紅帽企業(yè)版6.0 KVM虛擬機(jī)實(shí)戰(zhàn)攻略

2011-03-21 10:04:21

云計(jì)算

虛擬化 在2010年4月發(fā)布的RHEL 6.0 Beta版中 ，去掉了Xen，這也許是第一個(gè)不包含Xen Hypervisor的知名linux發(fā)行版，之前有報(bào)道過Red Hat有可能會(huì)在RHEL 6.0中用KVM完全代替Xen，現(xiàn)在看來以前的消息一點(diǎn)不假。

在2010年4月發(fā)布的RHEL 6.0 Beta版中 ，去掉了Xen，這也許是第一個(gè)不包含Xen Hypervisor的知名Linux發(fā)行版，之前有報(bào)道過Red Hat有可能會(huì)在RHEL 6.0中用KVM完全代替Xen，現(xiàn)在看來以前的消息一點(diǎn)不假。KVM 是指基于 Linux 內(nèi)核的虛擬機(jī)(Kernel-based Virtual Machine)。增加 KVM 到 Linux 內(nèi)核是 Linux 發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，這也是第一個(gè)整合到 Linux 主線內(nèi)核的虛擬化技術(shù)。在 KVM 模型中，每一個(gè)虛擬機(jī)都是一個(gè)由 Linux 調(diào)度程序管理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程，你可以在用戶空間啟動(dòng)客戶機(jī)操作系統(tǒng)。一個(gè)普通的 Linux 進(jìn)程有兩種運(yùn)行模式：內(nèi)核和用戶。 KVM 增加了第三種模式：客戶模式(有自己的內(nèi)核和用戶模式)。

KVM 所使用的方法是通過簡(jiǎn)單地加載內(nèi)核模塊而將 Linux 內(nèi)核轉(zhuǎn)換為一個(gè)系統(tǒng)管理程序。這個(gè)內(nèi)核模塊導(dǎo)出了一個(gè)名為 /dev/kvm 的設(shè)備，它可以啟用內(nèi)核的客戶模式(除了傳統(tǒng)的內(nèi)核模式和用戶模式)。有了 /dev/kvm 設(shè)備，VM 使自己的地址空間獨(dú)立于內(nèi)核或運(yùn)行著的任何其他 VM 的地址空間。設(shè)備樹(/dev)中的設(shè)備對(duì)于所有用戶空間進(jìn)程來說都是通用的。但是每個(gè)打開 /dev/kvm 的進(jìn)程看到的是不同的映射(為了支持 VM 間的隔離)。KVM安裝 KVM 之后，您可以在用戶空間啟動(dòng)客戶操作系統(tǒng)。每個(gè)客戶操作系統(tǒng)都是主機(jī)操作系統(tǒng)(或系統(tǒng)管理程序)的一個(gè)單個(gè)進(jìn)程。 圖 1 提供了一個(gè)使用 KVM 進(jìn)行虛擬化的視圖。

