当前位置：首页 > news >正文

KVM是什么，如何给一台Linux系统使用KVM技术变成好几个不同配置的Linux系统？

news 来源：原创 2024/9/20 15:03:41

KVM（Kernel-based Virtual Machine）是一种开源的虚拟化技术，它利用Linux内核的虚拟化扩展（Intel VT或AMD-V）来实现硬件虚拟化。KVM最早由Qumranet公司开发，并于2007年被并入Linux内核中，成为内核的一部分。通过KVM，用户可以将Linux操作系统转变为一个虚拟机管理程序（Hypervisor），允许在主机操作系统上运行多个隔离的虚拟机（VM）。

KVM的主要特点

高效的性能：由于KVM直接集成在Linux内核中，它可以直接利用硬件虚拟化扩展提供的功能，从而实现接近裸机的性能。
灵活性和可扩展性：KVM支持多种操作系统，包括Linux、Windows、BSD等。这使得KVM非常灵活，可以在同一个物理主机上运行不同类型的虚拟机。
安全性：KVM利用Linux内核的安全特性，如SELinux和cgroups，来隔离和管理虚拟机的资源。这提高了虚拟机的安全性和稳定性。
集成与兼容性：KVM与QEMU（一个开源的仿真器和虚拟机管理程序）紧密集成，提供了更多的虚拟化功能和硬件支持。此外，KVM还支持Libvirt（一个开源的虚拟化API），方便用户进行虚拟机的管理和自动化操作。
社区支持：由于KVM是开源项目，有一个庞大的社区支持，并且得到了许多企业的认可和使用，例如Red Hat、IBM和Google等。

KVM的工作原理

KVM的工作原理是将每个虚拟机视为一个Linux进程，使用标准的Linux调度程序来管理虚拟机的CPU和内存资源。KVM本身是一组内核模块，包括kvm.ko和kvm-intel.ko或kvm-amd.ko，分别用于支持Intel和AMD的虚拟化技术。

当用户创建一个新的虚拟机时，KVM会通过QEMU创建一个新的进程，这个进程使用KVM提供的虚拟化功能来直接与物理硬件进行交互。这种设计使得KVM能够有效利用现代处理器的硬件虚拟化特性，提供高效的虚拟化性能。

总结

KVM是Linux内核中内置的虚拟化解决方案，能够利用硬件虚拟化特性提供高效的性能。它支持多种操作系统和虚拟化管理工具，广泛用于服务器虚拟化、云计算等领域。作为一个开源项目，KVM拥有强大的社区支持和企业认可，是许多企业和开发者的首选虚拟化技术。

要将一台Linux系统使用KVM技术转变为多个不同配置的Linux系统，您可以通过以下步骤来创建和管理多个虚拟机（VM），每个虚拟机可以运行不同的Linux发行版，并具有不同的配置。

1. 安装KVM和相关工具

首先，确保您的物理主机（Hypervisor）支持KVM，并且KVM已经安装和配置好。大多数现代CPU都支持硬件虚拟化（Intel VT或AMD-V），但需要在BIOS/UEFI中启用。

在Debian/Ubuntu系统上，您可以通过以下命令来安装KVM和相关工具：

sudo apt update
sudo apt install -y qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virt-manager

在CentOS/RHEL系统上，您可以使用以下命令：

sudo yum install -y qemu-kvm libvirt libvirt-python libguestfs-tools virt-install

安装完成后，检查KVM模块是否加载：

lsmod | grep kvm

如果输出中有kvm_intel或kvm_amd，则说明KVM模块已正确加载。

2. 启动和配置Libvirt

安装完成后，确保Libvirt守护进程已启动并且在系统启动时自动运行：

sudo systemctl start libvirtd
sudo systemctl enable libvirtd

3. 创建网络桥接（可选）

如果您希望虚拟机能够直接访问物理网络（即，虚拟机获得的IP地址与物理主机的IP地址在同一网段），需要配置一个网络桥接。

首先，创建一个新的网桥接口（例如br0），并将物理网络接口（例如eth0或enp3s0）绑定到这个网桥。

对于Ubuntu/Debian，您可以编辑/etc/netplan/中的配置文件：

network:version: 2renderer: networkdethernets:eth0:dhcp4: nobridges:br0:dhcp4: yesinterfaces:- eth0

应用更改：

sudo netplan apply

对于CentOS/RHEL，编辑/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0和/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0文件：

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0:

TYPE=Bridge
BOOTPROTO=dhcp
DEVICE=br0
ONBOOT=yes

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0:

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0

重启网络服务：

sudo systemctl restart network

4. 下载ISO镜像文件

下载所需的Linux发行版的ISO镜像文件，用于创建虚拟机。例如，下载Ubuntu或CentOS的ISO文件。

5. 创建虚拟机

您可以使用virt-manager图形界面或virt-install命令行工具来创建虚拟机。

使用virt-manager（图形界面）

打开virt-manager：
```
sudo virt-manager
```
在virt-manager中，点击File > New Virtual Machine。
选择Local install media (ISO image or CDROM)。
浏览到下载的ISO镜像文件。
分配虚拟机的内存和CPU资源。
创建一个新的虚拟硬盘（指定大小）。
选择网络设置（可以选择默认NAT网络或桥接网络）。
点击Finish，开始安装操作系统。

使用virt-install（命令行）

假设要创建一个2GB内存、2个虚拟CPU、20GB虚拟硬盘的虚拟机，ISO镜像文件为/var/lib/libvirt/images/ubuntu.iso，命令如下：

sudo virt-install \--name ubuntu-vm \--ram 2048 \--vcpus 2 \--disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu-vm.qcow2,size=20 \--cdrom /var/lib/libvirt/images/ubuntu.iso \--os-type linux \--network bridge=br0 \--graphics vnc

6. 配置虚拟机

安装完成后，根据需要配置每个虚拟机的网络、存储和计算资源。您可以通过virt-manager或virsh命令行工具管理这些虚拟机。

7. 启动和管理虚拟机

使用virsh管理虚拟机：

# 列出所有虚拟机
sudo virsh list --all# 启动虚拟机
sudo virsh start ubuntu-vm# 关闭虚拟机
sudo virsh shutdown ubuntu-vm# 删除虚拟机
sudo virsh destroy ubuntu-vm
sudo virsh undefine ubuntu-vm