kvm

1、什么是云计算

云计算是一种按需付费的计算模式，底层是通过虚拟化技术来实现

2、云计算的服务类型有那些

2.1 IAAS基础设施即服务，提供硬件方面的服务，比如ecs云服务器
2.2 PAAS平台即服务，不需要安装nginx，php ，java之类的服
务，只需要部署你的代码
2.3 SAAS软件即服务，给你提供一个后台管理账户，比如企业邮件
服务，比如CDN服务， dropbox （至于如何部署，底层使用的是
什么环境，不需要用户关心
2.4 传统的服务

3、为什么要用云计算

小公司：
招聘运维工程师，跑自己的服务要有硬件资源，需要买服务器，服务器存储idc机房，带宽费，总之上线费高，扩展灵活性不高，如果使用云计算，前期投入小，扩展灵活度高，风险小

大公司：
自己资源丰富，方便给自己提供服务（比如京东双11活动），在闲置时可以给别人提供云服务（并且可以超卖1:1.5），增加收入等用户业务量增加后，再提高 价格等。

4、云计算的基础kvm虚拟化

 4.1、什么是虚拟化
      使用软件来模拟硬件资源，并运行一个操作系统
 4.2、虚拟化软件的分类 
       第一qemu 纯软件模拟所有硬件，兼容性好，速度慢；可以模拟所有的硬件安装各种操作系统
       第二xen速度快，兼容差，依赖于特定的系统内核(Redhat5.5之前使用的是xen,5.5以后使用的是kvm)支持半虚拟化和全虚拟化
       第三kvm结合了xen和qemu的特点兼容性好，速度快，可以实现各种操作系统的运行(目前云都是用的kvm)全虚拟化
 4.3、为什么要虚拟化
         要使硬件资源使用率最大化

5、安装kvm虚拟化管理工具

5.1 kvm软件介绍

kvm（kernel-base virtual machine）
libvirt #虚拟机的管理软件
virt-install virt-clone#虚拟机安装工具和克隆工具
qemu-kvm#使用qemu的技术来虚拟磁盘，管理虚拟机的磁盘，对qemu也有很好的支持

5.2 安装kvm之前，需要准备一台虚拟机

系统：centos7.6/7.5/7.7都可以
内存：4G
CPU：开启虚拟化

image.png

安装一个远程桌面管理工具vnc-viewer-6.19.325-widows-64bite(查看kvm的安装过程)
上传一个镜像到虚拟机上centos-7-x86_64-Minimal-1511.iso(最小化版本的)

5.3 安装需要要软件包

yum install libvirt virt-install qemu-kvm -y
启动服务
systemctl start libvirtd.service
systemctl status libvirtd.service

6 安装一台kvm类型的虚拟机

部署kvm之前，环境准备
安装需要的软件
           yum install libvirt virt-install qemu-kvm -y
启动服务
            systemctl start libvirtd.service
上传镜像文件
             mkdir /opt/os
             cd /opt/os
创建虚拟机
           virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpu 1 --disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10 --cdrom /opt/os/CentOS-7.2-x86_64-Minimal-1511.iso --network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

参数讲解
--virt-type#虚拟化类型
--os-type#os版本
--os-variant#红帽7
--name#虚拟机的名字
--memory#分配内存大小
--vcpu#分配cpu的核数
--disk#磁盘存储在那里
format#磁盘格式
size#磁盘大小
--cdrom#光驱位置
--network#网络模式
--graphics#远程图形管理工具
listen#监控的ip地址
云主机没有swap分区（swap分区也是磁盘的部分，磁盘性能不
高，为了提高云主机的性能不分配swap分区）

6、vnc连接之后 开始系统的安装，以及常用的操作

10g大小的磁盘不支持快照功能
每创建一台虚拟机都会自动生成一个配置文件xml
ls /etc/libvirt/qemu
虚拟机常用的操作命令
virsh --help #查看帮助
virsh list #只能显示处于运行的虚拟机
virsh list --all#显示所有状态的虚拟机
virsh start centos7 #开启一台虚拟机
virsh suspend centos7 #挂起一台虚拟机（远程无法输入）
virsh resume vm_name #恢复挂起的虚拟机
virsh shutdown centos7 #关闭虚拟机
virsh destroy centos7 #关闭虚拟机 拔电
virsh edit centos7 #查看虚拟机的xml有语法检查
vim /etc/libvirt/qemu/centos7.xml #查看虚拟机的xml没有语法检查
virsh dumpxml centos7 >centos7.xml#查看虚拟机的xml文件，也可输入一个文件中,只要磁盘文件加配置文件存在，那虚拟机就可以迁移到别的位置，如果磁盘文件存在配置文件也有备份那这个虚拟机被删除也能恢复，迁移到别的位置后，需要导入一下虚拟机。建议把虚拟机的XML文件备份(dumpxml)然后保存。
virsh define centos7.xml#导入虚拟机
virsh undefine centos7#虚拟机删除之前必须是关机状态(取消导入)
virsh domrename centos7 web-nginx #修改虚拟机名称(关机状态)
virsh vncdisplay centons7 #查看虚拟机的端口号
virsh autostart centons7添加虚拟机开机自启

