kvm虚拟机运行方式，kvm虚拟机使用说明书

***：本文主要涉及KVM虚拟机相关内容。一方面阐述KVM虚拟机的运行方式，这可能包括其启动流程、资源分配与调度机制等内容，是理解KVM虚拟机如何在系统中运作的关键。另一方面提及KVM虚拟机使用说明书，这应包含用户在使用KVM虚拟机时的操作指南，像创建、配置、管理虚拟机等操作步骤以及可能遇到问题的解决办法等信息。

本文目录导读：

1. KVM简介
2. 系统要求
3. 安装KVM
4. 创建虚拟机
5. 虚拟机的管理
6. 网络配置
7. 存储管理
8. 故障排除

《KVM虚拟机使用说明书》

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，它允许将Linux主机转换为一个虚拟机监控器（Hypervisor），从而在单个物理服务器上运行多个虚拟机（VMs），KVM利用了Linux内核的功能，如内存管理、进程调度等，提供高效、稳定的虚拟化环境。

系统要求

1、硬件要求

- 支持虚拟化扩展的CPU，Intel的VT - x或AMD的AMD - V技术，这些扩展允许CPU更高效地处理虚拟机的指令。

- 足够的内存，具体内存需求取决于要运行的虚拟机数量和每个虚拟机的内存分配，每个虚拟机至少需要512MB到1GB的内存才能正常运行基本的操作系统。

- 足够的磁盘空间，每个虚拟机需要一定的磁盘空间来安装操作系统和存储数据，这取决于虚拟机的用途，如安装Windows操作系统可能需要10 - 20GB甚至更多的磁盘空间，而简单的Linux虚拟机可能只需要2 - 5GB。

2、软件要求

- 一个基于Linux的操作系统，如CentOS、Ubuntu等，这些操作系统已经集成了KVM相关的软件包，可以方便地进行安装和管理。

安装KVM

1、在CentOS系统上安装

- 检查系统是否支持虚拟化，可以使用命令“egrep - c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo”，如果结果大于0，则表示CPU支持虚拟化。

- 安装KVM相关软件包，在CentOS系统中，可以使用yum命令：“yum install qemu - kvm libvirt virt - install bridge - utils”。

- 启动libvirtd服务，使用命令“systemctl start libvirtd”，并且设置开机自启“systemctl enable libvirtd”。

2、在Ubuntu系统上安装

- 同样先检查CPU虚拟化支持。

- 安装KVM相关软件包，在Ubuntu系统中，可以使用apt命令：“apt - get install qemu - kvm libvirt - bin bridge - utils virt - manager”。

- 启动libvirt服务：“service libvirt - bin start”，并设置开机自启“update - rc.d libvirt - bin defaults”。

创建虚拟机

1、使用virt - install命令行工具

- 要创建一个基于CentOS镜像的虚拟机，可以使用以下命令：

- “virt - install --name=centos - vm --ram = 1024 --vcpus = 1 --disk path=/var/lib/libvirt/images/centos - vm.img,size = 10 --cdrom=/path/to/CentOS - iso.iso --network network = default”。

- “--name”指定虚拟机的名称，“--ram”指定分配的内存大小（单位为MB），“--vcpus”指定虚拟CPU的数量，“--disk”指定虚拟机磁盘的路径和大小，“--cdrom”指定安装镜像的路径，“--network”指定网络连接方式。

2、使用virt - manager图形界面工具（适用于Ubuntu等带有图形界面的系统）

- 打开virt - manager。

- 点击“New”按钮创建新的虚拟机。

- 在创建向导中，选择虚拟机的安装来源（如本地ISO镜像、网络安装等），分配内存、CPU和磁盘资源，设置网络连接类型（如NAT、桥接等）等参数。

虚拟机的管理

1、启动和停止虚拟机

- 使用命令行工具，启动虚拟机：“virsh start <vm - name>”，<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“virsh destroy <vm - name>”强制关闭，但这种方式可能会导致数据丢失或文件系统损坏，应谨慎使用。

- 在virt - manager图形界面中，可以直接点击虚拟机的“Run”按钮启动虚拟机，点击“Shutdown”按钮关闭虚拟机。

2、修改虚拟机配置

- 在命令行中，可以使用“virsh edit <vm - name>”命令，这会打开一个XML配置文件，在其中可以修改虚拟机的内存、CPU、磁盘、网络等配置参数，修改完成后保存文件即可。

- 在virt - manager图形界面中，可以选择虚拟机，然后点击“Edit”按钮，在弹出的配置窗口中修改相关参数。

3、虚拟机的克隆和迁移

克隆

- 在命令行中，可以先使用“virsh dumpxml <vm - name> > vm - xml - file.xml”导出虚拟机的配置文件，然后修改配置文件中的名称、磁盘路径等参数，再使用“virt - install --import --name=new - vm - name --ram =... --vcpus =... --disk path =... --network...”命令导入克隆的虚拟机。

- 在virt - manager图形界面中，可以选择要克隆的虚拟机，然后点击“Clone”按钮，按照向导进行克隆操作。

迁移

- 热迁移（在虚拟机运行时进行迁移）需要满足一些条件，如源主机和目标主机之间的共享存储、网络连接等，在命令行中，可以使用“virsh migrate --live <vm - name> qemu + ssh://destination - host/system”进行热迁移，destination - host”是目标主机的名称或IP地址。