圖 1 KVM 原理圖

一、KVM 虛擬機(jī)的管理工具

準(zhǔn)確來說，KVM 僅僅是 Linux 內(nèi)核的一個(gè)模塊。管理和創(chuàng)建完整的 KVM 虛擬機(jī)，需要更多的輔助工具。QEMU-KVM：在 Linux 系統(tǒng)中，首先我們可以用 modprobe 命令加載 KVM 模塊，如果用 RPM 安裝 KVM 軟件包，系統(tǒng)會(huì)在啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載模塊。加載了模塊后，才能進(jìn)一步通過其他工具創(chuàng)建虛擬機(jī)。但僅有 KVM 模塊是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)橛脩魺o法直接控制內(nèi)核模塊去做事情，還必須有一個(gè)用戶空間的工具。關(guān)于用戶空間的工具，KVM 的開發(fā)者選擇了已經(jīng)成型的開源虛擬化軟件 QEMU。QEMU 是一個(gè)強(qiáng)大的虛擬化軟件，它可以虛擬不同的 CPU 構(gòu)架。比如說在 x86 的 CPU 上虛擬一個(gè) Power 的 CPU，并利用它編譯出可運(yùn)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 內(nèi)核模塊的用戶空間工具 QEMU-KVM。所以 Linux 發(fā)行版中分為 內(nèi)核部分的 KVM 內(nèi)核模塊和 QEMU-KVM 工具。這就是 KVM 和 QEMU 的關(guān)系。 Libvirt、virsh、virt-manager：盡管 QEMU-KVM 工具可以創(chuàng)建和管理 KVM 虛擬機(jī)，RedHat 為 KVM 開發(fā)了更多的輔助工具，比如 libvirt、libguestfs 等。原因是 QEMU 工具效率不高，不易于使用。Libvirt 是一套提供了多種語言接口的 API，為各種虛擬化工具提供一套方便、可靠的編程接口，不僅支持 KVM，而且支持 Xen 等其他虛擬機(jī)。使用 libvirt，你只需要通過 libvirt 提供的函數(shù)連接到 KVM 或 Xen 宿主機(jī)，便可以用同樣的命令控制不同的虛擬機(jī)了。Libvirt 不僅提供了 API，還自帶一套基于文本的管理虛擬機(jī)的命令 virsh，你可以通過使用 virsh 命令來使用 libvirt 的全部功能。但最終用戶更渴望的是圖形用戶界面，這就是 virt-manager。他是一套用 python 編寫的虛擬機(jī)管理圖形界面，用戶可以通過它直觀地操作不同的虛擬機(jī)。Virt-manager 就是利用 libvirt 的 API 實(shí)現(xiàn)的。

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二、 安裝配置KVM 相關(guān)軟件

1 系統(tǒng)要求：

處理器需求:需要一臺(tái)可以運(yùn)行最新linux內(nèi)核的Intel處理器(含VT虛擬化技術(shù))或AMD處理器(含SVM安全虛擬機(jī)技術(shù)的AMD處理器, 也叫AMD-V)?？梢允褂萌缦旅顧z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

如果輸出的結(jié)果包含 vmx，它是 Intel處理器虛擬機(jī)技術(shù)標(biāo)志;如果包含 svm，它是 AMD處理器虛擬機(jī)技術(shù)標(biāo)志;。如果你甚么都得不到，那應(yīng)你的系統(tǒng)并沒有支持虛擬化的處理 ，不能使用kvm。另外Linux 發(fā)行版本必須在64bit環(huán)境中才能使用KVM。

2 安裝軟件

安裝KVM模塊、管理工具和libvirt (一個(gè)創(chuàng)建虛擬機(jī)的工 具)，我們使用命令行安裝：

#yum install kvm virt-manager libvirt

#/sbin/service libvirtd start

3 確定正確加載kvm模塊

運(yùn)行命令 lsmod | grep kvm 檢查 KVM 模塊是否成功安裝。如果結(jié)果類似于以下輸出，那么 KVM 模塊已成功安裝：

# lsmod | grep kvm

kvm_amd 69416 1

kvm 226208 2 ksm,kvm_amd

4 檢查KVM是否成功安裝

virsh -c qemu:///system list

將會(huì)顯示如下結(jié)果:

# virsh -c qemu:///system list

Id Name State

如果在這里顯示的是一個(gè)錯(cuò)誤的信息，說明有些東西出現(xiàn)了問題。

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三、 使用virt-manager建立一個(gè)KVM虛擬機(jī)

virt-manager 是基于 libvirt 的圖像化虛擬機(jī)管理軟件，請(qǐng)注意不同的發(fā)行版上 virt-manager 的版本可能不同，圖形界面和操作方法也可能不同。本文使用了紅帽6企業(yè)版的 virt-manager-0.8.4-8。創(chuàng)建KVM虛擬機(jī)最簡(jiǎn)單的方法是通過virt-manager接口。從控制臺(tái)窗口啟動(dòng)這個(gè)工具，從root身份輸入virt-manager命令，點(diǎn)擊file菜單的"新建"選項(xiàng)virt-manager接口界面如圖2。

圖2 virt-manager接口界面

virt-manager顯示兩種虛擬化方法：Qemu/KVM或者Xen，這里并選擇Qemu/KVM作為hypervisor如圖3。

圖3 選擇Qemu/KVM作為hypervisor

紅帽企業(yè)版 6.0相比上個(gè)版本簡(jiǎn)化了虛擬化配置步驟分成五步：

1 選擇虛擬機(jī)名稱和指定一種安裝方法：通過網(wǎng)絡(luò)安裝服務(wù)器或者本地CD/DVD驅(qū)動(dòng)包括本地ISO文件(這種方法更簡(jiǎn)單)。

