虛擬化技術之kvm虛擬機器建立工具qemu-kvm

阿新 • • 發佈：2020-08-21

　　在前邊的部落格中我們介紹瞭如何建立kvm虛擬機器，以及一些常用的工具的介紹和使用，今天我們來了解下kvm原始工具qemu-kvm；為什麼說qemu-kvm是一個原始的工具呢，如果你用kvm虛擬機器，心細的你一定會發現我們不管用什麼工具建立kvm虛擬機器，在宿主機上表現的都是一個以/usr/libexec/qemu-kvm的程序；這意味著我們之前用的工具它們都呼叫了qemu-kvm這個工具來建立虛擬機器，從而我們在宿主機上看到的都是qemu-kvm程序；如下所示：

　　提示：以上centos7這個虛擬機器上我們之前使用virt-install這個工具在命令列中直接建立的；

　　qemu-kvm這個工具是使用kvm虛擬機器時核心工具，從上面的程序資訊可以看到，它可以完整的實現一個虛擬機器例項，模擬出各種IO裝置；其實我們在使用核心kvm功能時，我們只安裝qemu-kvm就可以使用qemu-kvm這個使用者空間工具來使用核心kvm功能了；

　　好了，接下來我們來看看這個神奇的工具qemu-kvm吧！！qemu-kvm這個工具預設安裝以後，它會把二進位制檔案放到/usr/libexec/這個目錄下，它這樣做的主要目的是不讓使用者直接在命令列執行它，為了我們不用每次都輸絕對路徑，我們可以把這個工具連線到我們的PATH環境變數目錄下。

　　1、連結qemu-kvm到/usr/bin/目錄下

[root@node1 ~]# ll /usr/libexec/qemu-kvm 
-rwxr-xr-x 1 root root 5259704 5月  12 23:44 /usr/libexec/qemu-kvm
[root@node1 ~]# ln -sv /usr/libexec/qemu-kvm /usr/bin/
"/usr/bin/qemu-kvm" -> "/usr/libexec/qemu-kvm"
[root@node1 ~]# ll /usr/bin/qemu-kvm 
lrwxrwxrwx 1 root root 21 8月  21 18:20 /usr/bin/qemu-kvm -> /usr/libexec/qemu-kvm
[root@node1 ~]#

　　2、檢視qemu-kvm的幫助

　　提示：從上面的過濾資訊可瞭解到，qemu-kvm這個工具有變準選項，塊裝置相關選項，usb相關選項，顯示相關選項，網路相關選項，字元裝置相關選項，引導相關選項等等；

　　3、qemu-kvm工具使用語法格式

[root@node1 ~]# qemu-kvm -h
QEMU emulator version 1.5.3 (qemu-kvm-1.5.3-173.el7_8.3), Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard

WARNING: Direct use of qemu-kvm from the command line is not supported by Red Hat.
WARNING: Use libvirt as the stable management interface.
WARNING: Some command line options listed here may not be available in future releases.

usage: qemu-kvm [options] [disk_image]

'disk_image' is a raw hard disk image for IDE hard disk 0

　　提示：從上面的幫助資訊可以看到，qemu-kvm這個工具使用很簡單，就是qemu-kvm +一堆選項來建立虛擬機器；

　　4、qemu-kvm標準選項

　　　　-machine [type=]name：-machine help是用來獲取支援的主機型別列表，該選項用來指定虛擬主機的型別；支援的型別有kvm, xen, tcg，預設不指定是tcg型別；

　　　　-cpu cpu：-cpu help來獲取支援的cpu型別列表；用於指定要模擬的CPU型號；-cpu hsot表示模擬和宿主機一樣訊號的cpu

　　　　-smp n[,maxcpus=cpus][,cores=cores][,threads=threads][,sockets=sockets]：用於指定cpu架構，其中socket表示有幾顆CPU；cores表示每顆cup有幾核心；threads表示每個CPU核心有機執行緒；maxcpus=socket*cores*threads；n等於小於maxcpus即可；

　　　　-boot [order=drives][,once=drives][,menu=on|off] [,splash=sp_name][,splash-time=sp_time][,reboot-timeout=rb_time][,strict=on|off]：該選項用於指定啟動裝置順序的；order：各裝置的引導次序：c表示第一塊硬碟，d表示第一個光碟機裝置；-boot order=dc,once=d；once表示第一次啟動使用什麼裝置引導，once=d表示第一次啟動使用光碟機裝置引導；

　　　　-m megs：以M為單位指定虛擬機器的記憶體大小；

　　　　-name NAME：指定當前虛擬機器的名稱，要惟一；

　　5、塊裝置相關的選項

　　　　-hda/-hdb file：指明IDE匯流排型別的磁碟對映檔案路徑；第0和第1個；依次類推-hdc/-hdd file就表示第2和第3個IDE型別的磁碟；通常這種方式使用的很少，比較常用的方式是直接用-drive 來指定裝置匯流排的型別；

