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虛擬化概念
虛擬化是一種資源管理技術，它是將計算機應硬件資源抽象、轉換後呈現出來，它打破了實體結構空間不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態以更好的方式來使用這些資源，常用的應用虛擬化方式有：
完全虛擬化：虛擬機模擬完整的底層硬件環境和特權指令的執行過程。代表軟件有VMware Workstation、VirtualBox、qemu等
硬件輔助虛擬化：利用硬件輔助，比如Intel的intel-VT和AMD的AMD-V，來支持和處理敏感指令來實現完全虛擬化的功能。代表軟件有VMware Workstation、Xen和本章所講的KVM。
操作系統級虛擬化：內核通過創建多個虛擬機的操作系統實例來隔離不同的進程。比如Docker以及其它相關的容器技術。
爲什麼要使用虛擬化
- 提高現有資源的利用率。通過整合服務器資源，將共用的基礎架構資源聚合起來，它打破了傳統的“一臺服務器一個應用程序”模式。
- 提高桌面的可管理性和安全性。目前大多數計算機都支持部署、管理和安全監視安全桌面環境，無論否能連接到網絡，用戶都可以在本地或遠程的方式對這種環境進行訪問。
- 提高硬件和應用程序的可用性，進而提高業務連續性。可安全地實現備份、遷移整個虛擬環境下而不會出現業務中斷。
- 通過縮減物理基礎架構和提高服務器/管理員比率，降低數據中心成本：由於服務及相關IT硬件更少，因此減少了佔地空間，也減少了電力和散熱需求。
- 實現了運營靈活性 ：由於採用動態資源管理，加快了服務器部署並改進了桌面和應用程序部署，因此可響應市場的變化。
KVM安裝以及使用
KVM全稱爲kernel-based Virtual Machine，即基於內核的虛擬化，它不需要額外使用專門的內核，因此性能相較於早之前的Xen性能更好，兼容性更強。
下載kvm軟件
yum install -y libvirt virt-* qemu-kvm
安裝一臺kvm虛擬機
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 2048 --vcpus 1 --disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=20 --cdrom /opt/rhel-server-7.3-x86_64-dvd.iso --network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
各參數含義：
--virt-type #虛擬化的類型
--os-type= #系統類型
--os-variant #系統版本
--name #虛擬機的名稱
--memory #指定內存大小
--disk #磁盤格式、大小等相關配置。format=row|qcow2，其中row格式佔用空間較大，不支持快照功能，但性能較好，不方便傳輸；qcow2佔用空間小，支持快照，性能相對row差，方便傳輸
--cdrom #系統鏡像路徑
--network=default #default爲nat模式
--graphics vnc #需要下載vnc軟件對kvm虛擬機安裝操作系統
virsh常用命令
| list | 列出正在運行的虛擬機 ，list --all列出所有 |
|---|---|
| start | 開啓虛擬機 |
| shutdown | 關閉虛擬機 |
| destroy | 暴力關機 |
| dumpxml | 導出配置文件 。virsh dumpxml centos7 >/opt/centos7.xml |
| undefine | 移除虛擬機，如果未開機狀態執行shutdown會將虛擬機的配置文件刪除導致虛擬機也被刪除，建議destroy後在undefine |
| define | 導入配置文件。virsh define /opt/centos7.xml |
| edit | 自帶語法檢查的編輯，virsh edit web |
| domrename | 對虛擬機名稱重命名。virsh domrename centos7 web |
| suspend | 將虛擬機設爲掛起狀態 |
| resume | 恢復虛擬機狀態 |
| vncdisplay | 顯示虛擬機的vnc端口 |
- kvm開啓console控制檯登錄：
grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0"
reboot
磁盤格式轉換
qemu-img info test.row #查看磁盤信息
qemu-create -f row oldboy.qcow2 10G #創建一塊qcow2格式的虛擬磁盤
qemu-img convert -f row（原格式） -O qcow2（輸出格式） test.row(源磁盤路徑文件) test.qcow2 #row轉qcow ，virsh edit web 改type處和source file處，重啓kvm虛擬機生效
快照管理
virsh snapshot-create web
virsh snapshot-list web
virsh snapshot-revert web --snapshotname 1590506570
virsh snapshot-delete web --snapshotname 1590506570
row格式佔用空間較大，不支持快照功能，但性能較好，不方便傳輸；qcow2佔用空間小，支持快照，性能相對row差，方便傳輸。
虛擬機克隆
1.創建完整克隆
virt-clone --auto-clone -o web -n web2
##也可以拷貝磁盤文件在生成一份配置文件（注意：如果原來的磁盤文件拍有快照可能導致克隆後的虛擬機起不來）
copy web.raw web2.raw
<name>web2</name>
刪掉<uuid></uuid>這行，讓它重新生成新的UUID。也可以用uuid-gen -r直接生成
刪掉<mac address=''/>這行，會自動生成新的mac地址
