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KVM高级功能部署

news 来源：原创 2024/9/20 10:45:08

kvm虚拟机迁移

静态迁移(拷贝)

关闭虚拟机
拷贝
磁盘镜像 .xml配置文件
操作方便

动态迁移

动态迁移分为基于共享存储的动态迁移和基于数据块的动态迁移
基于共享存储的动态迁移

利用共享存储,存磁盘镜像,存配置文件
速度快
不用关虚拟机

基于数据块的动态迁移

不用关虚拟机
不需要共享存储
速度相较于基于共享存储的动态迁移较慢

本案例环境

案例需求

（1）通过静态迁移实现 KVM 虚拟机的迁移。

（2）通过基于共享存储的动态迁移方式实现 KVM 虚拟机的迁移。

（3）通过基于数据块的动态迁移方式实现 KVM 虚拟机的迁移。

（4）实现 KSM 内存优化。

一:通过VNC Viewer安装虚拟机

先将CentOS-7-x86_64-DVD-2009.iso拷贝到/opt下

在源宿主机上准备虚拟机

（1）用virt-install 命令安装虚拟机并设置VNC Viewer连接端口

[root@kvm01 ~]# systemctl stop firewalld

[root@kvm01 ~]# systemctl disable firewalld

[root@kvm1 ~]# mkdir -p /data_kvm/store

[root@kvm01 ~]# virt-install -n test01 -r 1024 --vcpus=1 --disk path=/data_kvm/store/test01.qcow2,size=10 -w bridge:br0 --virt-type=kvm --accelerate --autostart -c /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-2009.iso --vnc --vncport=5901 --vnclisten=0.0.0.0

备注：

-n：指定虚拟机的名字。
-r：指定内存大小。
--vcpu：指定虚拟 CPU 个数。
--disk：指定磁盘文件放置位置及大小。
-w：制定所使用的网桥。
--autostart：设置虚拟机在宿主机开机时启动。
-c：指定镜像文件。
--vncport：通过 vnc viewer 连接的端口。
--vnclisten：通过 vnc
--accelerate：当安装qemu客户机时，如果支持可用kvm或kqemu内核加速能力，KVM加速器

备注：

执行此命令时会有报错提示，如下所示，使用文本方式安装会有这个提示。意思是告诉用户没有图形界面，

可以使用VNC远程连接过来进行安装，

ERROR

unsupported format character '奠(0xffffffe7) at index 47

域安装失败，您可以运行下列命令重启您的域：

'virsh start virsh --connect qemu:///system start test01'

