

- 在“网络选择”步骤中，选择“NAT”模式，NAT模式下，虚拟机通过主机的网络地址转换来访问外部网络，虚拟机内部有自己独立的IP地址空间，这种模式的优点是虚拟机可以方便地访问外部网络，同时外部网络无法直接访问虚拟机（提高了安全性），并且不需要为虚拟机单独分配外部网络IP地址。

- 然后设置虚拟机的磁盘大小和存储类型，对于磁盘大小，要考虑虚拟机操作系统和应用程序的安装空间以及未来数据增长的空间需求，存储类型可以选择默认的qcow2格式，这种格式支持快照、压缩等功能，能够有效地利用磁盘空间。

- 最后设置虚拟机的名称等信息，点击“完成”开始创建虚拟机。

3、安装虚拟机操作系统

- 在虚拟机创建完成后，会自动启动虚拟机并进入安装界面（如果是选择从ISO文件安装），按照操作系统安装向导的步骤进行操作，如选择语言、分区、设置用户名和密码等。

- 在安装过程中，由于是NAT模式，虚拟机的网络配置会自动通过DHCP获取IP地址（由KVM的网络管理组件分配），不需要手动干预网络设置（除非需要自定义网络配置，如设置静态IP地址等）。

四、使用命令行创建NAT模式KVM虚拟机

1、创建磁盘镜像文件

- 使用qemu - img命令创建磁盘镜像文件，要创建一个大小为20GB的qcow2格式的磁盘镜像文件，可以使用以下命令：

qemu - img create - f qcow2 /var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2 20G

- 这里- f参数指定文件格式为qcow2，/var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2是磁盘镜像文件的存储路径和文件名，20G是磁盘镜像的大小。

2、定义虚拟机配置文件

- 创建一个XML格式的虚拟机配置文件，可以创建一个名为vm1.xml的文件，内容如下：

<domain type='kvm'>
    <name>vm1</name>
    <memory unit='KiB'>1048576</memory>
    <vcpu placement='static'>1</vcpu>
    <os>
        <type arch='x86_64' machine='pc - i440fx - rhel7.0.0'>hvm</type>
        <boot dev='cdrom'/>
    </os>
    <devices>
        <disk type='file' device='disk'>
            <driver name='qemu' type='qcow2'/>
            <source file='/var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2'/>
            <target dev='vda' bus='virtio'/>
        </disk>
        <interface type='network'>
            <mac address='52:54:00:12:34:56'/>
            <source network='default'/>
            <model type='virtio'/>
        </interface>
        <console type='pty'/>
        <input type='mouse' bus='ps2'/>
    </devices>
</domain>

- 在这个配置文件中：

<name>标签定义了虚拟机的名称为vm1。

<memory>标签设置了虚拟机的内存大小为1GB（1048576 KiB）。

<vcpu>标签设置了虚拟机的CPU核心数为1个。

<os>标签定义了虚拟机的操作系统类型为hvm（硬件辅助虚拟化），并且设置了从光盘（cdrom）启动。

<disk>标签定义了虚拟机使用的磁盘镜像文件的路径、格式等信息。

<interface>标签定义了虚拟机的网络接口，这里使用了默认网络（default网络在KVM中是NAT模式网络），并且指定了MAC地址和网络设备模型为virtio。

3、创建虚拟机

- 使用virsh命令创建虚拟机，定义好虚拟机配置文件后，可以使用以下命令创建虚拟机：

virsh define vm1.xml

- 然后启动虚拟机：

virsh start vm1

- 在虚拟机启动后，如果是从光盘安装操作系统，就可以按照正常的操作系统安装流程进行操作，如果要在虚拟机中配置网络为静态IP地址（在NAT模式下），可以编辑虚拟机内部的网络配置文件（如在CentOS中编辑/etc/sysconfig/network - scripts/ifcfg - eth0文件），设置IP地址、子网掩码、网关等信息，网关地址可以通过在主机上查看virbr0网络接口的IP地址来确定（在NAT模式下，virbr0是KVM的虚拟网络接口，充当虚拟机的网关）。

五、基于模板创建NAT模式KVM虚拟机

1、创建模板虚拟机

- 首先按照前面提到的方法（无论是使用virt - manager还是命令行）创建一个基础的虚拟机，这个虚拟机安装好基础的操作系统，并且进行了一些必要的配置，如安装了常用的软件包、设置了安全策略等。

