KVM/libvirt 虚拟化

检查硬件虚拟化支持

在安装 KVM 之前，必须确认 CPU 支持硬件虚拟化（Intel VT-x 或 AMD-V）。

# 检查 CPU 是否支持虚拟化扩展
grep -Ec '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

如果返回值大于 0，说明 CPU 支持虚拟化。

# 检查 KVM 内核模块是否已加载
lsmod | grep kvm

正常应看到 kvm 和 kvm_intel（Intel CPU）或 kvm_amd（AMD CPU）。

警告

如果在虚拟机内运行（嵌套虚拟化），需要宿主机开启嵌套虚拟化支持。在物理机上需确保 BIOS/UEFI 中已启用 VT-x 或 AMD-V。

安装 KVM 及相关工具

EL 9 / EL 10（RHEL / Alma / Rocky）

sudo dnf install -y qemu-kvm libvirt virt-install virt-viewer \
  libvirt-client
# bridge-utils（brctl）自 EL8 起已弃用；下面用 nmcli 建桥，不需要它

EL 8（RHEL 8；CentOS Stream 8 已 EOL）

sudo dnf install -y @virt qemu-kvm libvirt virt-install \
  virt-viewer bridge-utils

CentOS 7

sudo yum install -y qemu-kvm libvirt virt-install virt-viewer \
  bridge-utils libvirt-client

如果需要图形化管理工具：

sudo dnf install -y virt-manager

启动 libvirtd 服务

sudo systemctl enable --now libvirtd

验证：

sudo systemctl status libvirtd
virsh version

将用户添加到 libvirt 组

sudo usermod -aG libvirt $(whoami)

重新登录后生效，之后可以以普通用户身份使用 virsh 连接系统级虚拟机。

virsh 基础命令

virsh 是 libvirt 的命令行管理工具，用于管理虚拟机的完整生命周期。

虚拟机生命周期管理

# 列出正在运行的虚拟机
virsh list

# 列出所有虚拟机（包括关闭的）
virsh list --all

# 启动虚拟机
virsh start myvm

# 正常关机
virsh shutdown myvm

# 强制关闭（相当于拔电源）
virsh destroy myvm

# 重启虚拟机
virsh reboot myvm

# 暂停/恢复虚拟机
virsh suspend myvm
virsh resume myvm

虚拟机信息查询

# 查看虚拟机详情
virsh dominfo myvm

# 查看虚拟机 XML 配置
virsh dumpxml myvm

# 查看虚拟机 VNC 显示地址
virsh vncdisplay myvm

# 查看虚拟机使用的磁盘
virsh domblklist myvm

# 查看虚拟机网络接口
virsh domiflist myvm

虚拟机配置修改

# 编辑虚拟机 XML 配置
virsh edit myvm

# 设置开机自启
virsh autostart myvm

# 取消开机自启
virsh autostart --disable myvm

# 修改虚拟机内存（需要关机状态）
virsh setmaxmem myvm 4G --config
virsh setmem myvm 4G --config

# 修改 vCPU 数量（需要关机状态）
virsh setvcpus myvm 4 --config --maximum
virsh setvcpus myvm 4 --config

使用 virt-install 创建虚拟机

从 ISO 安装

sudo virt-install \
  --name almalinux9 \
  --ram 2048 \
  --vcpus 2 \
  --disk path=/var/lib/libvirt/images/almalinux9.qcow2,size=20,format=qcow2 \
  --os-variant almalinux9 \
  --network network=default \
  --graphics vnc,listen=0.0.0.0 \
  --cdrom /data/iso/AlmaLinux-9-latest-x86_64-minimal.iso \
  --boot uefi

提示

使用 osinfo-query os 命令查看所有可用的 --os-variant 值。如果该命令不可用，安装 libosinfo：

sudo dnf install -y libosinfo

使用 Kickstart 自动安装

sudo virt-install \
  --name almalinux9-auto \
  --ram 2048 \
  --vcpus 2 \
  --disk path=/var/lib/libvirt/images/alma9-auto.qcow2,size=20,format=qcow2 \
  --os-variant almalinux9 \
  --network network=default \
  --graphics none \
  --location /data/iso/AlmaLinux-9-latest-x86_64-minimal.iso \
  --initrd-inject /data/ks/alma9-ks.cfg \
  --extra-args "inst.ks=file:/alma9-ks.cfg console=ttyS0"

从云镜像快速创建

# 下载云镜像
wget https://repo.almalinux.org/almalinux/9/cloud/x86_64/images/AlmaLinux-9-GenericCloud-latest.x86_64.qcow2

# 复制并调整磁盘大小
cp AlmaLinux-9-GenericCloud-latest.x86_64.qcow2 /var/lib/libvirt/images/myvm.qcow2
qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/myvm.qcow2 20G

# 使用 cloud-init 配置创建虚拟机
sudo virt-install \
  --name myvm \
  --ram 2048 \
  --vcpus 2 \
  --disk /var/lib/libvirt/images/myvm.qcow2 \
  --os-variant almalinux9 \
  --network network=default \
  --import \
  --cloud-init root-password-generate=on,disable=on \
  --graphics none