否则请重新开始安装。

（2）在windows宿主机上安装VNC Viewer

（3）打开VNC Viewer，新建一个连接，连接上后，安装虚拟机，

注意：填写的IP地址是Linux宿主机的IP地址，开放的端口号5901映射到了test01虚拟机。连接成功后，就可以开始安装虚拟机了。

（4）安装后查看

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

（5）启动虚拟机

[root@kvm01 ~]# virsh start test01

备注：

安装完后，虚拟机是关闭的状态

（6）在vnc终端上再次连接test01虚拟机并登录系统

二：静态迁移

提取磁盘和配置文件

（1）查看虚拟机 test01 当前状态

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

（2）关闭虚拟机 test01

[root@kvm01 ~]# virsh shutdown test01

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

（3）导出虚拟机 test01 的 xml 配置文件

[root@kvm01 ~]# virsh dumpxml test01 > test01.xml

[root@kvm01 ~]# ll

（4）定位虚拟机 test01 的磁盘文件

[root@kvm01 ~]# virsh domblklist test01

(5)拷贝配置文件和磁盘文件到目标宿主机 kvm02 上

现在kvm02上创建目录

[root@kvm2 ~]# mkdir -p /data_kvm/store

到kvm01上拷贝文件到kvm02上

[root@kvm01 ~]# scp test01.xml 192.168.10.202:/etc/libvirt/qemu/

[root@kvm01 ~]# scp /data_kvm/store/test01.qcow2 192.168.10.202:/data_kvm/store/

在kvm02上配置和启动目标虚拟机

（1）查看被迁移过来的配置文件和磁盘文件

[root@kvm02 ~]# ls -l /etc/libvirt/qemu

[root@kvm02 ~]# ls -l /data_kvm/store/

（2）重新定义虚拟机 test01

[root@kvm02 ~]# virsh list --all

[root@kvm02 ~]# virsh define /etc/libvirt/qemu/test01.xml

[root@kvm02 ~]# virsh list --all

（3）启动虚拟机 test01

[root@kvm02 ~]# virsh start test01

[root@kvm02 ~]# virsh list --all

（4）连接虚拟机 test01 ，查看主机名

[root@kvm02 ~]# virt-manager

打开虚拟机管理器，查看虚拟机的运行

基于共享存储的动态迁移

1. 配置 NFS 共享存储

（1）打开一个新的服务器kvmnfs ，在 kvmnfs 服务器上面安装 NFS 服务

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

[root@localhost ~]# setenforce 0

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname kvmnfs

[root@localhost ~]# bash

[root@kvmnfs ~]# yum -y install nfs-utils

备注：

两台kvm主机的selinux的状态要一致。

（2）配置共享目录

[root@kvmnfs ~]# mkdir /data

[root@kvmnfs ~]# chown -R 777 /data/

[root@kvmnfs ~]# vim /etc/exports

/data 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash)

（3）启动并查看 NFS 服务

[root@kvmnfs ~]# systemctl enable nfs

[root@kvmnfs ~]# systemctl enable rpcbind

[root@kvmnfs ~]# systemctl start nfs

[root@kvmnfs ~]# systemctl start rpcbind

[root@kvmnfs ~]# showmount -e localhost

2.挂载 NFS 目录

（1）源宿主机 kvm01 上查看 NFS 共享目录

[root@kvm01 ~]# showmount -e 192.168.10.101

（2）源宿主机 kvm01 和kvm02上创建 kgc 目录

[root@kvm01 ~]# mkdir /data_kvm/kgc

[root@kvm02 ~]# mkdir /data_kvm/kgc

（3）源宿主机 kvm01 和kvm02上都挂载共享目录

[root@kvm01 ~]# mount -t nfs 192.168.10.101:/data /data_kvm/kgc

[root@kvm01 ~]# mount

[root@kvm02 ~]# mount -t nfs 192.168.10.101:/data /data_kvm/kgc

[root@kvm02 ~]# mount

（4）源宿主机 kvm01 上设置自动挂载

[root@kvm01 ~]# vim /etc/fstab

192.168.10.101:/data /data_kvm/kgc nfs defaults 0 0

3：通过现有的磁盘文件生成虚拟机

（1）拷贝qcow2磁盘文件

将实验用到的系统镜像上传到KVM主机的root家目录中。这里直接使用CentOS官方提供的qcow2格式的系统镜像（CentOS-7-x86_64-GenericCloud-2009.qcow2），这个镜像可以直接部署到kvm或openstack的平台中。

[root@kvm01 ~]# cp /opt/CentOS-7-x86_64-GenericCloud-2009.qcow2 /data_kvm/store/test02.qcow2

（2）部署虚拟机

[root@kvm01 ~]# yum -y install libguestfs-tools

备注：

该工具提供了virt的高级命令，其中有一个virt-customize命令，可以为系统镜像设置密码。

[root@kvm01 ~]# virt-customize -a /data_kvm/store/test02.qcow2 --root-password password:aptech