　　　　-cdrom file：指定要使用光碟映像檔案；

　　6、顯示相關選項

　　　　-display type：顯示的型別，sdl, curses, none和vnc；

　　　　-nographic：不使用圖形介面；不使用圖形介面就表示沒有顯示卡，沒有顯示卡就只能使用串列埠來序列顯示；

　　　　-vnc display[,option[,option[,...]]]]：啟動一個vnc server來顯示虛擬機器介面；讓qemu程序監聽一個vnc介面；在前邊的部落格中我們也介紹過vnc，vnc會與視窗號進行關聯，第0號視窗就對應宿主機的5900埠；我們可以這樣理解，第n號視窗，它對應宿主機上的埠就是5900+n；這裡的n是從0開始；通常我們這裡指定的都是視窗號；當然也是可以值指定監聽的地址和埠，也可以指定密碼；

　　　　-monitor stdio：在標準輸出上顯示monitor介面；Ctrl-a, c：在console和monitor之間切換；

　　7、網路相關選項

　　　　-net nic[,vlan=n][,macaddr=mac][,model=type][,name=str][,addr=str][,vectors=v]：用於指定建立虛擬機器時在虛擬機器上對應的介面相關屬性；model=type：指明模擬出的網絡卡的型號，常用的網絡卡型號有ne2k_pci,i82551,i82557b,i82559er,rtl8139,e1000,pcnet,virtio；可以使用qemu-kvm -net nic,model=?來檢視支援虛擬的網絡卡型號；macaddr=mac：指明mac地址；預設是52:54:00:開頭；

　　　　-net tap[,vlan=n][,name=str][,fd=h][,fds=x:y:...:z][,ifname=name][,script=file][,downscript=dfile]:用於指定建立虛擬機器時在宿主機上對應的介面相關屬性；script=file：啟動虛擬機器時要執行的指令碼，預設為/etc/qemu-ifup（一般需要手動編寫）；downscript=dfile：關閉虛擬機器時要執行的指令碼，/etc/qemu-ifdown（不需要手動編寫，它自身就可以不依賴指令碼從而解除安裝掉相關介面）；ifname=NAME：自定義介面名稱；

　　8、其他選項

　　　　-daemonize：以守護程序執行；

　　好了，簡單的瞭解了上述的選項以後我們就可以來使用qemu-kvm建立一個虛擬機器了；

　　示例：用qemu-kvm來建立虛擬機器

　　準備工作

　　建立磁碟，這個步驟如果還不熟悉，請參考我的部落格《虛擬化技術之kvm磁碟管理工具qemu-img》；

[root@node1 ~]# ll /kvm/images/
總用量 1560712
-rw-r--r-- 1 qemu qemu 1598226432 8月  21 19:08 centos7.qcow2
[root@node1 ~]# qemu-img create -f qcow2 /kvm/images/test.img 5G
Formatting '/kvm/images/test.img', fmt=qcow2 size=5368709120 encryption=off cluster_size=65536 lazy_refcounts=off 
[root@node1 ~]# ll /kvm/images/
總用量 1560908
-rw-r--r-- 1 qemu qemu 1598226432 8月  21 19:08 centos7.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root     197120 8月  21 19:18 test.img
[root@node1 ~]#

　　準備/etc/qemu-ifup指令碼

#!/bin/bash

bridge=br0

if [ -n "$1" ];then
        ip link set $1 up
        sleep 1
        brctl addif $bridge $1
        [ $? -eq 0 ]&& exit 0 || exit 1
else
        echo "Error:no interface specified."
        exit 1
fi

View Code

　　提示：以上指令碼就做了一件事，判斷傳過來的網絡卡是否存在，如果存在就把它關聯到$bridge指定的橋上，並啟動起來；如果傳過來的網絡卡名稱不存在，則報錯沒有指定的網絡卡，然後退出；最後別忘記給這個指令碼加上可執行許可權；

　　檢視宿主機是否有br0，沒有就建立一個br0，並把宿主機網絡卡ens33橋接到br0上；

[root@node1 ~]# ifconfig -a
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.41  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fe9a:dbd6  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:9a:db:d6  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 3943  bytes 356924 (348.5 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 2719  bytes 545299 (532.5 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 40  bytes 3112 (3.0 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 40  bytes 3112 (3.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

virbr0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ether 52:54:00:45:06:15  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 285  bytes 18774 (18.3 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 246  bytes 19814 (19.3 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

virbr0-nic: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        ether 52:54:00:45:06:15  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

vnet0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet6 fe80::fc54:ff:feff:51f1  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether fe:54:00:ff:51:f1  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 285  bytes 22764 (22.2 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 4051  bytes 217914 (212.8 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

