国产化ARM平台KVM虚拟化实战:麒麟系统部署与全生命周期存储维护

目录

一、KVM简介

二、安装KVM组件

2.1、安装KVM前提

2.2、KVM管理工具

2.3KVM安装

2.3.1安装KVM组件

2.3.2启动服务并设置开启自启

三、创建&管理虚拟机

3.1创建虚拟机

3.2安装过程

3.2.1选择安装方式

3.2.2选择安装iso文件

3.2.3选择分配给虚拟机的内存和cpu

3.2.4配置存储

3.2.5设置虚拟机名称以及网络

3.2.6安装前配置

3.2.7开始安装

四、虚拟机创建快照

3.1、创建快照的前提

3.2、创建虚拟机快照

 3.3、恢复快照

 3.4、删除快照

五、虚拟机增加硬盘

5.1、选择对应的虚拟机

5.2、添加硬件

5.3、验证

一、KVM简介

KVM(Kernel-based Virtual Machine) 是一种基于Linux内核的开源虚拟化技术,可将Linux内核转变为支持全虚拟化的Hypervisor。它通过硬件辅助虚拟化技术(如Intel VT-x/AMD-V)直接在物理机上运行多个未经修改的虚拟机,为云计算、服务器整合和开发测试等场景提供高效的虚拟化支持。

核心特性:

  1. 原生集成:作为Linux内核模块(kvm.ko)实现,与内核共享资源调度和内存管理机制
  2. 高性能:利用CPU硬件虚拟化扩展,虚拟机性能损耗可低至3%以内
  3. 多平台支持:兼容x86、ARM、PowerPC等架构,可运行Windows、Linux等主流操作系统
  4. 动态资源分配:支持CPU热添加、内存气球(Memory Ballooning)等实时资源调整技术
  5. 生态完善:与QEMU协作提供设备模拟,通过libvirt实现统一管理(如virt-manager工具)

KVM网络模型:

  1. NAT模式:使用NAT模式,就是让虚拟机借助NAT(网络地址转换)功能,通过宿主机所在的网络来访问公网。也就是说,使用NAT模式可以实现在虚拟系统里访问互联网。NAT方式是kvm安装后的默认方式。它支持主机与虚拟机的互访,同时也支持虚拟机访问互联网,但不支持外界访问虚拟机。NAT方式的适用范围桌面主机虚拟化,不适用于服务器虚拟化。
  2. Bridge模式:桥接模式是使用比较多的模式,它使虚拟机拥有自己的独立网卡和IP,然后通过借用宿主机的网卡对外连接网络。它把宿主机的网卡当作了一种桥,通过这个桥连接外网的世界。在这种模式下,可以简单的理解成虚拟机和宿主机是两个不同的机器,有独立IP可以相互访问。对于虚拟机的IP获取,一般可以手动配置也可以通过DHCP获取得到。桥接模式下客户机与宿主机处于同一网络环境,类似于一台真实的宿主机,直接访问网络资源,设置好后客户机与互联网,客户机与主机之间的通信都很容易。Bridge方式适用于服务器虚拟化

     3、host-only模式:也叫隔离模式,意思就是将所有的虚拟机组成一个局域网,不能和外界通信,不能访问Internet,其他主机也不能访问虚拟主机,安全性高。 如何配置桥接网络

典型应用场景:

  • 私有云基础架构:OpenStack+KVM构建企业级laaS平台
  • 开发测试环境:快速克隆虚拟机模板(qcow2差分镜像)
  • 边缘计算:轻量化KVM+Libvirt管理边缘节点(<1GB内存占用)
  • 安全隔离:QEMU沙箱模式运行不可信代码

二、安装KVM组件

2.1、安装KVM前提

在BIOS需要开启虚拟机支持

2.2、KVM管理工具

Virt-manager 图形化管理工具

Virsh 命令行管理工具

Virt-clone 克隆工具

Virt-install 安装工具

2.3KVM安装

2.3.1安装KVM组件

执行如下命令进行安装:

yum install libvirt* qemu* virt-manager -y

#博主这里用的是麒麟官方的镜像源

2.3.2启动服务并设置开启自启

启动服务:
systemctl start libvirtd
设置开机自启动:
systemctl enable libvirtd

三、创建&管理虚拟机

3.1创建虚拟机

在终端执行virt-manager打开KVM图形化管理工具

virt-manager

3.2安装过程

3.2.1选择安装方式

这里选择本地安装 点击文件–>新建虚拟机–>选择本地安装介质–>前进。如下图所示。

3.2.2选择安装iso文件

点击浏览,选择对应的iso镜像>前进。

3.2.3选择分配给虚拟机的内存和cpu

我这里分配8G(1024×8)

