本文教大家如何讓KVM在Ubuntu服務(wù)器上順暢運行、安裝多個訪客操作系統(tǒng)、管理存儲，以及將訪客操作系統(tǒng)遷移到新主機上。
作為Linux內(nèi)核虛擬機管理程序，KVM稱得上是企業(yè)級虛擬化領(lǐng)域的后起之秀。它有諸多優(yōu)點：非常精簡，因而占用資源少，運行起來速度快，可以輕松自如地運行沒有經(jīng)過改動的訪客操作系統(tǒng)。在這堂速成課中，我們會迅速讓KVM在Ubuntu服務(wù)器上運行起來、安裝多個訪客操作系統(tǒng)、管理存儲，以及將訪客操作系統(tǒng)遷移到新主機上。
KVM與Ubuntu服務(wù)器
KVM的全稱是“基于內(nèi)核的虛擬機”，最先由Qumranet公司開發(fā)而成。2008年，紅帽公司收購了Qumranet，將KVM作為服務(wù)器版紅帽企業(yè)級虛擬化（RHEV）的核心部分。KVM采用了GPL許可證模式，是主線內(nèi)核（mainline kernel）的一部分，因而任何Linux發(fā)行版都能支持它。KVM是一種類型2虛擬機管理程序，這意味著它在操作系統(tǒng)里面運行。一些流行的類型2虛擬機管理程序包括Xen和VirtualBox。類型1虛擬機管理程序（如IBM的z/VM和VMWare ESXi）則可以直接在裸機上運行，不需要什么操作系統(tǒng)。KVM幾乎支持任何訪客操作系統(tǒng)：Linux、Mac OS X、Unix、Windows以及你所采用的其他任何操作系統(tǒng)。
與KVM一樣，Ubuntu服務(wù)器也發(fā)展成為一款面向企業(yè)的重量級服務(wù)器。Ubuntu支持x86和x86 64位平臺上的KVM。與紅帽和Novell這兩大企業(yè)級Linux開發(fā)商不一樣，你沒必要進行注冊或者理睬銷售噱頭，就可以下載和測試Ubuntu。如果你想要獲得培訓(xùn)、商業(yè)支持或者在線服務(wù)（比如Landscape系統(tǒng)管理器或Ubuntu云服務(wù)），你想要的時候，就能隨時獲取。
系統(tǒng)要求
就這堂速成課而言，你需要配備英特爾VT或AMD-V處理器的Ubuntu計算機，因為這些處理器包含特殊的擴展功能，可以原生支持虛擬機。（想了解更多信息，請參閱KVM的處理器支持頁面：http://www.linux-kvm.org/page/Processor_support）。我在本文中使用了11.04 Natty Narwhal 64位版本。我建議使用Ubuntu服務(wù)器作為你生產(chǎn)環(huán)境的KVM服務(wù)器；但是進行測試的話，任何Ubuntu都可以。使用該命令，看看你的x86處理器有沒有虛擬化擴展功能：
$ egrep -o '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo
vmx
vmx
這個示例顯示了能夠支持虛擬化的雙核英特爾處理器。你可能不得不在你系統(tǒng)的BIOS中啟用虛擬化擴展功能。確保這項功能已啟用，否則KVM無法正常運行。
你可以在64位系統(tǒng)上運行32位或64位訪客操作系統(tǒng)，但是在32位系統(tǒng)上卻只能運行32位訪客操作系統(tǒng)。使用大量內(nèi)存是好事，使用多核處理器也是如此。Ubuntu服務(wù)器占用系統(tǒng)資源很少，因而給你的虛擬機訪客操作系統(tǒng)留出了更多資源。Ubuntu服務(wù)器系統(tǒng)的最低要求是300 MHz處理器、128 MB內(nèi)存和1 GB硬盤空間。這個要求非常低。為了測試KVM，我建議至少為你的訪客操作系統(tǒng)配備2 GHz處理器、2 GB內(nèi)存以及足夠的磁盤空間，另外還要有數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。為生產(chǎn)服務(wù)器配置資源很難做到非常準(zhǔn)確。如果你僅僅把所有訪客操作系統(tǒng)的系統(tǒng)要求疊加起來，很可能面臨一臺配置過度的機器，除非你的訪客操作系統(tǒng)始終在全速運行。虛擬機的其中一個優(yōu)點是，可以更高效地使用硬件，因為當(dāng)一個訪客操作系統(tǒng)閑置時，另一個訪客操作系統(tǒng)忙碌運行。如果你配置資源過少，服務(wù)器變得不堪重負時，那么可以將訪客操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到不同主機上。所以，你有很大的活動余地，不需要一開始就在資源配置方面做到完美。
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本文教大家如何讓KVM在Ubuntu服務(wù)器上順暢運行、安裝多個訪客操作系統(tǒng)、管理存儲，以及將訪客操作系統(tǒng)遷移到新主機上。
