kvm系列之二：kvm日常管理

日常管理概述

接着上一篇，这篇博客主要描述kvm日常管理中使用的一些方法和命令。

kvm的管理主要有以下几个方面：

• kvm状态和配置管理：包括kvm虚拟机的开启、关闭、挂起、恢复，配置文件的导出导入和编辑，还有虚拟机重命名等
• 磁盘管理：包括虚拟机磁盘的创建、信息查看、格式转换、容量更改以及格式化、挂载使用
• kvm的console连接
• kvm开机自启动
• kvm快照和克隆
• 另外，网络模式更改和热添加技术在下一篇描述

kvm状态管理

开启、关闭和查看

• 状态查看

[root@kvm1 opt]# virsh list 
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 2     Centos7                        running

[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 2     Centos7                        running

参数说明：加上--all参数可以显示所有虚拟机，如果不加，就不能显示处于关闭状态的虚拟机了。这个在下面关闭虚拟机的例子中演示

• 关闭

[root@kvm1 opt]# virsh shutdown Centos7 
Domain Centos7 is being shutdown

[root@kvm1 opt]# virsh list
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------

[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 -     Centos7                        shut off

##还有一种方法，是强制关闭，效果如同拔电源
[root@timmy ~]# virsh destroy Centos7 

• 开启

[root@kvm1 opt]# virsh start Centos7 
Domain Centos7 started

[root@kvm1 opt]# virsh list
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 3     Centos7                        running

• 挂起

[root@kvm1 opt]# virsh suspend Centos7 
Domain Centos7 suspended

[root@kvm1 opt]# virsh list
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 3     Centos7                        paused

• 恢复

[root@kvm1 opt]# virsh resume Centos7 
Domain Centos7 resumed

[root@kvm1 opt]# virsh list
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 3     Centos7                        running

• 重启

[root@kvm1 opt]# virsh reboot Centos7 

kvm配置导出、导入

首先，一个kvm虚拟机其实只包含了两个文件，一个是磁盘文件，另一个就是配置文件，只要有这两个文件，就可以把虚拟机迁移到别的宿主机上。

在本文所用环境中，磁盘文件是构建kvm时生成的，路径也是那时指定的，就在/opt目录下，那么磁盘文件的路径呢？

[root@kvm1 opt]# ll /opt/*.raw
-rw------- 1 qemu qemu 10737418240 Feb  3 10:43 /opt/centos2.raw
[root@kvm1 opt]# ll /etc/libvirt/qemu/*.xml
-rw------- 1 root root 4075 Feb  3 09:50 /etc/libvirt/qemu/Centos7.xml

如上就是磁盘文件和配置文件存放的路径。需要说明的是，配置的导入导出不是简单copy文件，而必须使用相应命令。

• 配置文件导出

[root@kvm1 opt]# virsh dumpxml Centos7 >Centos7.xml
##当前目录会生成导出的xml配置文件
[root@kvm1 opt]# ls
centos2.raw  CentOS-7-x86_64-Minimal-1804.iso  Centos7.xml  rh

• 配置文件导入

###首先要关闭、删除虚拟机
[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 3     Centos7                        running

[root@kvm1 opt]# virsh destroy Centos7 
Domain Centos7 destroyed

##删除虚拟机
[root@kvm1 opt]# virsh undefine Centos7 
Domain Centos7 has been undefined

##查看虚拟机状态，确认配置文件和虚拟机都已经被删除
[root@kvm1 opt]# ls /etc/libvirt/qemu/
networks
[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------

##导入配置文件，开启虚拟机
[root@kvm1 opt]# virsh define Centos7.xml 
Domain Centos7 defined from Centos7.xml
##查看虚拟机状态，确认虚拟机和配置文件都存在
[root@kvm1 opt]# virsh define Centos7.xml 
Domain Centos7 defined from Centos7.xml

[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 -     Centos7                        shut off

