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Wie man virtuelle Maschinen unter Linux mit KVM (Kernel-based Virtual Machine) erstellt - Teil 1

In diesem Tutorial wird die Einführung und Bereitstellung von KVM sowie die Verwendung zur Erstellung virtueller Maschinen unter RedHat-basierten Distributionen wie RHEL/CentOS7 und Fedora 21 erläutert.

Was ist KVM?

KVM oder (Kernel-based Virtual Machine) ist eine vollständige Virtualisierungslösung für Linux auf Intel 64- und AMD 64-Hardware, die seit 2.6.20 im Mainline-Linux-Kernel enthalten ist und für die meisten Workloads stabil und schnell ist.

KVM-Funktionen

Es gibt viele nützliche Funktionen und Vorteile, die Sie erhalten, wenn Sie KVM zur Bereitstellung Ihrer virtuellen Plattform verwenden. Der KVM-Hypervisor unterstützt die folgenden Funktionen:

  1. Übermäßiges Committing : Dies bedeutet, dass mehr virtualisierte CPUs oder Arbeitsspeicher zugewiesen werden, als die verfügbaren Ressourcen auf dem System verfügbar sind.
  2. Thin Provisioning : Ermöglicht die Zuweisung von flexiblem Speicher und optimiert den verfügbaren Speicherplatz für jede virtuelle Gastmaschine.
  3. Datenträger-E/A-Drosselung: Bietet die Möglichkeit, einen Grenzwert für Datenträger-E/A-Anforderungen festzulegen, die von virtuellen Maschinen an den Hostcomputer gesendet werden.
  4. Automatischer NUMA-Ausgleich: Verbessert die Leistung von Anwendungen, die auf NUMA-Hardwaresystemen ausgeführt werden.
  5. Hot-Add-Funktion für virtuelle CPUs: Bietet die Möglichkeit, die Rechenleistung bei Bedarf auf ausgeführten virtuellen Maschinen ohne Ausfallzeiten zu erhöhen.

Dies ist unsere erste fortlaufende KVM-Serie (Kernel-based Virtual Machine), hier werden wir die folgenden Artikel teilweise behandeln.

Voraussetzungen

Stellen Sie sicher, dass Ihr System über die Hardware-Virtualisierungserweiterungen verfügt: Überprüfen Sie bei Intel-basierten Hosts, ob die CPU-Virtualisierungserweiterung [vmx] mit dem folgenden Befehl verfügbar ist.

[root@server ~]# grep -e 'vmx' /proc/cpuinfo

Stellen Sie für AMD-basierte Hosts sicher, dass die CPU-Virtualisierungserweiterung [svm] verfügbar ist.

[root@server ~]# grep -e 'svm' /proc/cpuinfo

Wenn keine Ausgabe vorhanden ist, stellen Sie sicher, dass Virtualisierungserweiterungen im BIOS aktiviert sind. Stellen Sie sicher, dass KVM-Module im Kernel geladen sind, "er sollte standardmäßig geladen werden".

[root@server ~]# lsmod | grep kvm

Die Ausgabe sollte kvm_intel für Intel-basierte Hosts oder kvm_amd für amd-basierte Hosts enthalten.

Bevor Sie beginnen, benötigen Sie das root-Konto oder den Nicht-Root-Benutzer mit sudo-Rechten, die auf Ihrem System konfiguriert sind, und stellen Sie sicher, dass Ihr System auf dem neuesten Stand ist.

[root@server ~]# yum update

Stellen Sie sicher, dass sich Selinux im Permissive-Modus befindet.

[root@server ~]# setenforce 0

Schritt 1: KVM-Installation und -Bereitstellung

1. Wir werden zuerst die Pakete qemu-kvm und qemu-img installieren. Diese Pakete stellen den KVM- und Disk-Image-Manager auf Benutzerebene bereit.

