虚拟化技术实践指南：KVM 与 VMware ESXi 部署全流程

阿方索2025-10-24 19:13

文章目录

  • [虚拟化技术实践指南：KVM 与 VMware ESXi 部署全流程](#虚拟化技术实践指南：KVM 与 VMware ESXi 部署全流程)
    • [KVM 虚拟化实践：从基础安装到命令行管理](#KVM 虚拟化实践：从基础安装到命令行管理)
      • [KVM 图形界面基础操作（virt-manager）](#KVM 图形界面基础操作（virt-manager）)
        • [调出 virt-manager 与镜像准备](#调出 virt-manager 与镜像准备)
        • [图形化创建虚拟机（以 Windows 7 为例）](#图形化创建虚拟机（以 Windows 7 为例）)
      • [KVM 命令行进阶：纯文本实现虚拟机全管理](#KVM 命令行进阶：纯文本实现虚拟机全管理)
      • [KVM 共享存储配置（NFS）](#KVM 共享存储配置（NFS）)
        • [NFS 服务器配置（IP：192.168.108.100）](#NFS 服务器配置（IP：192.168.108.100）)
        • [KVM 节点挂载 NFS 共享](#KVM 节点挂载 NFS 共享)
      • [KVM 虚拟机热迁移（跨节点迁移）](#KVM 虚拟机热迁移（跨节点迁移）)
    • [VMware ESXi 企业级部署：从安装到 vCenter 配置](#VMware ESXi 企业级部署：从安装到 vCenter 配置)
      • [ESXi 7.0 主机安装（VMware Workstation 模拟）](#ESXi 7.0 主机安装（VMware Workstation 模拟）)
        • [新建 ESXi 虚拟机（Workstation 17.5.2）](#新建 ESXi 虚拟机（Workstation 17.5.2）)
        • [ESXi 系统安装与初始化](#ESXi 系统安装与初始化)
        • [ESXi 单机使用：添加存储与创建虚拟机](#ESXi 单机使用：添加存储与创建虚拟机)
      • [vCenter Server 7.0 部署（管理 ESXi 集群）](#vCenter Server 7.0 部署（管理 ESXi 集群）)
        • 前期准备
        • [vCenter 部署（分两阶段）](#vCenter 部署（分两阶段）)
          • [阶段 1：部署 vCenter Server 虚拟机](#阶段 1：部署 vCenter Server 虚拟机)
          • [阶段 2：配置 vCenter Server](#阶段 2：配置 vCenter Server)
        • [vCenter 登录与使用](#vCenter 登录与使用)
    • [总结：KVM 与 ESXi 选型建议](#总结：KVM 与 ESXi 选型建议)

虚拟化技术实践指南：KVM 与 VMware ESXi 部署全流程

在现代 IT 架构中，虚拟化技术是资源高效利用、业务灵活扩展的核心支撑。本文将结合实战操作，详细讲解 KVM（基于 Linux 的开源虚拟化）与 VMware ESXi（企业级虚拟化平台）的部署、配置及核心功能使用，涵盖从环境准备到虚拟机管理的全流程，适合运维工程师与虚拟化技术学习者参考。

KVM 虚拟化实践：从基础安装到命令行管理

KVM（Kernel-based Virtual Machine）是 Linux 内核自带的虚拟化模块，依托 virsh、virt-install 等工具实现虚拟机全生命周期管理，支持图形化与纯命令行两种操作模式，兼顾易用性与灵活性。

KVM 图形界面基础操作（virt-manager）

调出 virt-manager 与镜像准备
  • 两种启动方式
    • 图形界面：通过系统菜单找到「Virtual Machine Manager」直接打开；
    • 命令行：登录 KVM 主机后执行 virt-manager 命令唤起图形界面。
  • 镜像上传与存储
    1. 连接 KVM 主机（以 KVM1 为例，IP：192.168.108.101），创建镜像存储目录：mkdir /iso；
    2. 使用 SFTP 工具（如 MobaXterm）将系统镜像（如 Windows 7、CentOS 7）上传至 /iso 目录；
    3. 验证镜像：cd /iso && ls，确认镜像文件存在。
图形化创建虚拟机（以 Windows 7 为例）
  1. 新建虚拟机 ：打开 virt-manager 后点击「New VM」，选择「Local install media (ISO image or CDROM)」；
  2. 选择镜像与系统类型 ：点击「Browse」定位到 /iso 目录下的 Windows 7 镜像，系统类型自动识别为「Microsoft Windows 7」；
  3. 配置硬件资源
    • 内存：建议分配 4096 MiB（4GB），根据主机剩余内存调整；
    • CPU：设置 2 核，不超过主机物理 CPU 核心数；
    • 存储：创建 40 GiB 磁盘，默认存储路径为 /var/lib/libvirt/images/（可自定义路径）；
  4. 完成安装 ：设置虚拟机名称为「win7」，勾选「Customize configuration before install」（可选），点击「Finish」后按常规 Windows 7 安装流程操作（需激活内置 Administrator 账户时，可在安装界面按 Shift+F10 调出 CMD，执行 lusrmgr.msc 取消「账户已禁用」勾选）。

