KVM虚拟化与企业应用实践——给远端主机创建虚拟机

KVM虚拟化与企业应用实践------通过网络介质配合ks自动应答文件实现自动安装KVM虚拟机文章浏览阅读251次。本文详细介绍了如何通过KVM虚拟化技术实现自动化安装OpenEuler系统的实践教程。主要内容包括：1）使用Nginx搭建简易PXE网络引导环境，配置自动安装源；2）编写Kickstart自动应答文件，支持BIOS和UEFI两种模式；3）通过virt-install命令创建KVM虚拟机并完成系统自动安装；4）解决安装过程中可能遇到的熵源不足问题；5）对比分析不同磁盘总线类型的性能特点。教程提供了完整的命令和配置文件示例，特别针对国产OpenEuler系统进行了适配优化，适合企业级虚拟化环境部署参考。https://blog.csdn.net/xiaochenXIHUA/article/details/161985179

一、远端主机需具备KVM与QEMU环境

KVM虚拟化与企业应用实践------KVM与Qemu虚拟化详解、VNC安装部署https://blog.csdn.net/xiaochenXIHUA/article/details/161854600

KVM虚拟化与企业应用实践------创建KVM虚拟机实践教程https://blog.csdn.net/xiaochenXIHUA/article/details/161932482

若要在远端主机上创建虚拟机，则远端主机需具备KVM与QEMU环境（若不具备则需要在远端主机上开启【CPU的虚拟化】配置【VNC Server】【KVM与QEMU环境】【配置桥接器】）详细操作如下：

若是使用VMware Workstation虚拟机开启CPU虚拟化方法是【选中创建好的虚拟机-->编辑次虚拟机设置-->硬件-->处理器-->虚拟化引擎（勾选虚拟化Intel VT-x/EPT 或AMD-V/RVI(V)）】）详细操作如下图所示：

bash 复制代码

#在红帽系（如:almalinux9.3）安装VNC Server
#1-安装vnc server服务
yum -y install tigervnc-server

#2-临时启动VNC(第一次启动vnc时，会要求输入密码【普通密码：可控制桌面、操作鼠标键盘】【只读密码（view-only）：只能看画面，无法操作】)
#注意：vncserver :6  #这里的6代表5906端口，如果是1代表5901端口,以此类推。
vncserver :6
 
#3-查看当前运行的 VNC 会话
vncserver -list
 
#4-关闭vnc会话
vncserver -kill :6

bash 复制代码

#本文以红帽系Almalinux9.3为例进行在远端主机上安装KVM内核与QEMU模块与管理工具
 
#1-安装KVM内核与QEMU模块和工具
dnf install  -y epel-release
dnf install -y qemu-kvm.x86_64 qemu-kvm-tools.x86_64
 
#2-安装virt管理工具（为了更好、更快捷的管理KVM虚拟机）
dnf install -y libvirt  bridge-utils qemu-img  novnc virt-*
 
#3-KVM内核模块与virt管理工具安装完成后，重启系统，然后系统启动会自动加载kvm到内核当中
reboot now
 
 
#4-查看kvm模块是否加载到内核（若结果显示：kvm_intel、kvm、irqbypass则表示kvm加载到内核了）
lsmod | grep kvm
 
#4.1-【可选】手动加载kvm内核（若系统重启后还是没有自动加载kvm到内核）
modprobe kvm
modprobe kvm-intel
 
 
#5-对当前设备安装kvm的环境情况进行验证
#若所有 virt-host-validate 检查返回 通过(PASS) 值，则说明系统已准备好创建虚拟机；
#若有任何检查返回 FAIL 值，请按照显示的说明来修复问题都解决后在进行后续操作。
virt-host-validate
 
#6-启动libvirtd服务（libvirtd是KVM管理工具对应的服务）
systemctl start libvirtd
systemctl enable --now libvirtd.socket
systemctl status libvirtd
systemctl enable libvirtd

bash 复制代码

#远端主机上创建桥接器
#0-获取到远端主机当前的网卡IP（如：192.168.1.29）
ip a

#1-创建一个名为br0的网桥设备，且开机自启
nmcli c add type bridge autoconnect yes con-name br0 ifname br0
 
#2-为网桥配置静态 IPv4 地址（关闭 DHCP）【添加完成后可到 /etc/NetworkManager/system-connections/ 目录下查看br0.nmconnection文件】
nmcli c modify br0 ipv4.addresses 192.168.1.29/24 ipv4.method manual
 