[root@node1 ~]#

　　提示：從上面的輸出資訊可以看到br0並不存在；

　　手動建立br0配置檔案，並修改ens33的配置檔案

[root@node1 network-scripts]# cat ifcfg-br0 
TYPE=Bridge
NAME=br0
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.0.41
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.0.1
DNS1=192.168.0.1
[root@node1 network-scripts]# cat ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0
[root@node1 network-scripts]#

　　重啟網路

[root@node1 network-scripts]# systemctl restart network
[root@node1 network-scripts]# 
[root@node1 network-scripts]# ifconfig
br0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.41  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255
        inet6 fe80::cc1c:b2ff:fe49:1138  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:9a:db:d6  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 20  bytes 2000 (1.9 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 36  bytes 4708 (4.5 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        ether 00:0c:29:9a:db:d6  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 4544  bytes 411254 (401.6 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 3108  bytes 608414 (594.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 40  bytes 3112 (3.0 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 40  bytes 3112 (3.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

virbr0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ether 52:54:00:45:06:15  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 287  bytes 18878 (18.4 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 248  bytes 19946 (19.4 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

vnet0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet6 fe80::fc54:ff:feff:51f1  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether fe:54:00:ff:51:f1  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 287  bytes 22896 (22.3 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 4312  bytes 231514 (226.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

[root@node1 network-scripts]#

　　提示：如果重啟網路後，crt沒有斷開，說明我們配置的網路沒有問題；從上面的資訊可以看到br0已經建立，並且擁有一個地址原是ens33的地址，而ens33現在卻沒有了地址，它直接橋接到br0上；

　　準備好以指令碼，磁碟檔案，網路環境後，我們就可以基於某個光碟映象來建立一個橋接到br0的虛擬機器

[root@node1 network-scripts]# virsh list --all
 Id    名稱                         狀態
----------------------------------------------------
 1     centos7                        running

[root@node1 network-scripts]# qemu-kvm -name test \
> -smp 2,maxcpus=4,sockets=2,cores=2 \
> -m 1024 \
> -cpu host \
> -drive file=/kvm/images/test.img,media=disk,if=virtio,cache=writeback,format=qcow2, \
> -drive file=/kvm/iso/CentOS-7-x86_64-Minimal-1708.iso,media=cdrom \
> -boot order=dc,once=d \
> -vnc :1 \
> -net nic,macaddr=52:54:00:00:00:01,model=virtio \
> -net tap,script=/etc/qemu-ifup \
> -daemonize
[root@node1 network-scripts]# virsh list --all
 Id    名稱                         狀態
----------------------------------------------------
 1     centos7                        running

[root@node1 network-scripts]#

　　提示：預設直接手動使用qemu-kvm來建立虛擬機器，在virsh list 中山看不到的；

　　提示：從上面的截圖來看，我們虛擬機器應該正常跑起來了，我們指定的1號視窗對應的埠已經處於監聽狀態，在程序列表中也能看到我們手動執行的命令也執行成程序；

　　驗證：用vnc連線宿主機的1號視窗，看看是否有虛擬機器執行？

　　提示：通過vnc連線1號視窗，可以看到我們指定的虛擬機器已經建立好，正等著我們去裝系統；

　　提示：裝好系統以後，我們需要關閉虛擬機器（直接kill掉宿主機對應的程序即可），啟動虛擬機器時我們需要把光碟機給解除安裝掉（不指定光碟機裝置），或者修改啟動次序，不然它會一直以光碟機做系統引導；

　　關閉虛擬機器

　　修改啟動次序，再次啟動虛擬機器

　　提示：這裡我們在原有的命令上，把once=d修改成once=c，其他選項都不要變；意思本次建立虛擬機器，第一引導裝置上是第一塊硬碟；

　　現在用vnc連線宿主機的1號視窗，看看虛擬機器裡裝的系統是否啟動起來了呢？

　　提示：可以看到虛擬機器裡的系統已經正常啟動了；從上面的過程來看，qemu-kvm本質上沒有像virt-manager那樣用圖形介面建立虛擬機器，裝系統簡單，我們需要手動的去指定各種裝置，以及解決啟動順序，網路等等問題；所以通常qemu-kvm是通過一個磁碟映象模板來（就是裝有系統的磁碟檔案），然後配合網路環境來啟動虛擬機器；

　　從上面vnc連線虛擬機器控制檯看，eth0處於關閉狀態，接下來我們把eth0啟動起來，看看它是否獲取同宿主機br0橋上同網段的ip地址呢？

　　提示：臨時啟動eth0以後，可以看到eth0上就獲取到了一個192.168.0.0網段地址，和宿主機br0在同一網段，說明虛擬機器的網路上橋接到宿主機上的物理網絡卡上；以上是臨時啟動eth0，要用就開機自動啟動，需要修改配置檔案；

虛擬化技術之kvm虛擬機器建立工具qemu-kvm

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