【Linux】虚拟机

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正文

1. 虚拟化技术基础

1.1 核心概念

• Type-1 Hypervisor (裸金属架构): KVM/Xen/ESXi
• Type-2 Hypervisor (宿主架构): VirtualBox/VMware Workstation

1.2 技术选型对比

特性	KVM	VirtualBox	VMware ESXi
性能	接近物理机	中等	最优
资源消耗	低	较高	最低
开源支持	是	部分开源	商业闭源
快照功能	支持	支持	企业级支持

2. KVM环境搭建

2.1 安装验证

# Ubuntu/Debian
sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system virtinst bridge-utils

# CentOS/RHEL
sudo yum install @virtualization

# 验证模块加载
lsmod | grep kvm
# 预期输出应包含kvm_intel或kvm_amd

2.2 创建虚拟机

# 创建20G磁盘镜像
qemu-img create -f qcow2 ubuntu-server.qcow2 20G

# 启动安装（需ISO镜像）
virt-install \
--name ubuntu-server \
--ram 2048 \
--vcpus 2 \
--disk path=ubuntu-server.qcow2 \
--os-type linux \
--os-variant ubuntu22.04 \
--network bridge=virbr0 \
--graphics spice \
--cdrom /path/to/ubuntu-22.04-live-server.iso

3. 网络配置管理

3.1 网络模式对比

模式	IP分配	外部访问	典型应用
NAT	私有地址	单向出站	个人测试环境
桥接	物理网络地址	双向通信	生产服务器
隔离网络	自定义地址	仅主机间通信	安全测试环境

3.2 配置桥接网络

# 编辑网络配置（Ubuntu示例）
sudo nano /etc/netplan/01-netcfg.yaml

# 添加桥接配置
network:
  version: 2
  renderer: networkd
  bridges:
    br0:
      interfaces: [enp3s0]
      addresses: [192.168.1.100/24]
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8, 1.1.1.1]

4. 存储管理技巧

4.1 磁盘扩容操作

# 扩展qcow2镜像到30G
qemu-img resize ubuntu-server.qcow2 +10G

# 虚拟机内部操作
sudo fdisk /dev/vda   # 删除重建分区
sudo resize2fs /dev/vda1

4.2 快照管理

# 创建快照
virsh snapshot-create-as ubuntu-server snap1

# 恢复快照
virsh snapshot-revert ubuntu-server snap1

# 列出快照
virsh snapshot-list ubuntu-server

5. 性能优化策略

5.1 资源分配建议

• 内存优化：启用KSM（合并相同内存页）

  echo 1 > /sys/kernel/mm/ksm/run
  

• 磁盘IO优化：使用virtio驱动+writeback缓存

  <disk type='file' device='disk'>
    <driver name='qemu' type='qcow2' cache='writeback'/>
    <source file='/path/to/disk.qcow2'/>
    <target dev='vda' bus='virtio'/>
  </disk>
  

6. 高级运维操作

6.1 虚拟机迁移

# 冷迁移（关机状态）
virsh dumpxml ubuntu-server > vm-config.xml
scp vm-config.xml root@newhost:/etc/libvirt/qemu/
scp ubuntu-server.qcow2 root@newhost:/var/lib/libvirt/images/

# 热迁移（需共享存储）
virsh migrate --live ubuntu-server qemu+ssh://newhost/system

6.2 监控诊断

# 实时性能监控
virt-top

# 查看虚拟机控制台
virsh console ubuntu-server

# 日志定位
journalctl -u libvirtd -f

7. 常见问题处理

7.1 故障排查表

现象	解决方案
虚拟机无法启动	检查XML配置virsh edit vm
网络连接失败	验证防火墙规则和桥接状态
磁盘空间不足	使用qemu-img resize扩容
性能异常下降	检查virtio驱动是否加载

7.2 安全加固建议

1. 定期更新宿主系统安全补丁

2. 禁用不必要的虚拟机服务

3. 使用AppArmor/SELinux隔离

4. 配置虚拟机访问白名单

   # /etc/libvirt/qemu.conf
   access_drivers = [ "polkit" ]
   

8. 学习路径推荐

1. 掌握基本virsh命令操作
2. 学习libvirt API开发
3. 研究OpenStack云平台架构
4. 探索容器与虚拟机混合部署
5. 参与oVirt管理平台实践

结语
感谢您的阅读！期待您的一键三连！欢迎指正！