- 创建一个安装了CentOS操作系统，并且安装了httpd、firewalld等软件包的虚拟机。

2、将模板虚拟机转换为模板

- 如果是使用virt - manager，可以在虚拟机列表中右键点击要转换为模板的虚拟机，选择“标记为模板”。

- 如果是使用命令行，可以使用virsh命令，首先停止虚拟机（virsh shutdown <vm - name>），然后将其标记为模板：

virsh dumpxml <vm - name> > /var/lib/libvirt/templates/<template - name>.xml

- 这里<vm - name>是要转换为模板的虚拟机名称，/var/lib/libvirt/templates/<template - name>.xml是模板的XML配置文件存储路径和名称。

3、基于模板创建新虚拟机

- 使用virt - manager时，在主界面中点击“文件”->“新建虚拟机”，然后在弹出的向导中选择“从模板克隆”，选择之前创建的模板即可创建新的虚拟机。

- 使用命令行时，可以根据模板的XML配置文件创建新的虚拟机，首先复制模板的XML配置文件，然后修改其中的虚拟机名称、磁盘镜像文件路径等信息，最后使用virsh define和virsh start命令创建和启动新的虚拟机。

- 复制模板XML文件：cp /var/lib/libvirt/templates/template1.xml /var/lib/libvirt/images/vm2.xml

- 修改vm2.xml文件中的<name>标签为新虚拟机名称（如vm2），修改<disk>标签中的<source file>为新的磁盘镜像文件路径（如/var/lib/libvirt/images/vm2.qcow2）。

- 创建和启动新虚拟机：virsh define vm2.xml，virsh start vm2

六、虚拟机创建后的管理与优化

1、网络管理

- 在NAT模式下，如果需要进一步优化虚拟机的网络访问，可以在主机上配置端口转发，如果虚拟机内部运行了一个Web服务器，想要从外部网络访问，可以在主机的iptables中设置端口转发规则，假设虚拟机内部Web服务器的IP地址为192.168.122.100，监听端口为80，主机的IP地址为10.0.0.1，可以使用以下iptables命令：

iptables - t nat - A PREROUTING - p tcp - - dport 80 - j DNAT - - to - destination 192.168.122.100:80

- 这样，外部网络访问主机的80端口时，就会被转发到虚拟机内部的Web服务器上。

- 可以在虚拟机内部优化网络设置，如调整网络缓冲区大小、优化DNS解析等。

2、性能优化

- 对于虚拟机的性能优化，可以从多个方面入手，在内存管理方面，可以根据虚拟机的实际负载情况调整内存分配，如果虚拟机的内存使用率一直很高，可以适当增加内存；如果内存使用率较低，可以考虑减少内存分配以释放更多资源给其他虚拟机或主机操作系统。

- 在CPU管理方面，可以通过调整虚拟机的CPU权重来平衡多个虚拟机之间的CPU资源分配，在libvirt中，可以通过编辑虚拟机的XML配置文件，修改<vcpu>标签中的相关属性来调整CPU权重。

- 磁盘I/O方面，可以使用磁盘缓存技术，如在虚拟机的磁盘镜像文件所在的物理磁盘上启用缓存，对于频繁读写的磁盘操作，可以考虑使用更快的磁盘存储设备（如SSD）或者对磁盘进行RAID配置。

3、安全管理

- 在安全管理方面，首先要确保虚拟机的操作系统及时更新安全补丁，可以在虚拟机内部设置自动更新或者定期手动更新。

- 配置防火墙规则，无论是在虚拟机内部（如使用firewalld或iptables）还是在主机上（如果需要对虚拟机的网络流量进行额外的安全防护），只允许特定的端口和协议访问虚拟机，限制不必要的网络连接。

- 对虚拟机的访问进行身份验证和授权管理，如果是通过virt - manager或virsh命令行管理虚拟机，要确保只有授权的用户能够执行相关操作，可以通过设置用户权限、密码等方式来实现。

创建NAT模式KVM虚拟机有多种方法，无论是使用图形化工具还是命令行，都需要根据实际需求进行合理的配置和管理，以确保虚拟机的正常运行、性能优化和安全保障。