[root@kvm01 ~]# virt-install \

--name=test02 \

-r 1024 \

--vcpus=1 \

--disk device=disk,bus=virtio,path='/data_kvm/store/test02.qcow2',size=10 \

-w bridge:br0 \

--virt-type=kvm \

--boot hd

备注：

--disk：指定存储设备及其属性

device：设备类型，如cdrom、disk或floppy等，默认为disk；

bus：磁盘总线类型，其值可以为ide、scsi、usb、virtio或xen

--virt-type：使用的hypervisor（虚拟机监视器），如kvm、qemu、xen等

--boot cdrom,hd,network：指定引导次序；

（3）登录测试

备注：

如果觉得慢，此处可以将原有的虚拟机克隆出来

[root@kvm01 ~]# virt-clone -o test01 -n test02 -f /data_kvm/kgc/test02.qcow2

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

[root@kvm01 ~]# virsh domblklist test02

4. 动态迁移

（1）查看 kvm01 和 kvm02 两台宿主机上虚拟机的运行状态

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

[root@kvm02 ~]# virsh list --all

（2）在源宿主机 kvm01 上执行迁移命令

[root@kvm01 ~]# virsh shutdown test02

[root@kvm01 ~]# virsh edit test02

添加红色部分

<devices>

<emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>

<disk type='file' device='disk'>

<driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/>

<source file='/data/kgc/test02.qcow2'/>

<target dev='vda' bus='virtio'/>

<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x07' function='0x0'/>

[root@kvm01 ~]# virsh start test02

Domain test02 started

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

[root@kvm01 ~]# virsh migrate --live --verbose test02 qemu+ssh://192.168.10.202/system tcp://192.168.10.202

备注：

migrate ：迁移

--verbose ：显示迁移的进度

--live：实时迁移

（4）查看迁移后虚拟机的状态

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

[root@kvm02 ~]# virsh list --all

迁移之后源宿主机 kvm01 上虚拟机 test02 被关闭，目标宿主机 kvm02 上虚拟机 test02

处于启动状态

5. 生成配置文件

（1）创建虚拟机 test02 配置文件

[root@kvm02 ~]# ls -l /etc/libvirt/qemu

[root@kvm02 ~]# virsh dumpxml test02 > /etc/libvirt/qemu/test02.xml

[root@kvm02 ~]# cd /etc/libvirt/qemu/

[root@kvm02 qemu]# ll

（2）定义虚拟机 test02 配置文件

[root@kvm02 qemu]# virsh define /etc/libvirt/qemu/test02.xml

基于数据块的动态迁移

1. 在kvm01和kvm02上安装依赖包

设置好阿里的yum源

[root@kvm02 ~]# yum -y install centos-release-qemu-ev

[root@kvm02 ~]# vim /etc/yum.repos.d/CentOS-QEMU-EV.repo

[centos-qemu-ev]

name=CentOS-$releasever - QEMU EV

#mirrorlist=http://mirrorlist.centos.org/?release=$releasever&arch=$basearch&repo=virt-kvm-common

baseurl=http://mirrors.aliyun.com/$contentdir/$releasever/virt/$basearch/kvm-common/

gpgcheck=1

enabled=1

gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-SIG-Virtualization

[root@kvm02 ~]# yum -y install qemu-kvm-ev

安装后重启系统

重启后注意检查防火墙的状态，要处于关闭状态

2. 迁移前准备工作

（1）源宿主机 kvm01 上的准备

[root@kvm01 ~]# vim /etc/hosts

192.168.10.201 kvm01

192.168.10.202 kvm02

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

[root@kvm01 ~]# virsh shutdown test01

[root@kvm01 ~]# virt-clone -o test01 -n test03 -f /data_kvm/store/test03.qcow2

（2）目标宿主机 kvm02 上的准备

[root@kvm02 ~]# vim /etc/hosts

192.168.10.201 kvm01

192.168.10.202 kvm02

备注：

要确保kvm02主机没有同名的虚拟机

以下步骤是为了确保kvm02上没有同名的虚拟机，如果确定没有，就忽略

[root@kvm02 ~]# virsh list --all

[root@kvm02 ~]# virsh undefine test01

[root@kvm02 ~]# cd /data_kvm/store/

[root@kvm02 store]# ls

[root@kvm02 store]# rm -rf test01.qcow2

[root@kvm02 store]# virsh list --all

3. 在kvm02主机上检查资源池

[root@kvm02 store]# virsh pool-list --all

备注：

如果没有创建存储池，此处可能什么都没有，这是正常的

4.在kvm02主机上创建同名磁盘文件

[root@kvm02 ~]# mkdir -p /data_kvm/store

[root@kvm02 store]# qemu-img create -f qcow2 /data_kvm/store/test03.qcow2 20G

5. 在kvm01主机上执行迁移操作

[root@kvm01 ~]# virsh start test03

[root@kvm01 ~]# virsh migrate test03 qemu+ssh://192.168.10.202/system --live --persistent --undefinesource --copy-storage-all --verbose