#3-配置网桥的网关
nmcli c modify br0 ipv4.gateway 192.168.1.1
 
#4-配置 DNS 服务器（主 + 备）
nmcli c modify br0 ipv4.dns 223.5.5.5 +ipv4.dns 8.8.8.8
 
#5-将物理网卡 ens33 加入网桥（设为桥接从端口）
nmcli c add type bridge-slave autoconnect yes con-name ens33 ifname ens33 master br0
 
#6-备份原有网卡的配置，并激活网桥连接，并重启系统
cd /etc/NetworkManager/system-connections/
mv ens33.nmconnection ens33.nmconnection.bak
nmcli c up br0
reboot now
 
#7-检查网桥成员（确认网卡 ens33 已加入 br0 网桥）【显示的所有内容都有值】
brctl show
#查看网卡 IP（IP 只在 br0 上，ens33 无 IP）
ip a
 
#8-测试网络连通性
# 测试网关
ping 192.168.1.1
# 测试外网/DNS
ping 223.5.5.5
ping www.baidu.com

二、给远端主机使用iso系统镜像创建虚拟机

2.1、远端主机上的操作

bash 复制代码

#在远端主机(如：192.168.1.29)上的操作内容
#1-创建普通用户并设置密码用于操作管理虚拟机
#1.1-创建普通用户并设置密码
useradd -m libvirt-mgr
passwd libvirt-mgr

#1.2-将创建的用户加入到管理虚拟机的组中
# 加入 libvirt 组：管理虚拟机核心权限
usermod -aG libvirt libvirt-mgr
# 加入 kvm 组：访问虚拟化设备、QEMU 权限
usermod -aG kvm libvirt-mgr
# 加入 qemu 组（部分系统必需，读写虚拟机磁盘/镜像）
usermod -aG qemu libvirt-mgr



#2-环境检查
#2.1-UEFI 启动依赖包是否安装
yum install -y edk2-ovmf

#2.2-目录权限配置（虚拟机镜像目录 /data/vmdisk、ISO 目录 /data/AllOS 需保证 libvirt-mgr/qemu 组可读可写）
chmod -R 775 /data/vmdisk /data/AllOS
chown -R qemu:qemu /data/vmdisk

#2.3-防火墙放行端口（如：22、5905）
firewall-cmd --permanent --add-port=22/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=5905/tcp
firewall-cmd --reload
firewall-cmd --list-port



#3-复制一份单虚拟机私有的 2MB UEFI 变量存储盘
cp /usr/share/edk2/ovmf/OVMF_VARS.fd /data/vmdisk/openeuler2403sp2-05_VARS.fd

2.2、操作机上的操作

bash 复制代码

#在操作机【执行 virt-install 的本地机器】执行的命令
#1-配置SSH免密登录远端主机(如：192.168.1.29)【作用是：之后本地执行 ssh libvirt-mgr@192.168.1.29 无需输密码】
#1.1-生成 SSH 密钥（若已有则跳过）
ls/root/.ssh/id_ed25519
#生成SSH密钥【一路回车，不设密钥密码】
ssh-keygen -t ed25519

#1.2-推送公钥到远端主机(如：192.168.1.29)的 libvirt-mgr 用户下
ssh-copy-id libvirt-mgr@192.168.1.29



#2-在操作机上给远端主机(如：192.168.1.29)上创建虚拟机【有两种:UEFI模式、BIOS模式】
#2.0-安装virt-install服务
yum install -y epel-release
dnf install -y virt-install libvirt-client

#2.1-给远端主机创建【UEFI】模式的虚拟机
virt-install \
--connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system \
--os-variant rhel9.3 \
--name openeuler2403sp2-05 \
--description="开发使用的OpenEuler24.03-LTS-SP2服务器-远端创建UEFI" \
--vcpus 2 \
--cpu host-model \
--memory 4096 \
--disk path=/data/vmdisk/openeuler2403sp2-05.qcow2,bus=virtio,cache=writethrough,size=40,format=qcow2 \
--cdrom /data/AllOS/iso/openEuler-24.03-LTS-SP2-x86_64-dvd.iso \
--network bridge=br0,model=virtio \
--noautoconsole \
--graphics vnc,port=5905,listen=0.0.0.0,password=qwer1234 \
--boot uefi,firmware=/usr/share/edk2/ovmf/OVMF_CODE.fd,nvram=/data/vmdisk/openeuler2403sp2-05_VARS.fd,menu=off \
--noreboot \
--autostart