场景一
    先加入开机自启，然后修改虚拟机的名称，发现宿主机开后上面的虚拟机无法实现开机自启
    把虚拟机的名字改回来
场景二
          在autostart目录下重新建立一个新的软连接，指向虚拟机的xml文件         

virsh autostart --disbale centons7 #取消虚拟机开机自启
暴力方式就是去autostart目录下删除链接文件

7.console管理虚拟机

单独登陆(vnc)到虚拟内部查看虚拟机的ip信息
通过宿主机连接到虚拟机内部
ssh root@ip
修改虚拟机的内核参数
grubby --update-kernel=ALL --args='console=ttyS0',115200n8
检查是否生效
vi /boot/grub2/grub.cfg
100行
重启虚拟机
reboot
再回到宿主机上面，使用命令连接虚拟机进行测试
virsh console vm_name
回车两次

8.虚拟机磁盘所在目录空间不足，需要把磁盘文件移动到别的目录，如何处理

 把磁盘文件移动到别的目录下面
   mv 磁盘文件名称  /data/
 更改虚拟机的xml文件
      <source file='/data/centos2.raw'/>
 下次开机会自动生效
   virsh start vm_name
 检查是否启动
   virsh list 

最好关机之后操作，不然在更换磁盘目录的时候在虚拟机中保存数据是没法保存的。

9.虚拟机磁盘管理

   9.1 raw类型的磁盘和qcow2类型的磁盘有什么区别
         raw磁盘文件当初定义多大，在虚拟机创建完成后就分多大的空间
         qcow2磁盘文件当初定义多大，在虚拟机创建完成后是根据实现的使用情况来分配
         
   9.2、创建一个磁盘文件
          qemu-img create -f qcow2  /data/boge.qcow2 5G
          拷贝一个临时的xml文件
            cp /opt/centons7.xml /data/boge.xml
          修改boge.xml文件
           vim /data/boge.xml
           虚拟机的名称
           虚拟机的磁盘文件类型及路径
           删除原有的uuid和mac地址
           
          导入虚拟机
            virsh define boge.xml
          运行虚拟机
            virsh start boge
   9.3、查看磁盘文件信息
          qemu-img info boge.qcow2
          qemu-img info centos2.raw
   9.4、如何调整磁盘容量
         第一种情况
         qemu-img resize /data/boge.qcow2 +5G
         它不支持缩容
         第二种raw
         qemu-img resize /data/centos2.raw +1G
         qemu-img resize /data/centos2.raw -1G 
         备注：生产中不建议减容，可能会把数据删除导致虚拟机起不来
   9.5、磁盘格式转换
         转换磁盘文件的格式
         qemu-img convert -f raw -O qcow2 centos2.raw web01.qcow2
         拷贝一个xml文件
         cp centos7.xml jiege.xml
         修改jiege.xml文件
          虚拟机的名称
          磁盘文件的路径
          删除uuid
          删除mac
         重新导入虚拟机
          virsh define jiege.xml
         启动虚拟机
           virsh start jiege

10. 虚拟机快照管理

   10.1、查看目前有那些快照
         virsh snapshot-list jiege
   10.2、创建快照
         virsh snapshot-create jiege 名称是随机的(时间戳)
   10.3、创建一个自己定义的快照
         virsh snapshot-create-as jiege --name 少年时的杰哥
   10.4、不小心把文件给删除了，进行快照还原
         \rm /*
         virsh snapshot-revert jiege --snapshotname 少年时的杰哥
   10.5、删除一个快照
         virsh snapshot-delete jiege  --snapshotname 少年时的杰哥
   10.6、raw格式的磁盘文件不支持做快照