[root@kvm1 opt]# ls /etc/libvirt/qemu/    
Centos7.xml  networks

当然，最好开启虚拟机并确认运行状态，这里就不贴了

• 编辑配置文件

这个我们通过一种模拟场景来说明：

如果我们修改了磁盘文件的名称，这时启动虚拟机就会发生错误。这时当然可以通过把磁盘名字改回去，但这就是要吵架的节奏了，能这么干我还要拿这个场景来做什么啊？

那既然问题是因为磁盘真实名称和配置文件名称不一样造成的，那就修改配置文件呗。

配置文件可以使用vim直接修改，也可以使用专业的修改命令，后者包含了语法检查，所以我们使用后者。

这个场景的整体模拟如下：

###修改磁盘名称，然后启动kvm报错（找不到磁盘文件）
[root@kvm1 opt]# mv centos2.raw centos.raw  
[root@kvm1 opt]# virsh start Centos7 
error: Failed to start domain Centos7
error: Cannot access storage file '/opt/centos2.raw': No such file or directory

###修改配置文件，可以和vim一样使用/disk或者/device定位到下面区域
[root@kvm1 opt]# virsh edit Centos7 
    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='raw'/>
      <source file='/opt/centos.raw'/>   ###这里修改磁盘名字
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/>
    </disk>

###修改后就可以正常启动kvm了
[root@kvm1 opt]# virsh start Centos7 
Domain Centos7 started
[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 5     Centos7                        running

• 虚拟机重命名

这里有两点要说明：一、需要关闭虚拟机后操作；二、早期版本可能不支持重命名，但可以通过修改配置文件来实现

##开机状态下修改会报错（无法重命名开机状态的虚拟机）
[root@kvm1 opt]# virsh domrename Centos7 web01
error: Requested operation is not valid: cannot rename active domain

##关机后可以正常重命名
[root@kvm1 opt]# virsh destroy Centos7 
Domain Centos7 destroyed

[root@kvm1 opt]# virsh domrename Centos7 web01
Domain successfully renamed

##确认状态，虚拟机和配置文件都被重命名了
[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 -     web01                          shut off
[root@kvm1 opt]# ls /etc/libvirt/qemu
networks  web01.xml

• 查询vnc端口

##显示的是简明方式，在上一篇中有过描述
[root@kvm1 opt]# virsh vncdisplay web01 
:0

kvm虚拟机的开机自启动

实现目标：宿主机开机的时候，目标虚拟机自启动。

虚拟机的自启动过程描述：一、设置libvirtd自启动，宿主机开机后自动启用libvirtd服务；二、libvirtd服务自动启用模板kvm虚拟机

实现方式：一、设置libvirtd自启动；二、设置目标kvm虚拟机自启动

过程如下（其中描述了实现libvirtd自动启用kvm虚拟机的原理）：

##libvirtd服务自启动
[root@kvm1 opt]# systemctl is-enabled libvirtd.service 
enabled

##设置kvm虚拟机自启动
[root@kvm1 opt]# virsh autostart web01 
Domain web01 marked as autostarted

##虚拟机自启动的原理是创建了如下目录（autostart）和软连接文件
[root@kvm1 opt]# ls /etc/libvirt/qemu
autostart  networks  web01.xml

[root@kvm1 opt]# ll /etc/libvirt/qemu/autostart/
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 27 Feb  3 11:24 web01.xml -> /etc/libvirt/qemu/web01.xml

重启宿主机,，观察kvm虚拟机自启动效果

这里有个点要注意：

经过验证，关闭libvirtd服务，不会影响已经开启的kvm虚拟机
验证方式：vnc连接虚拟机，关闭libvirtd服务后，vnc还可以正常连接并进行操作

配置console连接

这个需要到kvm虚拟机中去配置内核参数，我们目前有两种方式连接到web01(就是正在使用的kvm虚拟机，之前重命名的章节为web01了)：一、vnc；二、到vnc找到ip，然后从宿主机ssh过去。

因为第二种方法可以复制粘贴，我选择第二种，由vnc查找ip的过程就不描述了，直接ssh然后修改，这个过程中顺便把kvm虚拟机的hostname改为web01，方便管理