- 冷迁移（虚拟机停止时进行迁移）相对简单，可以先将虚拟机的磁盘文件和配置文件复制到目标主机，然后在目标主机上使用“virsh define <vm - xml - file.xml>”定义虚拟机，再启动虚拟机。

网络配置

1、NAT网络模式

- NAT（Network Address Translation）模式下，虚拟机通过宿主机的网络连接到外部网络，虚拟机在内部有自己的私有IP地址，宿主机充当路由器进行地址转换，这种模式配置简单，虚拟机可以方便地访问外部网络，但外部网络无法直接访问虚拟机（除非进行端口映射等操作）。

- 在KVM中，默认会创建一个名为“default”的NAT网络，如果需要修改NAT网络的参数，如IP地址范围等，可以编辑“/etc/libvirt/qemu - net - works/default.xml”文件。

2、桥接网络模式

- 桥接模式下，虚拟机直接连接到宿主机所在的物理网络，虚拟机就像网络中的一台独立主机一样，可以获得与宿主机同网段的IP地址，外部网络可以直接访问虚拟机，虚拟机也可以直接访问外部网络。

- 配置桥接网络需要在宿主机上创建一个桥接接口，在CentOS系统中，可以使用“brctl addbr br0”命令创建一个名为“br0”的桥接接口，然后将物理网卡添加到桥接接口中，brctl addif br0 eth0”，eth0”是宿主机的物理网卡，之后需要修改网络配置文件（如“/etc/sysconfig/network - scripts/ifcfg - br0”和“/etc/sysconfig/network - scripts/ifcfg - eth0”），设置IP地址、子网掩码等参数，在Ubuntu系统中，可以使用“netplan”工具进行类似的桥接网络配置。

存储管理

1、本地存储

- 本地存储是指将虚拟机的磁盘文件存储在宿主机的本地磁盘上，在创建虚拟机时，可以指定磁盘文件的路径和大小，如“--disk path=/var/lib/libvirt/images/centos - vm.img,size = 10”，可以使用普通的磁盘分区或者逻辑卷（LVM）来存储虚拟机磁盘文件，如果使用LVM，可以方便地进行磁盘空间的扩展和管理。

2、共享存储

- 共享存储用于虚拟机的迁移、高可用性等场景，常见的共享存储解决方案有NFS（Network File System）、iSCSI等。

NFS共享存储

- 在宿主机上设置NFS服务器，将共享目录导出，在CentOS系统中，可以编辑“/etc/exports”文件，添加要共享的目录和允许访问的主机，然后启动NFS服务（“systemctl start nfs - server”），在创建虚拟机时，指定磁盘文件存储在NFS共享目录中。

iSCSI共享存储

- 需要在宿主机或专门的存储服务器上设置iSCSI目标（Target），然后在KVM宿主机上安装iSCSI客户端软件，发现并连接到iSCSI目标，在创建虚拟机时，使用iSCSI存储设备作为虚拟机的磁盘。

故障排除

1、虚拟机无法启动

- 检查虚拟机的配置文件是否正确，可以使用“virsh edit <vm - name>”命令查看配置文件，检查内存、CPU、磁盘、网络等配置是否存在错误。

- 检查虚拟机的磁盘文件是否损坏，如果是基于本地磁盘存储的虚拟机，可以尝试使用文件系统修复工具（如e2fsck用于修复ext系列文件系统）来检查和修复磁盘文件。

- 查看系统日志（如“/var/log/messages”或“/var/log/libvirt/qemu - <vm - name>.log”），查找与虚拟机启动失败相关的错误信息。

2、网络连接问题

- 如果虚拟机无法访问外部网络（在NAT模式下），检查宿主机的网络配置是否正确，特别是NAT网络的设置，查看“/etc/libvirt/qemu - net - works/default.xml”文件是否被修改错误。

- 如果是桥接网络模式下虚拟机无法获得IP地址或无法与外部网络通信，检查桥接接口的配置是否正确，包括物理网卡是否正确添加到桥接接口中，网络配置文件中的IP地址、子网掩码、网关等参数是否正确。

- 使用网络诊断工具，如“ping”、“traceroute”等，在虚拟机内部和宿主机上分别进行网络连接测试，以确定故障点。

3、性能问题

- 如果虚拟机运行缓慢，首先检查宿主机的资源使用情况，如CPU、内存、磁盘I/O和网络带宽是否存在瓶颈，可以使用工具如“top”、“vmstat”、“iostat”、“iftop”等分别对CPU、内存、磁盘和网络进行性能监测。

- 检查虚拟机的配置是否合理，如果分配给虚拟机的内存或CPU资源过少，可能会导致性能问题，可以适当调整虚拟机的资源分配。

- 对于磁盘I/O性能问题，如果使用本地磁盘存储，可以考虑将虚拟机磁盘文件存储在性能较好的磁盘（如SSD）上，或者优化磁盘的文件系统参数（如调整I/O调度器等），如果使用共享存储，检查共享存储的性能和网络连接状况。