[root@server ~]# yum install qemu-kvm qemu-img

2. Jetzt haben Sie die Mindestanforderung für die Bereitstellung einer virtuellen Plattform auf Ihrem Host, aber wir haben auch noch nützliche Tools zur Verwaltung unserer Plattform, wie zum Beispiel:

  1. virt-manager bietet ein GUI-Tool zur Verwaltung Ihrer virtuellen Maschinen.
  2. libvirt-client stellt ein CL-Tool zur Verfügung, mit dem Sie Ihre virtuelle Umgebung verwalten können, dieses Tool namens virsh.
  3. virt-install stellt den Befehl "virt-install " bereit, um Ihre virtuellen Maschinen über die CLI zu erstellen.
  4. libvirt stellt die server- und hostseitigen Bibliotheken für die Interaktion mit Hypervisoren und Host-Systemen zur Verfügung.

Lassen Sie uns diese oben genannten Tools mit dem folgenden Befehl installieren.

[root@server ~]# yum install virt-manager libvirt libvirt-python libvirt-client

3. Für RHEL/CentOS7-Benutzer, die auch noch zusätzliche Paketgruppen wie z.B. Virtualization Client, Virtualization Platform und Virtualization Tools installieren müssen.

[root@server ~]#yum groupinstall virtualization-client virtualization-platform virtualization-tools

4. Der Virtualisierungs-Daemon, der die gesamte Plattform verwaltet, ist "libvirtd". Lassen Sie es uns neu starten.

[root@server ~]#systemctl restart libvirtd

5. Überprüfen Sie nach dem Neustart des Daemons seinen Status, indem Sie den folgenden Befehl ausführen.

[root@server ~]#systemctl status libvirtd
Beispiel-Ausgabe
libvirtd.service - Virtualization daemon 
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/libvirtd.service; enabled) 
   Active: active (running) since Mon 2014-12-29 15:48:46 EET; 14s ago 
 Main PID: 25701 (libvirtd)

Wechseln wir nun zum nächsten Abschnitt, um unsere virtuellen Maschinen zu erstellen.

Schritt 2: Erstellen von VMs mit KVM

Wie wir bereits erwähnt haben, verfügen wir über einige nützliche Tools, um unsere virtuelle Plattform zu verwalten und virtuelle Maschinen zu erstellen. Eines dieser Tools namens [virt-manager], das wir im nächsten Abschnitt verwenden.

6. Obwohl virt-manager ein GUI-basiertes Tool ist, können wir es sowohl vom Terminal als auch von der GUI aus starten/starten.

[root@server ~]#virt-manager
Verwenden von GNOME

Verwenden von GNOME Classic

7. Nach dem Start des Tools wird dieses Fenster angezeigt.

8. Standardmäßig stellen Sie fest, dass der Manager direkt mit localhost verbunden ist, glücklicherweise können Sie das gleiche Tool verwenden, um einen anderen Host aus der Ferne zu verwalten. Wählen Sie auf der Registerkarte "Datei" einfach "Verbindung hinzufügen" und dieses Fenster wird angezeigt.

Aktivieren Sie die Option "Mit Remote-Host verbinden" und geben Sie dann den Hostnamen/die IP des Remote-Servers an. Wenn Sie bei jedem Start des Managers eine Verbindung zum Remote-Host herstellen müssen, aktivieren Sie einfach die Option "Automatische Verbindung".

9. Kehren wir zu unserem localhost zurück, bevor Sie eine neue virtuelle Maschine erstellen, sollten Sie entscheiden, wo die Dateien gespeichert werden?! Mit anderen Worten, Sie sollten das Volume Disk (Virtuelles Laufwerk/Disk-Image ) für Ihre virtuelle Maschine erstellen.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf localhost und wählen Sie "Details" und dann die Registerkarte "Speicher".

10. Klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche "Neues Volume", geben Sie den Namen Ihres neuen virtuellen Laufwerks (Volume Disk) ein und geben Sie die Größe, die Sie möchten/benötigen, in den Abschnitt "Maximale Kapazität" ein.

Die Zuordnungsgröße ist die tatsächliche Größe für Ihre Festplatte, die sofort von Ihrer physischen Festplatte zugewiesen wird, nachdem Sie die Schritte abgeschlossen haben.