##ssh然后修改，顺便修改虚拟机的hostname
[root@kvm1 ~]# ssh 192.168.122.67
###...输入密码后就可以登入，登入后修改hostname
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname web01
[root@localhost ~]# hostname
web01

###首先备份配置文件
[root@localhost ~]#  cp /boot/grub2/grub.cfg /tmp/

##修改内核参数，使支持console连接
[root@localhost ~]# grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0,115200n8"

###有兴趣的话可以对比修改前后的文件，看看都改了些什么
[root@localhost ~]# diff /boot/grub2/grub.cfg /tmp/grub.cfg 
100c100
<       linux16 /vmlinuz-3.10.0-862.el7.x86_64 root=/dev/mapper/centos-root ro rd.lvm.lv=centos/root rhgb quiet LANG=en_US.UTF-8 console=ttyS0,115200n8
---
>       linux16 /vmlinuz-3.10.0-862.el7.x86_64 root=/dev/mapper/centos-root ro rd.lvm.lv=centos/root rhgb quiet LANG=en_US.UTF-8
114c114
<       linux16 /vmlinuz-0-rescue-8b69bd3010d14697b7c01af64f5842f0 root=/dev/mapper/centos-root ro rd.lvm.lv=centos/root rhgb quiet console=ttyS0,115200n8
---
>       linux16 /vmlinuz-0-rescue-8b69bd3010d14697b7c01af64f5842f0 root=/dev/mapper/centos-root ro rd.lvm.lv=centos/root rhgb quiet

###回到宿主机，重启虚拟机
[root@kvm1 ~]# virsh reboot web01 
Domain web01 is being rebooted


###重启后验证效果
[root@kvm1 ~]# virsh console web01 
Connected to domain web01
Escape character is ^]

CentOS Linux 7 (Core)
Kernel 3.10.0-862.el7.x86_64 on an x86_64

web01 login: root
Password: 
Last login: Sun Feb  3 11:41:18 from gateway
[root@web01 ~]# 
[root@web01 ~]# 
##如上，连接成功，按ctrl+]组合键就可以回到宿主机的命令行界面

磁盘管理

磁盘管理其实就是qemu-img命令的一系列使用，下面描述比较重要的一些选项。

创建磁盘并使用

• 创建磁盘

[root@kvm1 opt]# qemu-img create /opt/timmy.raw 10G   ##默认的格式是raw，如果要创建qcow2格式的磁盘，需要-f参数指定，后面会有描述；10G指定磁盘容量
Formatting '/opt/timmy.raw', fmt=raw size=10737418240 

• 查看磁盘信息

[root@kvm1 opt]# ll *.raw
-rw------- 1 qemu qemu 10737418240 Feb 3 12:03 centos.raw
-rw-r--r-- 1 root root 10737418240 Feb 3 11:59 timmy.raw


[root@kvm1 opt]# qemu-img info timmy.raw 
image: timmy.raw
file format: raw
virtual size: 10G (10737418240 bytes)
disk size: 0

###可以看到，磁盘的容量是10G，但目前size是0

• 格式化磁盘

[root@kvm1 opt]# mkfs.xfs /opt/timmy.raw 

• 挂载

[root@kvm1 opt]# mkdir /timmy
[root@kvm1 opt]# df -h|grep timmy
/dev/loop0       10G   33M   10G   1% /timmy

• 验证磁盘可用性

[root@kvm1 ~]# cd /timmy/
[root@kvm1 timmy]# echo "my name is tim duncan">name.txt
[root@kvm1 timmy]# cat name.txt
my name is tim duncan

创建qcow2格式的磁盘

大体过程和raw磁盘一样，只是需要指定格式

[root@kvm1 opt]# qemu-img create -f qcow2 /opt/timmy.qcow2 10G

[root@kvm1 opt]# ll -h *.qcow2           
       
-rw-r--r-- 1 root root 193K Feb  3 12:11 timmy.qcow2
[root@kvm1 opt]# qemu-img info /opt/timmy.qcow2 
image: /opt/timmy.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 10G (10737418240 bytes)
disk size: 196K
cluster_size: 65536
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: false

改变磁盘容量

有两种方式：一、直接给定容量值；二、在当前容量基础上增加或减少

对于第二种方式，qcow2格式的磁盘只支持扩容，不支持缩容，原因可能与其存储原理有关（非连续性）

要注意的是：生产环境中，就算用的是raw格式，也不要做缩容

这里我修改的是上面创建的timmy.qcow2文件

[root@kvm1 opt]# qemu-img resize /opt/timmy.qcow2 +5G
Image resized.