3.2.4配置存储

方式一:为虚拟机启用存储–>为虚拟机创建磁盘镜像(设置磁盘空间大小,默认的存储路径为/var/lib/libvirt/images)–>前进;

方式二:为虚拟机启用存储–>选择或创建自定义存储–>管理–>选择default存储池–>添加卷(设置卷名,卷大小,磁盘格式)–>选择卷–>前进;

这里类似与VMware里面的虚拟机存放位置

下面示例采用方式二的来进行配置:

3.2.5设置虚拟机名称以及网络

虚拟机名称:Ky-D

存储选择在安装前自定义配置

网络选择:选择实际生产使用的网卡,并设置桥接。这样虚拟机就能在物理网络被访问了

注意:Bridge方式适用于服务器主机的虚拟化。NAT方式适用于桌面主机的虚拟化。

3.2.6安装前配置

(1)添加硬件–输入–通用USB Keyboard,不添加键盘无法使用。如下图6所示;

(2)添加硬件–输入–通用EvTouch USB图形数位板,不添加鼠标无法使用。图下图6所示;

(3)添加硬件–图形–类型选择Spice服务

3.2.7开始安装

点击开始安装,即可进入到系统安装引导界面

根据安装引导来进行系统安装,具体步骤略....

四、虚拟机创建快照

快照可以把虚拟机某个时间点磁盘文件状态保存为一个镜像文件。通过这个镜像文件,可以在以后的任何时间快速恢复虚拟机在当时创建snapshot的状态,这个在使用虚拟机来做测试的时候很有用。

3.1、创建快照的前提

  • kvm虚拟机的raw格式磁盘文件不支持快照功能,在创建快照前需要先转换为qcow2格式
  • 基于磁盘创建快照的话,需要虚拟机是关机状态

本文采用基于磁盘创建快照

查询磁盘格式:

[root@tclk-arm ~]# qemu-img info /var/lib/libvirt/images/Ky-D.qcow2 
image: /var/lib/libvirt/images/Ky-D.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 512 GiB (549755813888 bytes)
disk size: 8.96 GiB
cluster_size: 65536
Format specific information:
    compat: 1.1
    lazy refcounts: true
    refcount bits: 16
    corrupt: false

转换磁盘格式:

# 从raw格式转成qcow2格式
# qemu-img convert -f raw -O qcow2 Ky-D.raw Ky-D.qcow2

3.2、创建虚拟机快照

  • 创建快照

创建快照名为“jichu”

qemu-img snapshot -c jichu /var/lib/libvirt/images/Ky-D.qcow2 
  •  查看虚拟机快照列表
[root@tclk-arm ~]# qemu-img snapshot -l /var/lib/libvirt/images/Ky-D.qcow2 
Snapshot list:
ID        TAG                 VM SIZE                DATE       VM CLOCK
1         jichu                   0 B 2025-04-03 15:05:13   00:00:00.000

 3.3、恢复快照

    恢复到“jichu”快照

    qemu-img snapshot -a jichu /var/lib/libvirt/images/Ky-D.qcow2

     3.4、删除快照

    删除"jichu"快照

    qemu-img snapshot -d jichu  /var/lib/libvirt/images/Ky-D.qcow2

    五、虚拟机增加硬盘

    实际生产环境中,经常会碰到服务器磁盘空间不够使用的问题,kvm就支持给虚拟机动态的增加磁盘而不用重启服务器

    5.1、选择对应的虚拟机

    这里点击对应的虚拟机>然后点击编辑>虚拟机详情

    5.2、添加硬件

    添加硬件>存储>配置对应的硬盘后,点击完成

    等待创建完成

    5.3、验证

    登录对应的服务器执行fdisk -l查询磁盘

    [root@Ky-d ~]# fdisk -l
    Disk /dev/vda:512 GiB,549755813888 字节,1073741824 个扇区
    单元:扇区 / 1 * 512 = 512 字节
    扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
    磁盘标签类型:gpt
    磁盘标识符:5AEB9FE3-E097-4708-8138-C2E0AD266BDD
    
    设备          起点       末尾       扇区   大小 类型
    /dev/vda1     2048    1230847    1228800   600M EFI 系统
    /dev/vda2  1230848    3327999    2097152     1G Linux 文件系统
    /dev/vda3  3328000 1073739775 1070411776 510.4G Linux LVM
    
    
    Disk /dev/vdb:100 GiB,107374182400 字节,209715200 个扇区
    单元:扇区 / 1 * 512 = 512 字节
    扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
    

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