KVM高级功能部署与KSM优化

一.以命令的方式创建虚拟主机

1.创建存储池

mkdir -p /data_kvm/store

2.创建虚拟机

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

3.安装完成后使用VNC连接

注意：填写的IP地址（192.168.10.201）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。

二.静态迁移

1.提取磁盘和配置文件 

virsh shutdown test01   关闭虚拟机

（1）导出虚拟机test01的xml配置文件

virsh dumpxml test01 > test01.xml

（2）定位虚拟机的磁盘文件

virsh domblklist test01

（3）拷贝配置文件和磁盘文件到目标主机kvm02中

在KVM02上创建磁盘存放目录

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

将kvm01文件拷贝到kvm02上

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

（4）在kvm02重新定义虚拟机

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

备注：要注意的是如果kvm01的这台虚拟机不关机，kvm02的虚拟机是无法正常开机的会报以下错误；这时就需要你去kvm01中关闭该台虚拟机 （5）连接管理工具查看

[root@kvm02 ~]# virt-manager

三.基于共享存储的动态迁移

准备工作

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname kvmnfs
[root@localhost ~]# bash

备注：两台kvm主机的selinux的状态要一致。

1.额外打开一台服务器，在上面安装NFS

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

2.创建共享存储目录 

[root@kvmnfs ~]# mkdir /data 
[root@kvmnfs ~]# chmod -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

4.kvm01和kvm02挂载共享目录

两台机器创建挂载点

[root@kvm01 ~]# mkdir /data_kvm/kgc
[root@kvm02 ~]# mkdir /data_kvm/kgc

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

设置永久挂载

[root@kvm01 ~]# vim /etc/fstab
192.168.10.101:/data /data_kvm/kgc nfs defaults 0 0

5.通过现有的磁盘文件生成虚拟机

（1）拷贝qcom2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。

 （3）设置密码

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

（4）创建虚拟机

 virt-install --name=test02 -r 1024 --vcpus=1 --disk device=disk,bus=virtio,path='/data_kvm/kgc/test02.qcow2',size=10 -w bridge:br0 --virt-type=kvm --boot hd

 四.动态迁移

（1）修改要迁移虚拟机的配置文件

添加红色部分<driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/>

[root@kvm01 ~]# virsh edit test02<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'/>

修改一起迁移的虚拟机配置文件是为了防止出现以下错误

（2）迁移虚拟机

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

备注：

migrate ：迁移

--live：实时迁移

--verbose ：显示迁移的进度

在前迁移时出现以下错误，可能有以下情况：

1.虚拟机本身有问题未被正常创建

2.没有共享存储目录，数据在传输过程可能出错

（3） 生产新的配置文件 

[root@kvm02 ~]# ls -l /etc/libvirt/qemu
[root@kvm02 ~]# virsh dumpxml test02 > test02.xml 
[root@kvm02 ~]# cd /etc/libvirt/qemu/ 
[root@kvm02 qemu]# ll

（4）定义虚拟机test02配置文件

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

五.基于数据块的动态迁移

1.在kvm01和kvm02上安装依赖包

（1）设置阿里的yum源

rm -rf /etc/yum.repos.d/*
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
curl -o /etc/yum.repos.d/epel.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
yum clean all

（2）修改地址源

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

[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

（3）安装依赖包

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

 备注：安装完成后重启系统

2.迁移前准备

确保源主机和目标主机两台机器上的hosts配置文件一致

192.168.10.201 kvm01
192.168.10.202 kvm02

克隆一台虚拟机

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

3.在目的主机kvm02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

4.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

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

5.验证迁移结果

[root@kvm01 ~]# virsh list --all
[root@kvm02 store]# virsh list --all

六.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 ~]# freetotal        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 ~]# freetotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        3861288     2449008      103556       15212     1308724     1173004
Swap:       4194300           0     4194300