KVM 命令行进阶：纯文本实现虚拟机全管理

命令行操作适用于无图形界面的服务器环境，核心工具为 virsh（KVM 管理命令集）与 virt-install（虚拟机创建工具），以下为关键操作场景。

命令行创建虚拟机（以 CentOS 7 为例）

  1. 创建磁盘文件

    ：先指定磁盘存储路径（如

    复制代码 
    /disk

    ），创建 20 GiB 的 qcow2 格式磁盘：

    bash 复制代码 
    mkdir /disk
qemu-img create -f qcow2 /disk/vm3.qcow2 20G
    • 验证磁盘：qemu-img info /disk/vm3.qcow2，确认文件格式与大小无误。

  2. 通过 virt-install 部署虚拟机

    bash 复制代码 
    virt-install --name vm3 \
  --memory 2048 \
  --vcpus 1 \
  --disk path=/disk/vm3.qcow2 \
  --location /iso/CentOS-7-x86_64-Minimal-1810.iso \
  --network network=default \
  --noautoconsole \
  --vnclisten=0.0.0.0 \
  --vncport=5903 \
  --vnc
    • 参数说明：
      • --name：虚拟机名称（vm3）；
      • --memory：内存分配（2048 MiB）；
      • --location：镜像路径；
      • --vnclisten/--vncport：开启 VNC 远程管理，允许通过 192.168.108.101:5903 连接虚拟机控制台。
虚拟机状态管理与快照操作

  • 基础状态控制：

    功能 命令
    启动虚拟机 virsh start vm3
    关闭虚拟机 virsh shutdown vm3（正常关机）
    强制关机 virsh destroy vm3（类似拔电源）
    挂起 / 恢复 virsh suspend vm3 / virsh resume vm3
    查看虚拟机列表 virsh list（运行中）/ virsh list --all（所有状态）

  • 快照创建与还原（核心需求）：

    1. 拍摄快照

      ：为运行中的 vm3 创建名为「vm3_init」的快照，添加描述便于识别：

      bash 复制代码 
      virsh snapshot-create-as --domain vm3 --name vm3_init --description "Initial configuration of vm3"

    2. 查看快照

      ：确认快照创建成功：

      bash 复制代码 
      virsh snapshot-list --domain vm3

    3. 还原快照

      ：将 vm3 恢复到快照状态（运行中虚拟机会先关机，需提前备份当前数据）：

      bash 复制代码 
      virsh snapshot-revert --domain vm3 --snapshotname vm3_init

    4. 删除快照

      （可选）：删除无用快照释放空间：

      bash 复制代码 
      virsh snapshot-delete --domain vm3 --snapshotname vm3_init

KVM 共享存储配置（NFS）

为实现多 KVM 节点（如 KVM1、KVM2）共享虚拟机磁盘，需搭建 NFS 服务器，避免单点存储故障，同时支持虚拟机热迁移。

NFS 服务器配置（IP：192.168.108.100）

  1. 安装 NFS 服务 ：yum install -y nfs-utils（CentOS/RHEL 系统）；

  2. 创建共享目录 ：mkdir /nfs，设置权限：chmod 755 /nfs；

  3. 配置 exports 文件

    ：编辑

    复制代码 
    /etc/exports

    ，添加共享规则：

    bash 复制代码 
    /nfs *(rw,no_root_squash,no_subtree_check)
    • 规则说明：* 允许所有网段访问，rw 授予读写权限，no_root_squash 保留客户端 root 权限；

  4. 重启服务与验证：

    bash 复制代码 
    systemctl restart nfs-server.service
showmount -e localhost  # 本地验证，输出「/nfs *」表示成功
systemctl stop firewalld.service  # 关闭防火墙（生产环境建议配置规则而非关闭）
KVM 节点挂载 NFS 共享