管理虚拟机

快照管理

# 创建快照
virsh snapshot-create-as myvm --name "before-update" --description "系统更新前"

# 列出快照
virsh snapshot-list myvm

# 恢复快照
virsh snapshot-revert myvm --snapshotname "before-update"

# 删除快照
virsh snapshot-delete myvm --snapshotname "before-update"

磁盘管理

# 创建新磁盘
qemu-img create -f qcow2 /var/lib/libvirt/images/data-disk.qcow2 50G

# 在线添加磁盘到虚拟机
virsh attach-disk myvm /var/lib/libvirt/images/data-disk.qcow2 vdb \
  --driver qemu --subdriver qcow2 --persistent

# 查看磁盘信息
qemu-img info /var/lib/libvirt/images/myvm.qcow2

# 卸载磁盘
virsh detach-disk myvm vdb --persistent

克隆虚拟机

# 先关闭源虚拟机
virsh shutdown myvm

# 克隆
virt-clone --original myvm --name myvm-clone \
  --file /var/lib/libvirt/images/myvm-clone.qcow2

删除虚拟机

# 关闭虚拟机
virsh destroy myvm

# 删除虚拟机定义
virsh undefine myvm

# 连同磁盘一起删除
virsh undefine myvm --remove-all-storage

virt-manager 图形化管理

virt-manager 提供了图形化的虚拟机管理界面。

本地使用

直接在桌面环境中启动：

virt-manager

通过 SSH 远程管理

在本地工作站上连接远程服务器的 libvirt：

virt-manager -c qemu+ssh://[email protected]/system

或者在 virt-manager 界面中选择”文件 > 添加连接”，选择 QEMU/KVM，勾选”通过 SSH 连接到远程主机”。

提示

如果不使用桌面环境，也可以在本地安装 virt-manager 并通过 SSH 隧道远程管理服务器上的虚拟机，无需在服务器上安装图形界面。

网络配置

默认 NAT 网络

libvirt 默认创建一个名为 default 的 NAT 网络（通常是 192.168.122.0/24）。

# 查看网络列表
virsh net-list --all

# 查看网络详情
virsh net-info default

# 启动默认网络
virsh net-start default

# 设置默认网络开机自启
virsh net-autostart default

配置桥接网络

桥接网络让虚拟机直接接入物理网络，获取与宿主机同一网段的 IP 地址。

1. 使用 nmcli 创建网桥：

   # 创建网桥 br0
   sudo nmcli connection add type bridge con-name br0 ifname br0
   
   # 配置网桥 IP（根据你的网络环境修改）
   sudo nmcli connection modify br0 \
     ipv4.addresses 192.168.1.100/24 \
     ipv4.gateway 192.168.1.1 \
     ipv4.dns "223.5.5.5,8.8.8.8" \
     ipv4.method manual
   
   # 将物理网卡加入网桥
   sudo nmcli connection add type bridge-slave con-name br0-ens192 \
     ifname ens192 master br0
   
   # 激活网桥（注意：远程操作时可能断开连接）
   sudo nmcli connection up br0
   sudo nmcli connection down ens192

2. 创建 libvirt 桥接网络定义文件 /tmp/bridge-net.xml：

   <network>
     <name>host-bridge</name>
     <forward mode="bridge"/>
     <bridge name="br0"/>
   </network>

3. 在 libvirt 中注册桥接网络：

   virsh net-define /tmp/bridge-net.xml
   virsh net-start host-bridge
   virsh net-autostart host-bridge

4. 创建虚拟机时使用桥接网络：

   sudo virt-install \
     --name bridged-vm \
     --ram 2048 \
     --vcpus 2 \
     --disk path=/var/lib/libvirt/images/bridged-vm.qcow2,size=20 \
     --os-variant almalinux9 \
     --network network=host-bridge \
     --cdrom /data/iso/AlmaLinux-9-latest-x86_64-minimal.iso

警告

通过 SSH 远程操作桥接网络时，切换网络配置可能导致连接中断。建议通过 IPMI/iDRAC/iLO 等带外管理工具，或在本地控制台操作。

为已有虚拟机切换网络

# 关闭虚拟机
virsh shutdown myvm

# 编辑虚拟机配置
virsh edit myvm

在 XML 中找到 <interface> 部分，修改为：

<interface type='network'>
  <source network='host-bridge'/>
  <model type='virtio'/>
</interface>

启动虚拟机：

virsh start myvm

性能优化建议

# 启用 KSM（内核同页合并）以节省内存
sudo systemctl enable --now ksm
sudo systemctl enable --now ksmtuned

# 查看 KSM 状态
cat /sys/kernel/mm/ksm/pages_shared

虚拟机配置建议：

• 使用 virtio 驱动获得最佳磁盘和网络性能
• 磁盘格式优先使用 qcow2（支持快照和精简配置）
• 对 I/O 密集型负载考虑使用 raw 格式磁盘
• 为虚拟机分配 Hugepages 以提升内存性能