安裝KVM
安裝這些軟件包：
$ sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-bin virt-manager bridge-utils
然后運行該命令，確保它準(zhǔn)備好運行KVM：
$ kvm-ok
INFO: /dev/kvm exists
KVM acceleration can be used
要是缺漏了什么，它會告訴你KVM加速無法使用。在采用根權(quán)限的情況下運行，獲得讓它正常運行的暗示信息（hint），就像這樣：
$ sudo kvm-ok
[sudo] password for carla:
INFO: /dev/kvm does not exist（/dev/kvm不存在）
HINT: sudo modprobe kvm_intel
INFO: Your CPU supports KVM extensions（你的處理器支持KVM擴展）
INFO: KVM (vmx) is disabled by your BIOS（KVM [vmx]被你的BIOS禁用）
HINT: Enter your BIOS setup and enable Virtualization Technology (VT),
（進入你的BIOS設(shè)置界面，啟用虛擬化技術(shù)[VT]，）
and then hard poweroff/poweron your system
（然后對你的系統(tǒng)執(zhí)行硬關(guān)機/開機操作）
KVM acceleration can NOT be used（KVM加速無法使用）
就像我剛才說的那樣，要確保KVM擴展功能已在你系統(tǒng)的BIOS中啟用。現(xiàn)在，把你的用戶添加到libvirtd組，然后注銷，重新登錄，激活你的組成分身份。現(xiàn)在，你不用操心權(quán)限方面的問題，就可以控制KVM了。運行該命令，證實KVM在正常運行：
$ virsh -c qemu:///system list
Id Name State
----------------------------------
太好了！ ID Name和State這兩個字段都是空的，它們本該是空的。現(xiàn)在開啟虛擬機管理器（Virtual Machine Manager），運行該命令，連接到你的KVM服務(wù)器：
$ virt-manager -c qemu:///system kvmhost
Kvmhost是我的服務(wù)器名稱，所以你必須將它換成你的服務(wù)器名稱。你會看到下面圖1這樣的畫面。
圖1：圖形化的虛擬機管理器成功地連接至KVM服務(wù)器
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安裝訪客操作系統(tǒng)
目前還沒有多大的動靜，因為我們還沒有安裝任何訪客操作系統(tǒng)。你可以通過CD/DVD、ISO映像文件、netinstall（網(wǎng)絡(luò)安裝）和PXE啟動等方式來安裝新的訪客操作系統(tǒng)。CD/DVD安裝需要內(nèi)部驅(qū)動器；U盤不行。我青睞通過ISO映像文件來安裝，因為這種安裝方式速度快，又沒必要刻錄磁盤。如果是網(wǎng)絡(luò)安裝，需要知道安裝服務(wù)器的URL地址；如果是PXE啟動，則需要TFTP/PXE啟動服務(wù)器。
要安裝新的訪客操作系統(tǒng)，點擊“Create a new virtual machine”（創(chuàng)建新的虛擬機）按鈕，按屏幕提示逐步完成操作。想在你的系統(tǒng)上找到ISO映像文件，點擊屏幕2中的Browse（瀏覽）按鈕，然后查看Browse Local（瀏覽本地）按鈕的“Locate ISO media volume”（定位IOS介質(zhì)卷）屏幕的左下角。點擊該處，即可打開文件選擇器。在屏幕5上，務(wù)必要勾選“Allocate entire disk now”（立即分配整個磁盤）。這并不意味著，它會接管你的整個磁盤，而是會立即預(yù)留你為訪客操作系統(tǒng)分配的所有空間。如果你沒有選擇這個，那么KVM就會根據(jù)需要分配空間，上限是最大分配值。這年頭磁盤空間便宜得很，所以不值得冒這個險：因不小心用光了磁盤空間而導(dǎo)致數(shù)據(jù)被損壞。一開始就要預(yù)留訪客操作系統(tǒng)的最大分配值，之后你再也沒必要操心這個了。
虛擬機窗口可能不夠大，顯示不下訪客操作系統(tǒng)的整個屏幕，于是用光標(biāo)抓住窗口一角，拖到合適位置。如果虛擬機捕捉你的鼠標(biāo)指針，按Ctrl+Alt組合鍵，即可重新放開。圖2顯示了通過ISO映像文件正常安裝OpenSUSE的過程。
