Centos7部署与配置KVM服务

服务简介

KVM全称Kernel-based Virtual Machine，是一种开源的虚拟化技术，集成于Linux内核中，允许Linux将自身转变为一个虚拟机监控程序（hypervisor），从而在单一主机上运行多个隔离的虚拟环境，每个虚拟环境都有自己的私有虚拟化硬件（如CPU、内存、网络接口等）。
最初由以色列的初创公司Qumranet开发，并自Linux 2.6.20版本起成为Linux内核的一部分。

服务部署

安装前检查

硬件环境

CPU支持虚拟化
主板支持虚拟化

虚拟化技术包括 Intel VT（Virtualization Technology）或 AMD-V（AMD Virtualization）等。

安装环境

操作系统：Centos 7.9
内核版本：3.10.0-1160.yd7.x86_64
安装用户：root
安装工具：yum

安装检查

检查CPU是否支持虚拟化

# 命令返回的数字大于0，说明CPU支持虚拟化技术
grep -E -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

检查KVM是否已加载

# 是否加载表示KVM虚拟化功能是否启用，有kvm相关输出则表明已加载
lsmod | grep kvm

加载KVM

# 如果上一步检查kvm未加载，则执行该命令进行加载
modprobe -a kvm kvm_intel kvm_amd kvmgt

模块说明：

kvm：必需，提供基本的虚拟化支持。
kvm_intel：推荐，为Intel提供硬件辅助虚拟化支持及性能。
kvm_amd：推荐，为AMD提供硬件辅助虚拟化支持及性能。
kvmgt：推荐，提供对Intel Graphics Technology（GT）的直通支持，允许虚拟机直接访问宿主机的Intel集成GPU，提升图形化性能。

如果某个模块因为某些原因（比如硬件不支持）无法加载，modprobe通常会静默失败，不会影响其他模块的加载。

软件安装

1 安装kvm

yum install qemu-kvm qemu-img libvirt libvirt-python libvirt-client virt-install virt-viewer -y

组件说明：

qemu-kvm：提供 KVM 模块和用户空间工具，是 KVM 虚拟化的核心组件。
qemu-img： QEMU 磁盘映像管理工具，用于创建、转换和修改虚拟机使用的磁盘映像文件。
libvirt：一个开源的API、守护进程和工具集合，用于管理虚拟化平台。
libvirt-python：libvirt库的Python绑定，允许使用Python语言来编写脚本和程序，以管理和操作虚拟机。
libvirt-client：提供客户端 API 和与 libvirt 服务器交互的库，包括 virsh 命令行工具。
virt-install：一个命令行工具，用于创建新的虚拟机，允许用户指定虚拟机的各种参数，如名称、内存大小、虚拟CPU数量、磁盘镜像和网络配置等。
virt-viewer：一个图形界面工具，用于显示虚拟机的图形控制台。

2 安装桥接工具

用于创建和管理网络桥接的工具，以实现虚拟机的外部连接。

yum install bridge-utils -y

3 安装虚机镜像文件编辑工具

用于访问和修改虚拟机的磁盘镜像，libguestfs-tools 允许在宿主机上直接读写虚拟机的磁盘映像文件，无需启动虚拟机，这在某些维护、故障排查场景下非常有用。

yum install libguestfs-tools -y

4 启动libvirt并设置开机自启

# 启动 libvirtd
systemctl start libvirtd
# 添加 libvirtd 开机自启
systemctl enable libvirtd

5 验证kvm环境可用性

virt-host-validate 是一个专门用于验证 KVM 虚拟化主机配置的工具，由 libvirt-client 软件包提供，与其他检查方法相比，它提供了更加详尽的检查项。

# 所有检查项都 PASS，则说明 KVM 环境配置正确，可以创建虚拟机，如果存在检查项 FAIL，则需要根据提示进行修复
[root@donkey ~]# virt-host-validate
  QEMU: Checking for hardware virtualization                                 : PASS
  QEMU: Checking if device /dev/kvm exists                                   : PASS
  QEMU: Checking if device /dev/kvm is accessible                            : PASS
  QEMU: Checking if device /dev/vhost-net exists                             : PASS
  QEMU: Checking if device /dev/net/tun exists                               : PASS
  ...

配置桥接网络

KVM虚拟机实际是支持多种网络模式，如桥接、NAT、Host-Only 等，默认是使用桥接网络模式，该模式下，虚拟机可以像物理机一样直接连接到网络上，拥有独立的IP地址，适用于需要让虚拟机对外提供服务，如Web服务或FTP服务等。

在centos7系统上，网络服务管理既可以使用network，也可以使用NetworkManager，因为本篇为较新的7.9版本，所以采用NetworkManager进行管理，如果是7较早的版本，则推荐采用network来进行桥接网络的创建（因为7早期版本NetworkManager对网桥功能支持并不好）。

1 确定要绑定的网口设备

这里使用 lshw 命令来查看本机的网口设备情况，确定要桥接网络要绑定的网口是哪个，例如这里选择 enp1s0 网口。

[root@donkey ~]# lshw -c network -businfo
Bus info          Device      Class          Description
========================================================
pci@0000:01:00.0  enp1s0      network        I211 Gigabit Network Connection
pci@0000:02:00.0  enp2s0      network        I211 Gigabit Network Connection
pci@0000:03:00.0  enp3s0      network        I211 Gigabit Network Connection
pci@0000:04:00.0  enp4s0      network        I211 Gigabit Network Connection
                  virbr0-nic  network        Ethernet interface
                  docker0     network        Ethernet interface

输出中可以看出本机有enp1s0-enp4s0 四个物理网口，每个网口设备都有唯一的PCI地址。

2 创建桥接网络

对应步骤1确定的网口，使用 brctl 命令创建一个名称为 br0 的网桥。

brctl  addbr  br0       # 创建桥接网络br0
brctl  addif  br0 enp2s0  # 把br0和enp2s0网卡绑定，让物理网卡流量能够通过网桥传递
brctl  stp   br0 on     # 开启stp协议，防止网络环路（loop）的产生

补充：对应的删除操作

brctl delif br0 enp2s0    # 解除与物理网卡绑定
ifconfig br0 down       # 关闭桥接网络br0, 否则无法删除
brctl delbr br0         # 删除桥接网络br0

【注意】如果是通过ssh等远程方式连接服务器，在操作网桥和物理网卡绑定操作时，注意不能选择当前连接正在使用的物理网卡，否则当前连接网络会被重置中断。

3 创建网桥配置

对应确定的网口 enp2s0，创建对应的桥接网络配置文件 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0。方便起见，可以直接拷贝 enp2s0 的配置文件进行修改，如下示例。

[root@donkey ~]# more /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
TYPE=Bridge # 指定网络接口类型为桥接
BOOTPROTO=static # 设置为手动配置静态IP地址
DEVICE=br0
IPADDR=192.168.1.112 # 绑定物理网卡的IP地址
NETMASK=255.255.255.0 #或者 PREFIX=24
ONBOOT=yes

4 修改绑定网络设备配置

创建桥接网络配置后，绑定的网卡设备配置也要同步进行修改，注意修改前先进行备份。

# 备份绑定网卡设备
cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp2s0 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp2s0.bak
# 绑定网卡设备修改后示例
[root@donkey ~]# more /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp2s0
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none # 设置为none或直接移除，确保不分配IP地址
NAME=enp2s0
DEVICE=enp2s0
BRIDGE=br0 # 表示将网卡桥接到br0网桥上
ONBOOT=yes

5 重启网络服务

systemctl restart NetworkManager

【注意】如果重启网络服务时提示 Device unmanaged or not available for activatio 错误，说明修改的网络设备非 NetworkManager 所纳管，可能是 network 所纳管的，所以要重启 network 服务。

6 检查配置效果

使用 ifconfig 检查

正确配置情况下, 在 ifconfig 输出中只有 br0 有IP, enp1s0 这个网口是没有IP的。

[root@donkey ~]# ifconfig
br0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.1.112  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        inet6 fe80::8e1c:daff:fe46:1102  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 8c:1c:da:46:11:02  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 89  bytes 8868 (8.6 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 19  bytes 2120 (2.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

enp2s0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        ether 8c:1c:da:46:11:02  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 797673429  bytes 1149242532871 (1.0 TiB)
        RX errors 0  dropped 43  overruns 1656  frame 0
        TX packets 559644770  bytes 719560422108 (670.1 GiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
        device memory 0xd0800000-d081ffff
...

使用 brctl 检查

在没有创建虚拟机时，会显示只绑定 enp2s0，运行虚机如果有指定bridge=br0, 就会多一个vnet0网卡。

[root@donkey ~]# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.8c1cda461102       yes             enp2s0
                                                        vnet0

创建虚拟机

KVM支持通过图形界面和命令行界面创建虚拟机，以下使用命令行创建centos7虚拟机为例。

从ISO源创建虚拟机

virt-install \
--name centos7 \
--memory 2048 \
--vcpus 2 \
--disk path=/var/lib/libvirt/images/centos7.img,size=20 \
--os-variant centos7.0 \
--cdrom /path/to/CentOS-7-x86_64-Minimal-1708.iso \
--network bridge=br0,model=virtio \
--graphics none \
--console pty,target_type=serial

参数说明：

name：指定虚拟机名称，需全局唯一，示例名称为 centos7。
memory：指定虚拟机内存大小，单位为MB，示例为给虚拟机分配2048M内存，即2G。
vcpus: 指定虚拟CPU个数及相关配置，示例为配置2个虚拟CPU。
disk: 指定虚拟机的磁盘配置，如大小、格式、缓存模式等，示例为创建一个20G的镜像磁盘文件，文件目录为/var/lib/libvirt/images。
os-variant: 指定要安装的操作系统变体，示例指定的操作系统变体为centos7.0。
cdrom: 指定安装光盘的ISO镜像文件，示例为使用 /path/to/CentOS-7-x86_64-Minimal-1708.iso 作为安装介质。
network: 指定网络接口的类型，如bridge、network、user等，示例里指定虚拟机使用名为br0的网桥，然后网络接口模型为virtio（virtio是一种高性能的虚拟化网络接口）。
graphics: 指定虚拟机的图形显示接口，如vnc、spice等，示例为不使用图形界面。
console: 将虚拟机的控制台连接到当前终端，示例为使用串行控制台进行交互。

从IMG文件创建虚拟机

virt-install \
--virt-type kvm \
--name centos7 \
--vcpus 2 \
--ram 4096 \
--graphics spice,listen=0.0.0.0 \
--noautoconsole \
--disk format=qcow2,path=/opt/kvm/images/centos7.img,bus=virtio \
--network bridge=br0,model=virtio \
--os-variant linux \
--boot hd

参数说明：

virt-type：指定虚拟化类型，示例为KVM。
ram：为虚拟机分配4096MB（即4GB）的内存。
graphics：配置虚拟机使用SPICE服务器作为图形显示，并监听所有IP地址（0.0.0.0表示监听所有网络接口），允许远程连接。
disk: 创建一个磁盘镜像用于虚拟机，指定磁盘格式为qcow2，镜像文件存储在/opt/kvm/images/centos7.img路径下，磁盘总线类型为virtio。
boot：设置虚拟机的启动顺序，示例表示从硬盘（hd）启动。

验证虚拟机服务

使用 virsh list 查看创建虚拟机状态，running 表示状态正常。

[root@donkey ~]# virsh list
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 1     centos7                        running

至此，KVM虚拟机服务创建成功。

posted @ 2024-04-18 18:13 505donkey 阅读(810) 评论(0) 收藏举报

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