11、kvm虚拟机的克隆

        11.1、完整克隆
          被克隆的虚拟机需要处于关机或者挂起的状态
          virt-clone --auto-clone -o jiege -n haoge
              手动克隆的步骤
                 拷贝一个磁盘文件
                 拷贝一个xml文件
                 要修改xml文件中的虚拟机的名称，删除uuid，删除mac，修改磁盘文件的类型和路径
                 导入虚拟机的xml文件
                 启动虚拟机               
        11.2、链接克隆
              先创建一个磁盘文件(-b基于磁盘文件创建链接磁盘文件)
              qemu-img create -f qcow2 -b jiege.qcow2 web02.qcow2
              拷贝一个xml文件
              要修改xml文件中的虚拟机的名称，删除uuid，修改磁盘文件的类型和路径，删除mac
              导入虚拟机的xml文件
              启动虚拟机         
        11.3、实现脚本自动化克隆
             链接克隆
              先创建一个磁盘文件
              qemu-img create -f qcow2 -b /data/web02.qcow2 /data/test.qcow2
              拷贝一个xml文件
              要修改xml文件中的虚拟机的名称，删除uuid，修改磁盘文件的类型和路径，删除mac
              virsh dumpxml web02 >/tmp/test.xml
sed -rn 's#(<name>)(.*)(</name>)#\1test\3#gp' /tmp/test.xml
sed -ir 's#(<name>)(.*)(</name>)#\1test\3#g' /tmp/test.xml 
set -i '/<uuid>/d' /tmp/test.xml
sed -i '/<mac address/d' /tmp/test.xml
sed -rn "s#(<source file=')(.*)('/>)#\1/data/test.qcow2\3#gp" /tmp/test.xml
sed -ri "s#(<source file=')(.*)('/>)#\1/data/test.qcow2\3#g" /tmp/test.xml
              导入虚拟机的xml文件
              启动虚拟机  
virsh define /tmp/test.xml
virsh start test

12、kvm虚拟机网络

 12.1虚拟机的桥接网络
    修改虚拟网络编辑器(VMware)，把DHCP打开，然后保存
    创建一张桥接网卡
    virsh iface-bridge eth0 br0
           br0是物理机的虚拟网卡
           bridge br0内核生成一个虚拟的交换机
    创建一个磁盘文件（链接的磁盘文件）
        qemu-img create -f qcow2 -b boge.qcow2  bridge.qcow2
    创建一台虚拟机
       virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name bridge --memory 1024 --vcpu 1 --disk /data/bridge.qcow2  --network=bridge=br0  --boot hd --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
    新创建的虚拟机会生成一对网卡，一个在虚拟机内部（eth0），一个在宿主机上面（vnet1），在宿主机上的一半网卡和虚拟的交换机连接，通过eth0外访
    ================================
    原有的nat模式下 的虚拟机如何被外界访问
    把虚拟机关机
    修改虚拟机的xml配置文件，在66行修改interface type，source bridge
      <interface type='bridge'>
      <mac address='52:54:00:c2:9e:83'/>
      <source bridge='br0'/>
    启动虚拟机，验证是否为外网的ip

 12.2虚拟机的nat网络
    创建虚拟机之后，会生成一对网卡，一半在虚拟机内部，一半在宿主机上面（vnet1），在宿主机上面的一半网卡和virbr0(nat模式下虚拟交换机)连接，
    虚拟机的网关指向192.168.122.1
    打开宿主机的内核转发机制，来访问外网

image.png

13、kvm虚拟机的热添加技术

13.1热添加一块硬盘
   首先创建一块磁盘
     qemu-img create -f qcow2 web04add.qcow2 2G
   把磁盘添加虚拟机内部
     virsh attach-disk web04 /data/web04add.qcow2  vdb  --subdriver qcow2 --config
   在虚拟机内部格式化/dev/vdb
     mkfs.xfs /dev/vdb
   挂载
      mount /dev/vdb /opt
   检查是否挂载
     df -h
   到opt目录下面创建一个文件
     touch canshen     
13.2对热添加的硬盘扩容（保证数据不丢失）
   先在虚拟机内部把磁盘卸载
      umount -rl  /opt
   在宿主机上面把磁盘取下来
      virsh detach-disk  web04  vdb
   给磁盘扩容
      qemu-img resize web04add.qcow2 +5G
   把磁盘重新加回虚拟机内部
      virsh attach-disk web04 /data/web04add.qcow2  vdb  --subdriver qcow2 --config
   把扩容后的block块生效
      xfs_growfs /dev/vdb
   挂载
      mount /dev/vdb /opt
   检查是否挂载成功及数据是否丢失
      df -h