以 KVM1（192.168.108.101）为例：

  1. 创建本地挂载点 ：mkdir /NFS；

  2. 临时挂载 ：mount -t nfs 192.168.108.100:/nfs /NFS；

  3. 验证挂载 ：mount | grep /NFS，确认挂载模式为 rw（读写）；

  4. 永久挂载

    ：编辑

    复制代码 
    /etc/fstab

    ，添加一行：

    bash 复制代码 
    192.168.108.100:/nfs  /NFS  nfs  defaults  0  0

    执行

    复制代码 
    mount -a

    使配置生效，重启后自动挂载。

KVM 虚拟机热迁移（跨节点迁移）

基于 NFS 共享存储，可实现虚拟机从 KVM1 迁移到 KVM2，迁移过程中虚拟机不中断（热迁移）。

  1. 环境准备 ：KVM1 与 KVM2 均挂载 NFS 共享目录 /NFS，且关闭防火墙；
  2. 图形化迁移
    • 打开 virt-manager，通过「Add Connection」添加 KVM2（IP：192.168.108.102）；
    • 右键选中 KVM1 上运行的虚拟机（如 centos7.0），选择「Migrate」；
    • 目标主机选择 KVM2，点击「Migrate」，等待迁移完成（迁移时间取决于虚拟机内存大小）；
  3. 验证结果：迁移后在 KVM2 的 virt-manager 界面可看到虚拟机状态为「Running」，KVM1 上该虚拟机消失。

VMware ESXi 企业级部署：从安装到 vCenter 配置

VMware ESXi 是面向企业的裸金属虚拟化平台，稳定性强、管理功能丰富，需搭配 vCenter Server 实现多主机集群管理。以下基于 VMware Workstation 模拟环境，讲解 ESXi 7.0 与 vCenter Server 7.0 的部署流程。

ESXi 7.0 主机安装（VMware Workstation 模拟）

ESXi 需直接安装在物理服务器（或虚拟机模拟），最低硬件要求：2 核 CPU、4GB 内存、142GB 硬盘。

新建 ESXi 虚拟机（Workstation 17.5.2）
  1. 新建虚拟机向导：选择「自定义（高级）」，硬件兼容性保持「Workstation 17.5.x」；
  2. 操作系统选择：选择「VMware ESX」→「VMware ESXi 7.0 和更高版本」；
  3. 硬件配置
    • 名称：VMware ESXi 7_151（IP 规划为 192.168.108.151）；
    • CPU：4 核（每处理器 1 核，总数 4）；
    • 内存：8GB（建议不低于 4GB）；
    • 磁盘：142GB（SCSI 类型，单个文件存储）；
    • 网络：添加 4 块网卡，均设置为「NAT 模式」（模拟管理与业务网络）；
  4. 挂载 ESXi 镜像 ：编辑虚拟机设置，CD/DVD 驱动器挂载 VMware-VMvisorInstaller-7.0U3d-19482537.x86_64.iso，勾选「启动时连接」。
ESXi 系统安装与初始化
  1. 启动虚拟机：从 CD/DVD 启动，按 Enter 开始安装，F11 接受许可协议；
  2. 选择存储与键盘：选择 142GB 磁盘作为安装目标，键盘布局默认「US Default」；
  3. 设置 root 密码 ：密码需包含大小写字母、数字与特殊字符（如 Vmware@123）；
  4. 确认安装：按 F11 开始安装，完成后按 Enter 重启；
  5. 配置静态 IP
    • 重启后按 F2 进入「Customize System/View Logs」，输入 root 密码；
    • 选择「Configure Management Network」→「IPv4 Configuration」；
    • 选择「Set static IPv4 address and network configuration」，填写：
      • IP 地址：192.168.108.151；
      • 子网掩码：255.255.255.0；
      • 默认网关：192.168.108.2；
    • 按 ESC 退出，选择「Yes」应用网络配置。
ESXi 单机使用：添加存储与创建虚拟机

  1. Web 管理登录 ：打开浏览器访问 https://192.168.108.151，忽略证书警告后输入 root 账号密码；

  2. 添加数据存储

    （扩展存储空间）：

    • 关闭 ESXi 虚拟机，添加一块 100GB 硬盘；
    • 开机后在 ESXi 界面点击「存储」→「新建数据存储」，选择「创建新的 VMFS 数据存储」；
    • 名称设为「Storage100G」，选择新增的 100GB 磁盘，按向导完成创建；