[root@kvm1 opt]# qemu-img info /opt/timmy.qcow2      
image: /opt/timmy.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 15G (16106127360 bytes)
disk size: 260K
cluster_size: 65536
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: false

磁盘格式转换

首先需要说明：这里的转换是生成了一个新文件，源文件依然存在，并保持原来的格式。操作过程如下

[root@kvm1 opt]# ll -h *.raw *.qcow2
-rw------- 1 qemu qemu  10G Feb  3 12:26 centos.raw
-rw-r--r-- 1 root root 257K Feb  3 12:25 timmy.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root  10G Feb  3 12:09 timmy.raw

##格式转换命令
[root@kvm1 opt]# qemu-img convert -f raw -O qcow2 timmy.raw timmy.raw.qcow2

##查看新生成的磁盘文件
[root@kvm1 opt]# ll -h *.raw *.qcow2
-rw------- 1 qemu qemu  10G Feb  3 12:26 centos.raw
-rw-r--r-- 1 root root 257K Feb  3 12:25 timmy.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root  10G Feb  3 12:09 timmy.raw
-rw-r--r-- 1 root root 2.9M Feb  3 12:29 timmy.raw.qcow2

[root@kvm1 opt]# qemu-img info timmy.raw.qcow2 
image: timmy.raw.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 10G (10737418240 bytes)
disk size: 3.0M
cluster_size: 65536
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: false

修改虚拟机web01的磁盘格式为qcow2

注意：修改磁盘格式后，磁盘文件的名字和格式都改变了，就如同之前磁盘重命名一样，需要修改配置文件，否则启动时会报错。

• 修改磁盘格式

[root@kvm1 opt]# qemu-img convert -f raw -O qcow2 centos.raw centos.qcow2
[root@kvm1 opt]# ll -h *.raw *.qcow2                                     
-rw-r--r-- 1 root root 1.3G Feb  3 12:34 centos.qcow2
-rw------- 1 qemu qemu  10G Feb  3 12:34 centos.raw
-rw-r--r-- 1 root root 257K Feb  3 12:25 timmy.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root  10G Feb  3 12:09 timmy.raw
-rw-r--r-- 1 root root 2.9M Feb  3 12:29 timmy.raw.qcow2

[root@kvm1 opt]# qemu-img info centos.qcow2 
image: centos.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 10G (10737418240 bytes)
disk size: 2.0G
cluster_size: 65536
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: false

• 修改虚拟机配置文件

 [root@kvm1 opt]# virsh edit web01 
   <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='qcow2'/>  ###这里修改磁盘格式
      <source file='/opt/centos.qcow2'/>      ###这里修改磁盘文件路径
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/>
    </disk>

• 重启生效

这里有个问题，是后来做快照的时候发现的：我初次重启使用的是virsh reboot，做快找报错显示不能为raw格式的存储设备做快照；随后用destroy关机再重启就可以了

• 这里补充一下，也可以在初始构建虚拟机的时候指定磁盘格式

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name Centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/timmy.qcow2,format=qcow2,size=10 --cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-Minimal-1804.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

kvm快照

创建快照

几点需要说明：

raw格式的磁盘不支持快照

kvm虚拟机开启和关闭的时候都可以创建快照

创建快照后，ll -h查看，磁盘占用空间变大了；但删除快照后查看，磁盘占用空间不会变小，这个就不再单独贴上来了

[root@kvm1 opt]# virsh snapshot-create web01
error: unsupported configuration: internal snapshot for disk vda unsupported for storage type raw

##以上报错，这是web01的磁盘还是raw格式，destroy并重新启动后就可以了
[root@kvm1 opt]# virsh destroy web01 
Domain web01 destroyed

[root@kvm1 opt]# virsh start web01 
Domain web01 started

##进入virsh交互操作界面
[root@kvm1 opt]# virsh 
Welcome to virsh, the virtualization interactive terminal.