#2.2-给远端主机创建【BIOS】模式的虚拟机
virt-install \
--connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system \
--os-variant rhel9.3 \
--name openeuler2403sp2-05 \
--description="开发使用的OpenEuler24.03-LTS-SP2服务器-远端创建BIOS" \
--vcpus 2 \
--cpu host-model \
--memory 4096 \
--disk path=/data/vmdisk/openeuler2403sp2-05.qcow2,bus=virtio,cache=writethrough,size=40,format=qcow2 \
--cdrom /data/AllOS/iso/openEuler-24.03-LTS-SP2-x86_64-dvd.iso \
--network bridge=br0,model=virtio \
--noautoconsole \
--graphics vnc,port=5905,listen=0.0.0.0,password=qwer1234 \
--boot hd,menu=off \
--noreboot \
--autostart



#3-若是安装时有问题，则可以关闭后清除干净修改后重试
ssh libvirt-mgr@192.168.1.29

virsh destroy openeuler2403sp2-05 2>/dev/null
virsh undefine openeuler2403sp2-05 --nvram --remove-all-storage 2>/dev/null
rm -f /data/vmdisk/openeuler2403sp2-05.qcow2 /data/vmdisk/openeuler2403sp2-05_VARS.fd
virsh list --all | grep openeuler2403sp2-05

bash 复制代码

# 查看虚拟机状态
virsh --connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system list --all

# 启动虚拟机
virsh --connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system start openeuler2403sp2-05

# 停止虚拟机
virsh --connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system shutdown openeuler2403sp2-05

# 强制关机（卡死时使用）
virsh --connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system destroy openeuler2403sp2-05

# 设置开机自启
virsh --connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system autostart openeuler2403sp2-05 --enable

# 查看指定虚拟机是否已开启自启【输出 域 openeuler2403sp2-05 标记为自动启动 → 已开启自启】
virsh --connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system autostart openeuler2403sp2-05

# 关闭开机自启
virsh --connect qemu+ssh://libvirt-mgr@192.168.1.29/system autostart openeuler2403sp2-05 --disable

三、cache=writeback 与 cache=none 解析

cache=writeback与cache=none这两个是 Linux 挂载（mount） 中页缓存（page cache） 的控制参数，核心差异在读写缓存策略、数据落盘时机、性能、数据安全性。

Linux 默认会用内存页缓存加速磁盘读写：

写：数据先写到内存缓存，再异步刷到磁盘
读：优先从内存缓存取，减少磁盘 IO

cache= 系列参数用来禁用 / 调整这套缓存机制。

内存页缓存加速磁盘读写类型	含义	特点	风险	适用场景
cache=writeback	启用回写缓存（默认常规缓存模式） * 读：使用页缓存，读数据会缓存到内存，后续读取更快。 * 写：数据先写入内存缓存，内核延迟、异步刷写到物理磁盘（回写机制）。	* 性能高：大幅减少磁盘随机写，读写速度快。 * 适合普通文件、日志、程序运行等非强一致性场景。	* 断电 / 系统崩溃：内存中未刷盘的数据会丢失，文件可能损坏。 * 无法保证 `write()` 调用后数据立刻落地磁盘。	普通数据盘、系统盘、下载盘、媒体文件、日常业务。
cache=none	完全禁用页缓存（直写 + 无读缓存）等价于同时开启：`direct I/O` + 关闭页缓存 * 读：不使用内存页缓存，每次读直接访问磁盘。 * 写：数据绕过页缓存，直接提交到磁盘层，不做延迟回写。	* 数据安全性极高：写入操作完成后，数据基本已落盘。 * 数据一致性强，崩溃丢数据概率极低。 * 不会占用大量内存做文件缓存，内存占用可控。	* 性能差：每次读写都穿透到物理磁盘，IO 压力大、速度慢。 * 重复读取同一文件也无法加速。	* 数据库（MySQL/PostgreSQL 数据盘）、块设备、虚拟机磁盘（qemu/KVM）。 * 交易、计费、账务等要求数据强可靠、不能丢数据的场景。 * 底层应用自己管理缓存，不需要系统页缓存的场景。

特性	cache=writeback	cache=none
页缓存	启用	完全禁用
读缓存	有，加速重复读	无，每次直读磁盘
写机制	异步回写（延迟落盘）	直写，绕过缓存
性能	高	低
断电丢数据风险	高	极低
内存占用	较高（缓存文件）	低
典型用途	普通文件、系统、媒体	数据库、虚拟机磁盘、关键业务

和 sync/async 的区别
- async/sync：控制元数据（inode、目录） 同步策略；
- cache=：控制文件数据的页缓存开关，二者独立。
不要混用建议
- 普通业务：默认 writeback，追求性能。
- 数据库 / 虚拟机镜像：强制 cache=none，优先数据安全。