  3. 上传镜像与创建虚拟机

    • 通过「存储浏览器」将 Windows 10 镜像上传至 Storage100G/iso 目录；
    • 点击「虚拟机」→「新建虚拟机」，选择「创建新虚拟机」：
      • 名称：win10_test，系统类型：「Microsoft Windows 10 (64 位)」；
      • 存储：选择「Storage100G」；
      • 硬件配置：2 核 CPU、4GB 内存、48GB 磁盘，CD/DVD 挂载 Windows 10 镜像；
    • 完成后启动虚拟机，按常规流程安装 Windows 10，最后安装「VMware Tools」提升性能。

vCenter Server 7.0 部署（管理 ESXi 集群）

vCenter Server 是 ESXi 集群的核心管理节点，支持多 ESXi 主机统一管理、虚拟机热迁移、HA 等高可用功能。vCenter 7.0 仅提供 Linux 版本，需部署在 ESXi 主机上。

前期准备
  1. 扩展 ESXi 资源：为 ESXi 7_151 增加 100GB 硬盘（用于 vCenter 存储），内存扩至 20GB；
  2. 上传 vCenter 镜像 ：将 VMware-VCSA-all-7.0.U3d-19480866.iso 挂载到本地 Windows 主机，进入 vcsa-ui-installer/win32 目录，双击 installer.exe 启动安装程序。
vCenter 部署（分两阶段）
阶段 1：部署 vCenter Server 虚拟机
  1. 选择安装类型：点击「安装」→「下一步」，接受许可协议；
  2. 指定 ESXi 目标主机
    • ESXi 主机名 / IP：192.168.108.151；
    • 用户名：root，密码：ESXi 的 root 密码；
    • 忽略证书警告，点击「Yes」继续；
  3. 配置 vCenter 虚拟机
    • 虚拟机名称：VMware vCenter Server 0；
    • root 密码：设置 vCenter 操作系统密码（如 Vcenter@123）；
  4. 选择部署大小：实验环境选择「微型」（1 核 CPU、12GB 内存，支持 10 台 ESXi、100 台虚拟机）；
  5. 选择数据存储：选择「Storage100G」，启用「精简磁盘模式」；
  6. 配置网络
    • 网络：VM Network；
    • IP 分配：静态，IP 地址：192.168.108.150；
    • 子网掩码：255.255.255.0，网关：192.168.108.2，DNS：192.168.108.2；
  7. 确认配置：点击「完成」开始部署，约 10 分钟后阶段 1 完成。
阶段 2：配置 vCenter Server
  1. 继续设置：阶段 1 完成后点击「继续」，进入阶段 2；
  2. 时间同步与 SSH 配置
    • 时间同步：选择「与 ESXi 主机同步时间」；
    • SSH 访问：默认「禁用」（生产环境如需调试可后续开启）；
  3. 创建 SSO 域
    • SSO 域名：vsphere.local（默认，可自定义）；
    • 管理员用户名：administrator，密码：设置 vCenter 管理密码（如 Vsphere@123）；
  4. 确认配置：点击「完成」开始配置，约 30 分钟后阶段 2 完成。
vCenter 登录与使用
  1. Web 登录 ：浏览器访问 https://192.168.108.150:443，用户名：administrator@vsphere.local，密码：阶段 2 设置的 SSO 密码；
  2. 添加 ESXi 主机：在 vCenter 界面点击「主机和集群」→「添加主机」，输入 ESXi 主机 IP、root 账号密码，完成添加后即可统一管理 ESXi 上的虚拟机。

总结：KVM 与 ESXi 选型建议

维度 KVM VMware ESXi
定位 开源免费，适合中小企业、个人学习 企业级收费，适合大规模集群、关键业务
易用性 图形化依赖 virt-manager，命令行灵活 Web 界面直观，vCenter 支持集群管理
功能 基础虚拟化（快照、迁移），需手动配置 内置 HA、DRS、存储 vMotion，功能完善
硬件支持 依赖 Linux 内核驱动，兼容性一般 官方硬件兼容性列表丰富，稳定性强
  • 选择建议
    • 个人学习、小型部署：优先 KVM，零成本且贴合 Linux 生态；
    • 企业生产环境：选择 ESXi + vCenter，追求高可用与简化管理；
    • 混合场景：可通过 NFS 共享存储打通 KVM 与 ESXi，实现资源互补。

通过本文的实战操作，可掌握虚拟化技术的核心流程 ------ 从环境搭建到虚拟机管理，再到共享存储与集群配置。实际应用中需结合业务需求选择合适的平台，同时注重数据备份（如快照、定期备份磁盘）与权限管控，保障虚拟化环境稳定运行。

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