Type:  'help' for help with commands
       'quit' to quit

##创建快照
virsh # snapshot-create web01
Domain snapshot 1549169536 created
##查看快照
virsh # snapshot-list web01
 Name                 Creation Time             State
------------------------------------------------------------
 1549169536           2019-02-03 12:52:16 +0800 running

删除快照

virsh # snapshot-create web01
Domain snapshot 1549169814 created
virsh # snapshot-list web01  
 Name                 Creation Time             State
------------------------------------------------------------
 1549169536           2019-02-03 12:52:16 +0800 running
 1549169814           2019-02-03 12:56:54 +0800 running

##删除快照
virsh # snapshot-delete web01 --snapshotname  1549169814
Domain snapshot 1549169814 deleted


##删除后查看快照列表
virsh # snapshot-list web01
 Name                 Creation Time             State
------------------------------------------------------------
 1549169536           2019-02-03 12:52:16 +0800 running

恢复快照

进行这个操作前可以进入web01，对其做一些修改，作为恢复快照后的比照。我就是在家目录创建了一个文件，恢复快照后这个文件没有了。这个过程就不贴了。

恢复快照的命令如下：

virsh # snapshot-revert web01 --snapshotname  1549169536

kvm克隆

kvm的克隆和VMware虚拟机一样，分完整克隆和链接克隆，这里不再详细描述。

有几点说明：

克隆操作要求虚拟机处于挂起或者关闭状态

克隆不包含快照，所以克隆后的磁盘文件可能比源磁盘文件小

完整克隆

##提示必须在关机或者挂起的状态下克隆
[root@kvm1 opt]# virt-clone --auto-clone -o web01 -n web02
ERROR    Domain with devices to clone must be paused or shutoff.

##挂起虚拟机
[root@kvm1 opt]# virsh suspend web01 
Domain web01 suspended

##完整克隆
[root@kvm1 opt]# virt-clone --auto-clone -o web01 -n web02
WARNING  Setting the graphics device port to autoport, in order to avoid conflicting.
Allocating 'centos-clone.qcow2'                                                                                                             |  10 GB  00:00:14     


##查看可伶后的状态，发现虚拟机web02和配置文件都存在
Clone 'web02' created successfully.
[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 2     web01                          paused
 -     web02                          shut off

[root@kvm1 opt]# ls /etc/libvirt/qemu
autostart  networks  web01.xml  web02.xml

克隆完毕后可以打开虚拟机查看运行状态，这里不再粘贴。

链接克隆

链接克隆有两种方式，其中一种比较麻烦，现在也不多使用，可以参考https://www.qstack.com.cn/archives/230.html。

我们使用另外一种，简单说就是在源虚拟机的磁盘基础上，创建一个新的磁盘，然后用这个新的磁盘来构建虚拟机，过程如下

[root@kvm1 opt]# qemu-img create -f qcow2 -b centos.qcow2 web03.qcow2                  
Formatting 'web03.qcow2', fmt=qcow2 size=10737418240 backing_file='centos.qcow2' encryption=off cluster_size=65536 lazy_refcounts=off 

##构建虚拟机，与之前的构建命令做区别，可以理解就是pc机安装完系统后，不再设置从光驱启动，而是直接从硬盘启动了
[root@kvm1 opt]# virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web03 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/web03.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

##连接克隆后查看状态，确认web03虚拟机运行状态，也可以看看配置文件，当然最好进入系统去看看虚拟机是否可以正常使用
[root@kvm1 opt]# virsh list --all
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------
 2     web01                          paused
 3     web02                          running
 4     web03                          running

[root@kvm1 opt]# ls /etc/libvirt/qemu
autostart  networks  web01.xml  web02.xml  web03.xml

这篇就到这里，剩下的网卡模式和kvm的热添加技术在下一篇中描述。