另外新版本還支持網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)和導(dǎo)入之前建立的虛擬機(jī)磁盤如圖4。

圖4選擇虛擬機(jī)名稱和指定一種安裝方法

2 輸入本地ISO文件路徑和文件名如圖5

圖5 輸入本地ISO文件路徑和文件名選擇本地ISO文件

3設(shè)置虛擬機(jī)使用的內(nèi)存容量和處理器數(shù)量如圖6。

圖6 設(shè)置虛擬機(jī)使用的內(nèi)存容量和處理器數(shù)量

4配置虛擬機(jī)的存儲(chǔ)方法。對(duì)于存儲(chǔ)后端有兩種選擇：物理存儲(chǔ)設(shè)備或者使用之前建立磁盤文件。如果出于簡(jiǎn)單測(cè)試，創(chuàng)建文件作為存儲(chǔ)后端。當(dāng)創(chuàng)建虛擬磁盤時(shí)，默認(rèn)的10GB如圖7。

圖7 對(duì)于簡(jiǎn)易安裝，選擇一個(gè)文件作為存儲(chǔ)備份后端

5 網(wǎng)絡(luò)配置，在這里選擇NAT方式。下面最后可看到虛擬機(jī)信息的概況如圖8。

圖8 虛擬機(jī)信息

說明："在安裝前自定義配置"選項(xiàng)提供一些高級(jí)自定義配置。在最后窗口點(diǎn)擊完成按鈕后，安裝將自動(dòng)開啟。過程跟平時(shí)安裝普通操作系統(tǒng)一樣，不再贅述，不久之后，你的第一臺(tái)KVM虛擬機(jī)的客戶機(jī)就啟動(dòng)并運(yùn)行了。說明這里筆者在KVM 虛擬機(jī)中運(yùn)行的是一個(gè)linux 發(fā)行版本BackTrack。BackTrack是精簡(jiǎn)版Linux系統(tǒng)以及破解軟件?？梢岳闷淦平廛浖?來搜尋和破解無線網(wǎng)絡(luò)的密碼。運(yùn)行界面如圖9。

圖9 KVM虛擬機(jī)的客戶機(jī)

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四、 使用virsh執(zhí)行高級(jí)管理任務(wù)

virsh的學(xué)習(xí)曲線非常陡峭。但是另一種可選方式virt-manager的缺陷還很明顯，virt-manager需要在系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行，這會(huì)浪費(fèi)資源并為別有目的的人提供額外的進(jìn)攻點(diǎn)。virt-manager的另一大缺點(diǎn)是需要通過圖形工作站運(yùn)行遠(yuǎn)程接入的方式，才能對(duì)服務(wù)器上的虛擬機(jī)進(jìn)行管理。而virsh則可以通過命令行執(zhí)行各種各樣的管理任務(wù)。如先前所說virsh通過主命令和子命令管理每個(gè)虛擬機(jī)功能。要學(xué)習(xí)virsh很困難，因?yàn)橛性S多命令。virsh通過主命令和子命令管理每個(gè)虛擬機(jī)功能。要查看所有命令，輸入virsh help。你可能發(fā)現(xiàn)大量命令，不過每個(gè)命令都有幫助指南，只需要輸入virsh help。例如使用virsh help uri，就可以看到所有關(guān)于virsh uri命令的幫助。不過一旦你獲得一個(gè)很強(qiáng)的命令功能，就能獲得收益。下面是virsh命令實(shí)例：

1創(chuàng)建一個(gè)名稱是myWin7的windows 7虛擬機(jī)

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.

下面安裝將自動(dòng)開啟。過程跟平時(shí)安裝普通操作系統(tǒng)一樣，不再贅述。運(yùn)行界面如圖10。

圖10 安裝windows 7

(2)查看虛擬機(jī)

# virsh -c qemu:///system list

Id 名稱 狀態(tài)

1 myWin7 running

(3)關(guān)閉虛擬機(jī)

#virsh shutdown myWin7

(4)徹底摧毀一個(gè)虛擬機(jī)

#virsh destroy myWin7

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