KVM实验环境准备是怎样的

发布时间：2021-11-19 16:23:07 作者：柒染
来源：亿速云阅读：146

# KVM实验环境准备是怎样的

## 前言

KVM（Kernel-based Virtual Machine）作为Linux内核原生支持的虚拟化技术，因其高性能、低开销的特点，已成为企业级虚拟化和云计算平台的重要基础。本文将详细讲解如何从零开始搭建KVM实验环境，涵盖硬件检查、软件安装、网络配置等关键环节，并附赠常见问题解决方案。

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## 一、硬件环境准备

### 1.1 CPU虚拟化支持检查
KVM需要CPU硬件虚拟化扩展支持（Intel VT-x或AMD-V）：
```bash
# 检查CPU标志位
grep -E '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

# 或使用专用工具
sudo apt install cpu-checker
kvm-ok

若无输出结果，需进入BIOS开启虚拟化功能

1.2 内存与存储规划

建议配置： - 主机内存 ≥ 8GB（每个虚拟机至少分配1GB） - 剩余磁盘空间 ≥ 50GB（推荐SSD） - 交换分区建议为物理内存的1-1.5倍

二、软件环境部署

2.1 系统选择与更新

推荐使用Ubuntu LTS或CentOS Stream：

# Ubuntu/Debian
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# RHEL/CentOS
sudo dnf update -y

2.2 KVM组件安装

完整软件栈安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt install -y qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients \
bridge-utils virt-manager ovmf

# RHEL/CentOS
sudo dnf install -y @virtualization virt-install virt-viewer

2.3 用户权限配置

将当前用户加入相关用户组：

sudo usermod -aG libvirt $(whoami)
sudo usermod -aG kvm $(whoami)
newgrp libvirt  # 立即生效

2.4 服务启动验证

sudo systemctl enable --now libvirtd
sudo systemctl status libvirtd

三、网络配置方案

3.1 默认NAT网络

查看默认虚拟网络：

virsh net-list --all
virsh net-info default

3.2 创建桥接网络（推荐）

手动创建桥接接口br0：

# Ubuntu使用netplan（/etc/netplan/01-netcfg.yaml）
network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: no
  bridges:
    br0:
      interfaces: [enp3s0]
      dhcp4: yes
      parameters:
        stp: true
        forward-delay: 4

# 应用配置
sudo netplan apply

3.3 虚拟网络管理

# 创建隔离网络
virsh net-define isolated-network.xml
virsh net-start isolated
virsh net-autostart isolated

四、存储池配置

4.1 创建目录存储池

sudo mkdir -p /var/lib/libvirt/images
virsh pool-define-as default dir - - - - "/var/lib/libvirt/images"
virsh pool-start default
virsh pool-autostart default

4.2 LVM存储池（高性能方案）

# 创建物理卷
sudo pvcreate /dev/sdb
sudo vgcreate vg_kvm /dev/sdb

# 定义LVM池
virsh pool-define-as lvm_pool logical - - /dev/vg_kvm
virsh pool-build lvm_pool
virsh pool-start lvm_pool

4.3 NFS存储池（集群环境）

virsh pool-define-as nfs_pool netfs - - nfs.example.com:/path/to/share
virsh pool-build nfs_pool
virsh pool-start nfs_pool

五、虚拟机创建实战

5.1 使用virt-install命令行

创建CentOS Stream 9虚拟机：

virt-install \
--name=centos9 \
--ram=2048 \
--vcpus=2 \
--disk path=/var/lib/libvirt/images/centos9.qcow2,size=20 \
--os-variant=centos-stream9 \
--network bridge=br0 \
--graphics spice \
--location=https://download.rockylinux.org/pub/rocky/9/BaseOS/x86_64/os/

5.2 使用virt-manager图形界面

启动virt-manager
点击”创建新虚拟机”
选择安装介质（ISO/PXE/URL）
配置CPU/内存参数
启用VirtIO磁盘和网卡
完成前勾选”自定义配置”

5.3 高级配置技巧

# 启用UEFI安全启动
--boot loader=/usr/share/OVMF/OVMF_CODE.secboot.fd,loader_ro=yes,loader_type=pflash,nvram.template=/usr/share/OVMF/OVMF_VARS.secboot.fd

# 配置TPM2.0（Windows 11必需）
--tpm backend.type=emulator,backend.version=2.0

六、环境优化与调试

6.1 性能调优建议

# 启用KSM内存合并
echo 1 | sudo tee /sys/kernel/mm/ksm/run

# 配置CPU模式为host-passthrough
virsh edit vm_name
<cpu mode='host-passthrough' check='partial'/>

6.2 常见问题解决

Q1: 虚拟机启动报错”Permission denied”

# 检查SELinux上下文
sudo restorecon -Rv /var/lib/libvirt/images

Q2: 网络连接失败

# 检查iptables/nftables规则
sudo iptables -L -n -v | grep libvirt

Q3: SPICE连接黑屏

# 修改显卡配置为QXL
<video>
  <model type='qxl' ram='65536' vram='65536' vgamem='16384' heads='1'/>
</video>

七、扩展功能集成

7.1 快照管理

# 创建内部快照
virsh snapshot-create-as vm1 snap1 "First snapshot"

# 查看快照列表
virsh snapshot-list vm1

7.2 虚拟机克隆

virt-clone \
--original vm1 \
--name vm2 \
--file /var/lib/libvirt/images/vm2.qcow2

7.3 远程管理配置

# 修改/etc/libvirt/libvirtd.conf
listen_tls = 0
listen_tcp = 1
auth_tcp = "none"

# 重启服务
sudo systemctl restart libvirtd

结语

通过本文的详细指导，您应该已经成功搭建起功能完备的KVM实验环境。建议通过以下方式进一步探索： 1. 尝试嵌套虚拟化（在VM中运行KVM） 2. 研究SR-IOV直通技术 3. 集成Ceph分布式存储 4. 探索libvirt API编程控制

附：推荐学习资源
- 官方文档：https://libvirt.org/docs.html
- KVM优化指南：https://wiki.qemu.org/Features/TuningGuide “`

该文档包含完整的技术实现细节，可根据实际环境调整： 1. 代码块中的具体路径参数 2. 网络配置中的接口名称 3. 存储方案根据实际硬件选择 4. 虚拟机配置参数按需修改