2.創建連接克隆
##基於源磁盤文件，創建鏈接磁盤文件
qemu-img create -f qcow2 -b web.qcow2 web2.qcow2
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant=rhel7 --name web2 --memory=1024 --vcpus 1 --disk /opt/web2.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
虛擬機的網絡連接模式
NAT模式(網絡地址轉換)原理圖：
在NAT模式下除了宿主機以外其餘的任何網絡是不能與kvm虛擬機通信的，如果我們在kvm虛擬機上部署了希望用戶能夠訪問的服務，那麼此時就需要用到橋接的模式，橋接模式原理圖如下：
配置橋接模式：
#創建一塊用於橋接的網卡br0
virsh iface-bridge eth0 br0
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant=rhel7 --name web2 --memory=1024 --vcpus 1 --disk /opt/web2.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
#取消橋接網卡配置
virsh iface-unbridge br0
把之前不是橋接模式的kvm虛擬機配置成橋接模式只需在配置文件對應地方修改爲：
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:82:70:a9'/>
<source bridge='br0'/>
然後重啓虛擬機即可。
磁盤熱添加、擴容
#創建一塊虛擬磁盤
qemu-img create -f qcow2 c7.qcow2 5G
#臨時掛載 [永久掛載]
virsh attach-disk centos7 c7.qcow2 vdb --subdriver qcow2 [--config]
格式化之後mount上去即可使用
#擴容
umount /dev/vdb /opt //擴容之前避免數據損壞先卸載
qemu-img resize c7.qcow2 +10G
mount /dev/vdb /opt //重新掛載
xfs_growfs /opt //生效
#對根分區擴容：先刪除原來分區的分區表在重新分區，然後重啓，最後xfs_growfs /即可
fdisk /dev/vda
reboot
xfs_growfs /
熱添加網卡
virsh attach-interface web04 --type bridge --source br0 --model virtio
detach-interface web04 --type bridge --mac 52:54:00:67:21:cf
熱添加內存
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant=rhel7 --name web2 --memory=1024,maxmemory=2048 --vcpus 1 --disk /opt/web2.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
#臨時生效
setmem web2 1024 --live
#永久生效
setmem web2 1024 --config
熱添加CPU
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant=rhel7 --name web2 --memory=1024,maxmemory=2048 --vcpus 1,maxvcpus=3 --disk /opt/web2.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
setvcpus web2 3 --live
setvcpus web2 3 --config
kvm熱遷移
kvm虛擬機主要分爲兩部分：磁盤文件和配置文件，通常情況下磁盤文件是越大的遷移所花費的時間就越長，要實現快速遷移kvm虛擬機可以通過共享存儲（文件系統）來實現，只需要把虛擬機的磁盤文件放在共享目錄上再掛載在我們指定的–disk路徑即可。
#掛載
mount -t nfs 192.168.1.20:/data /opt
cp web2.qcow2 /opt/
#從磁盤啓動
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant=rhel7 --name web2 --memory=1024,maxmemory=2048 --vcpus 1,maxvcpus=3 --disk /opt/web2.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
#遷移
virsh migrate --live web2 qemu+ssh://192.168.1.20/system --unsafe
#圖形界面操作
yum install -y "GNOME Desktop" tigervnc-server virt-manager
#啓動vnc服務
vncserver:1
esxi虛擬機遷移至kvm
先在esxi導出虛擬機爲ova格式再上傳至kvm宿主機。然後：
virt-v2v -i ova test.ova(本地的) -o local -os /v2v -of qcow2
mv /v2v/test-sda /v2v/test.qcow2
#執行安裝
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant=rhel7 --name web2 --memory=1024,maxmemory=2048 --vcpus 1,maxvcpus=3 --disk /opt/web2.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole