KVM虚机实战攻略

KVM 虚拟机的管理工具

　　在2010年4月发布的RHEL 6.0 Beta版中 ，去掉了Xen，这也许是第一个不包含Xen Hypervisor的知名Linux发行版，之前有报道过有可能会在RHEL 6.0中用KVM完全代替Xen，现在看来以前的消息一点不假。KVM 是指基于 Linux 内核的虚拟机(Kernel-based Virtual Machine)。增加 KVM 到 Linux 内核是 Linux 发展的一个重要里程碑，这也是第一个整合到 Linux 主线内核的虚拟化技术。在 KVM 模型中，每一个虚拟机都是一个由 Linux 调度程序管理的标准进程，你可以在用户空间启动客户机操作系统。一个普通的 Linux 进程有两种运行模式：内核和用户。 KVM 增加了第三种模式：客户模式(有自己的内核和用户模式)。

 

　　KVM 所使用的方法是通过简单地加载内核模块而将 Linux 内核转换为一个系统管理程序。这个内核模块导出了一个名为 /dev/kvm 的设备，它可以启用内核的客户模式(除了传统的内核模式和用户模式)。有了 /dev/kvm 设备，VM 使自己的地址空间独立于内核或运行着的任何其他 VM 的地址空间。设备树(/dev)中的设备对于所有用户空间进程来说都是通用的。但是每个打开 /dev/kvm 的进程看到的是不同的映射(为了支持 VM 间的隔离)。KVM安装 KVM 之后，您可以在用户空间启动客户操作系统。每个客户操作系统都是主机操作系统(或系统管理程序)的一个单个进程。 图 1 提供了一个使用 KVM 进行虚拟化的视图。

图 1 KVM 原理图

一、KVM 虚拟机的管理工具

　　准确来说，KVM 仅仅是 Linux 内核的一个模块。管理和创建完整的 KVM 虚拟机，需要更多的辅助工具。QEMU-KVM：在 Linux 系统中，首先我们可以用 modprobe 命令加载 KVM 模块，如果用 RPM 安装 KVM 软件包，系统会在启动时自动加载模块。加载了模块后，才能进一步通过其他工具创建虚拟机。但仅有 KVM 模块是远远不够的，因为用户无法直接控制内核模块去做事情，还必须有一个用户空间的工具。关于用户空间的工具，KVM 的开发者选择了已经成型的开源虚拟化软件 QEMU。QEMU 是一个强大的虚拟化软件，它可以虚拟不同的 CPU 构架。比如说在 x86 的 CPU 上虚拟一个 Power 的 CPU，并利用它编译出可运行在 Power 上的程序。KVM 使用了 QEMU 的基于 x86 的部分，并稍加改造，形成可控制 KVM 内核模块的用户空间工具 QEMU-KVM。所以 Linux 发行版中分为 内核部分的 KVM 内核模块和 QEMU-KVM 工具。这就是 KVM 和 QEMU 的关系。 Libvirt、virsh、virt-manager：尽管 QEMU-KVM 工具可以创建和管理 KVM 虚拟机， 为 KVM 开发了更多的辅助工具，比如 libvirt、libguestfs 等。原因是 QEMU 工具效率不高，不易于使用。Libvirt 是一套提供了多种语言接口的 API，为各种虚拟化工具提供一套方便、可靠的编程接口，不仅支持 KVM，而且支持 Xen 等其他虚拟机。使用 libvirt，你只需要通过 libvirt 提供的函数连接到 KVM 或 Xen 宿主机，便可以用同样的命令控制不同的虚拟机了。Libvirt 不仅提供了 API，还自带一套基于文本的管理虚拟机的命令-- virsh，你可以通过使用 virsh 命令来使用 libvirt 的全部功能。但最终用户更渴望的是图形用户界面，这就是 virt-manager。他是一套用 python 编写的虚拟机管理图形界面，用户可以通过它直观地操作不同的虚拟机。Virt-manager 就是利用 libvirt 的 API 实现的。

二、 安装配置KVM 相关软件

　　1 系统要求：

　　处理器需求:需要一台可以运行最新linux内核的Intel处理器(含VT虚拟化技术)或AMD处理器(含SVM安全虚拟机技术的AMD处理器, 也叫AMD-V)。可以使用如下命令检查：

　　# egrep '(vmx|svm)' --color=always /proc/cpuinfo

 

　　flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt rdtscp lm 3dnowext 3dnow pni cx16 lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy misalignsse

　　flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt rdtscp lm 3dnowext 3dnow pni cx16 lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy misalignsse

　　如果输出的结果包含 vmx，它是 Intel处理器虚拟机技术标志;如果包含 svm，它是 AMD处理器虚拟机技术标志;。如果你甚么都得不到，那应你的系统并没有支持虚拟化的处理 ，不能使用kvm。另外Linux 发行版本必须在64bit环境中才能使用KVM。

　　2 安装软件

　　安装KVM模块、管理工具和libvirt (一个创建虚拟机的工 具)，我们使用命令行安装：

　　#yum install kvm virt-manager libvirt

　　#/sbin/service libvirtd start

　　3 确定正确加载kvm模块

　　运行命令 lsmod | grep kvm 检查 KVM 模块是否成功安装。如果结果类似于以下输出，那么 KVM 模块已成功安装：

　　# lsmod | grep kvm

　　kvm_amd 69416 1

　　kvm 226208 2 ksm,kvm_amd

　　4 检查KVM是否成功安装

　　virsh -c qemu:///system list

　　将会显示如下结果:

　　# virsh -c qemu:///system list

　　Id Name State

　　----------------------------------

　　如果在这里显示的是一个错误的信息，说明有些东西出现了问题。

三、 使用virt-manager建立一个KVM虚拟机

　　virt-manager 是基于 libvirt 的图像化虚拟机管理软件，请注意不同的发行版上 virt-manager 的版本可能不同，图形界面和操作方法也可能不同。本文使用了红帽6企业版的 virt-manager-0.8.4-8。创建KVM虚拟机最简单的方法是通过virt-manager接口。从控制台窗口启动这个工具，从root身份输入virt-manager命令，点击file菜单的"新建"选项virt-manager接口界面如图2。

 

图2 virt-manager接口界面

　　virt-manager显示两种虚拟化方法：Qemu/KVM或者Xen，这里并选择Qemu/KVM作为hypervisor如图3。

图3 选择Qemu/KVM作为hypervisor

　　红帽企业版 6.0相比上个版本简化了虚拟化配置步骤分成五步：

　　1 选择虚拟机名称和指定一种安装方法：通过网络安装服务器或者本地CD/DVD驱动包括本地ISO文件(这种方法更简单)。

　　另外新版本还支持网络启动和导入之前建立的虚拟机磁盘如图4。

图4选择虚拟机名称和指定一种安装方法

　　2 输入本地ISO文件路径和文件名如图5

图5 输入本地ISO文件路径和文件名选择本地ISO文件

　　3设置虚拟机使用的内存容量和处理器数量如图6。

图6 设置虚拟机使用的内存容量和处理器数量

　　4配置虚拟机的存储方法。对于存储后端有两种选择：物理存储设备或者使用之前建立磁盘文件。如果出于简单测试，创建文件作为存储后端。当创建虚拟磁盘时，默认的10GB如图7。

图7 对于简易安装，选择一个文件作为存储备份后端

　　5 网络配置，在这里选择NAT方式。下面最后可看到虚拟机信息的概况如图8。

图8 虚拟机信息

　　说明："在安装前自定义配置"选项提供一些高级自定义配置。在最后窗口点击完成按钮后，安装将自动开启。过程跟平时安装普通操作系统一样，不再赘述，不久之后，你的第一台KVM虚拟机的客户机就启动并运行了。说明这里笔者在KVM 虚拟机中运行的是一个linux 发行版本BackTrack。BackTrack是精简版Linux系统以及破解软件。可以利用其破解软件 来搜寻和破解无线网络的密码。运行界面如图9。

图9 KVM虚拟机的客户机

 

四、 使用virsh执行高级管理任务

　　virsh的学习曲线非常陡峭。但是另一种可选方式virt-manager的缺陷还很明显，virt-manager需要在系统内运行，这会浪费资源并为别有目的的人提供额外的进攻点。virt-manager的另一大缺点是需要通过图形工作站运行远程接入的方式，才能对服务器上的虚拟机进行管理。而virsh则可以通过命令行执行各种各样的管理任务。如先前所说virsh通过主命令和子命令管理每个虚拟机功能。要学习virsh很困难，因为有许多命令。virsh通过主命令和子命令管理每个虚拟机功能。要查看所有命令，输入virsh help。你可能发现大量命令，不过每个命令都有帮助指南，只需要输入virsh help。例如使用virsh help uri，就可以看到所有关于virsh uri命令的帮助。不过一旦你获得一个很强的命令功能，就能获得收益。下面是virsh命令实例：

　　1创建一个名称是myWin7的windows 7虚拟机

　　使用命令：

　　# yum install virt-viewer

　　virt-install --name myWin7 --hvm --ram 1024 --disk path=/tmp/win7.img,size=10 --network network:default --vnc --os-variant vista --cdrom /dev/hda

　　Starting install...

　　Creating storage file... | 10.0 GB 00:00

　　Creating domain... | 0 B 00:00

　　Domain installation still in progress. Waiting for installation to complete.

　　下面安装将自动开启。过程跟平时安装普通操作系统一样，不再赘述。运行界面如图10。

图10 安装windows 7

　　(2)查看虚拟机

　　# virsh -c qemu:///system list

　　Id 名称 状态

　　----------------------------------

　　1 myWin7 running

　　(3)关闭虚拟机

　　#virsh shutdown myWin7

　　(4)彻底摧毁一个虚拟机

　　#virsh destroy myWin7