备注：

--live：实时迁移

--persistent ：将域保留为目标主机物理机器的持久性状态

--undefinesource：删除源主机物理机器上的客户机虚拟机

--copy-storage-all ：使用全磁盘复制的非共享存储进行迁移

--verbose：显示迁移的进度

备注：

如果提示：

“错误：不支持的配置：Hypervisor 不支持 CPU 型号 Broadwell-noTSX-IBRS“

需要安装软件包如下：

yum -y install centos-release-qemu-ev

yum -y install qemu-kvm-ev

6. 验证迁移结果

[root@kvm01 ~]# virsh list --all

[root@kvm02 store]# virsh list --all

KSM

1： KSM 服务介绍

Linux内核特性称为Kernel Shared Memory（基于内核的共享内存）或Kernel Samepage Merging。KSMD作为守护进程，能够合并内存页面来增加并发虚拟机的数量。KSM 适用于宿主机过载的情况下。KSM 通过减少每个虚拟机实际占用的内存数，可以让多个虚拟机分配的内存数量之和大于物理内存数量。而对于相同类型的虚拟机，在物理内存量不变的情况下，可以在一个宿主机中创建更多虚拟机，从而提高虚拟化部署的密度，同时也可以提高物理资源的利用效率。

（1）检查当前 Linux 系统是否支持 KSM

[root@kvm02 ~]# egrep -i ksm /boot/config-3.10.0-1160.el7.x86_64

CONFIG_KSM=y

（2）ksmd服务的配置文件

[root@kvm02 ~]# ls -l /sys/kernel/mm/ksm/

备注：

KSM 的常用配置的作用分别如下所示。

max_page_sharing：设置每个 KSM 页面允许的最大共享数量。这个配置设置了重复数据删除限制，以避免虚拟内存 rmap 列表变得太大。max_page_sharing 最小值为 2，因为新创建的 KSM 页面至少有两个共享器。
merge_across_nodes：指定是否可以合并来自不同 numa 节点的页面。当设置为 0 时，ksm 只合并物理页面并驻留在同一 numa 节点的内存区域中，可以降低访问共享页面的延迟。
pages_to_scan：在 KSM 进程休眠之前会去扫描的内存数量。
run：控制 ksmd 进程是否运行，默认值为 0。要激活 ksm 必须设置其值为 1。如果设置为 0，表示停止运行 ksmd，但会保留已经合并的内存页；如果设置为 1，表示马上运行 ksmd 进程；设置为 2 表示停止运行 ksmd，并分离已经合并的所有内存页，但是保留已经注册为合并的内存区域给下一次使用。
sleep_millisecs:设置 ksmd 进程休眠的时间（单位：毫秒），即为 ksmd 进程两次运行之间的间隔。
stable_node_chains_prune_millisecs: 在 stable_node“ 链 ” 中链接的整个stable_node“dups”列表被周期性地扫描，以删除陈旧的 stable_nodes。该参数的值用于调节重复扫描的时间（单位：毫秒）。

2：配置 KSM 优化内存

（1）先将虚拟机test01克隆出三份

[root@kvm02 ~]# virt-clone -o test01 -n test02 -f /data_kvm/store/test02.qcow2

[root@kvm02 ~]# virt-clone -o test01 -n test03 -f /data_kvm/store/test03.qcow2

[root@kvm02 ~]# virt-clone -o test01 -n test04 -f /data_kvm/store/test04.qcow2

注意：

克隆虚拟机，源虚拟机需要关闭状态

（2）开启所有的虚拟机

[root@kvm02 ~]# virsh start test01

[root@kvm02 ~]# virsh start test02

[root@kvm02 ~]# virsh start test03

[root@kvm02 ~]# virsh start test04

（3）查看Linux宿主机的内存使用情况

[root@kvm02 ~]# free

              total        used        free      shared buff/cache   available

Mem:        3861288     2464360      135440       15208     1261488     1157748

Swap:       4194300           0     4194300

（4）启动 KSM 服务

[root@kvm02 ~]# systemctl start ksm

[root@kvm02 ~]# systemctl start ksmtuned

检查/sys/kernel/mm/ksm/run的值是否为1，如果不是，修改为1

[root@kvm02 ~]# echo 1 > /sys/kernel/mm/ksm/run

（5）再次查看Linux宿主机的内存使用情况

[root@kvm02 ~]# free

              total        used        free      shared buff/cache   available

Mem:        3861288     2449008      103556       15212     1308724     1173004

Swap:       4194300           0     4194300