圖2：安裝OpenSUSE訪客操作系統(tǒng)。
下面的圖3顯示了三個訪客操作系統(tǒng)的樣子，它們都同時運行，控制臺都開著，虛擬機管理器在頂部。
圖3：三個訪客操作系統(tǒng)：Jeoss、Ubuntu服務(wù)器和OpenSUSE都在KVM服務(wù)器上運行。
你可以控制每一個訪客操作系統(tǒng)，就好像它們安裝在不同的機器上；你也可以隨時開啟和關(guān)閉它們。網(wǎng)絡(luò)功能自動啟用，所以你的訪客操作系統(tǒng)能訪問互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)。每一個訪客操作系統(tǒng)都可以在安裝后加以改動，只要打開相應(yīng)訪客操作系統(tǒng)的控制臺，然后點擊藍色的i（信息）按鈕（見圖4）。在該屏幕上，你可以微調(diào)處理器的使用和內(nèi)存、查看性能圖表、控制啟動選項、設(shè)置外設(shè)、管理存儲，以及添加新的硬件設(shè)備。默認情況下，訪客操作系統(tǒng)無法訪問CD/DVD驅(qū)動器和USB存儲設(shè)備，所以這些設(shè)備得手動添加。
圖4：安裝后編輯訪客操作系統(tǒng)。一切都可以改動。
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管理存儲
虛擬機管理器讓存儲管理既容易又快速。只要點擊Edit（編輯）> Connection Details（連接細節(jié)），即可創(chuàng)建額外的存儲池。這可以打開有多個選項卡的一個屏幕。Storage（存儲）選項卡顯示了現(xiàn)有的存儲池，還可創(chuàng)建新的存儲池。從左窗格開始，點擊綠色十字圖標(biāo)，即可分配一個新的存儲塊（圖5）。這個存儲塊可以是目錄、塊設(shè)備、SCSI主機適配器、網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)、邏輯卷管理器（LVM）組或者iSCSI目標(biāo)。然后，你可以在右窗格中隨意對它進行分隔。點擊New Volume（新建卷）按鈕，配置大小，然后選擇raw或qcow2磁盤映像格式，因為這些格式與所有文件系統(tǒng)兼容。raw是默認格式，也是速度最快的。qcow2則支持AES加密、快照和壓縮。
圖5：創(chuàng)建和分隔新的存儲塊。
管理訪客操作系統(tǒng)
你可以將訪客操作系統(tǒng)遷移到不同的主機上用于均衡負載、軟硬件維護或者僅僅用于試驗。啟用遷移功能有一個前提條件，那就是你的主機必須使用共享網(wǎng)絡(luò)存儲，比如NFS共享區(qū)、光纖通道或iSCSI；不管是哪一種，源主機和目的地主機都必須已經(jīng)使用同樣的共享網(wǎng)絡(luò)存儲池。
遷移有兩種類型：離線遷移和實時遷移。在離線遷移中，訪客操作系統(tǒng)被停止，然后訪客操作系統(tǒng)內(nèi)存的映像轉(zhuǎn)移到新主機上，重新啟動。在實時遷移中，KVM將訪客操作系統(tǒng)的內(nèi)存頁面遷移到新主機上，監(jiān)測舊主機有無變更內(nèi)容，然后將變更內(nèi)容轉(zhuǎn)移到新主機上。當(dāng)頁面都拷貝完畢、在指定的一段時間內(nèi)（默認值是10毫秒）沒有變更時，訪客操作系統(tǒng)在舊主機上被停止，在新主機上恢復(fù)運行。要是舊主機處于忙碌狀態(tài)，實時遷移就要花費很長的時間，或者根本就無法完成，所以那樣的話，你就要停止實時遷移，改而采用離線遷移。遷移過去的僅僅是訪客操作系統(tǒng)內(nèi)存的內(nèi)容；磁盤存儲并不遷移。
之后，遷移訪客操作系統(tǒng)只需要簡單地點擊幾下鼠標(biāo)。從虛擬機管理器的主控制臺，鼠標(biāo)右擊你想要遷移的那個訪客操作系統(tǒng)，然后右擊Migrate（遷移）。如果你想要進行離線遷移，勾選“migrate offline”（離線遷移）。New Host（新主機）下拉菜單會列出所有可用的KVM主機。選擇你想要使用的那個主機，點擊Migrate（遷移）按鈕，就大功告成了。
遠程管理和CLI
虛擬機管理器支持遠程管理。把它安裝到你常用的工作站或筆記本電腦上，然后用該命令，連接到你的KVM服務(wù)器上：
$ virt-manager -c qemu+ssh://kvmhost/system
把kvmhost換成你自己的服務(wù)器的主機名。這可以通過SSH為你的會話建立安全隧道，所以你需要在KVM服務(wù)器上運行的SSH服務(wù)器。
你可能更喜歡從命令行來運行KVM服務(wù)器，你可以這么做。具體請查詢virt-manager、virsh和qemu-kvm的參考手冊頁。
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