Hinweis: Dies ist eine wichtige Technologie im Bereich der Speicherverwaltung, die als "Thin Provision" bezeichnet wird. Früher wurde nur die verwendete Speichergröße zugewiesen, NICHT die gesamte verfügbare Größe.

Wenn Sie beispielsweise ein virtuelles Laufwerk mit der Größe 60G erstellt haben, aber tatsächlich nur 20G verwendet haben, beträgt die zugewiesene Größe Ihrer physischen Festplatte mit dieser Technologie 20G und nicht 60G.

Mit anderen Worten, die zugewiesene physische Größe wird dynamisch in Abhängigkeit von der tatsächlich verwendeten Größe zugewiesen. Weitere Informationen finden Sie im Detail unter VMWare vStorage Thin Provisioning.

11. Sie werden feststellen, dass in der Liste eine Beschriftung des neuen Datenträgers angezeigt wurde.

Sie sollten auch den Pfad des neuen Disk-Images (Volume Disk) beachten, standardmäßig befindet er sich unter /var/lib/libvirt/images, Sie können ihn mit dem folgenden Befehl überprüfen.

[root@server Downloads]# ls -l /var/lib/libvirt/images
-rw-------. 1 root root 10737418240 Jan  3 16:47 vm1Storage.img

12. Jetzt sind wir bereit, unsere virtuelle Maschine zu erstellen. Klicken wir auf die Schaltfläche "VM" im Hauptfenster, dieses Assistentenfenster wird angezeigt.

Wählen Sie die Installationsmethode aus, die Sie zum Erstellen der virtuellen Maschine verwenden möchten. Im Moment werden wir lokale Installationsmedien verwenden, später werden wir die restlichen Methoden besprechen.

13. Jetzt ist es an der Zeit, festzulegen, welches lokale Installationsmedium verwendet werden soll, wir haben zwei Möglichkeiten:

  1. Von physischer [CDROM/DVD].
  2. Aus ISO-Image.

Für unser Tutorial verwenden wir die ISO-Image-Methode, daher sollten Sie den Pfad Ihres ISO-Images angeben.

Wichtig: Leider gibt es einen wirklich dummen Fehler für diejenigen, die RHEL/CentOS7 verwenden. Dieser Fehler hindert Sie daran, die Installation über eine physische [CDROM/DVD] durchzuführen. Sie werden feststellen, dass die Option wie folgt ausgegraut ist.

Und wenn Sie den Cursor darauf halten, wird diese Fehlermeldung angezeigt.

Bisher gibt es keine offizielle/direkte Lösung für diesen Fehler, weitere Informationen dazu finden Sie unter https://bugzilla.redhat.com.

14. Der Speicher ist zurückgekehrt, wir werden die virtuelle Festplatte verwenden, die wir frühzeitig erstellt haben, um die virtuelle Maschine darauf zu installieren. Es wird wie gezeigt sein.

15. Der letzte Schritt, bei dem Sie nach dem Namen Ihrer virtuellen Maschine und einer weiteren erweiterten Option gefragt werden, lässt uns später darüber sprechen.

Wenn Sie eine Konfiguration ändern oder anpassen möchten, aktivieren Sie einfach die Option "Konfiguration vor der Installation anpassen". Klicken Sie dann auf Fertig stellen und warten Sie Sekunden, die Steuerungskonsole wird angezeigt, damit Ihr Gastbetriebssystem sie verwalten kann.

Schlussfolgerung

Jetzt haben Sie gelernt, was KVM ist, wie Sie Ihre virtuelle Plattform mit GUI-Tools verwalten, wie Sie eine virtuelle Maschine damit bereitstellen und andere großartige Dinge.

Obwohl dies noch nicht das Ende des Artikels ist, werden wir in unseren kommenden Artikeln ein weiteres wichtiges Thema rund um KVM behandeln. Machen Sie sich mit dem Vorwissen die Hände schmutzig und seien Sie bereit für den nächsten Teil.....

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