如何配置和管理Linux上的虚拟化环境

在Linux上配置和管理虚拟化环境主要涉及KVM、QEMU、Libvirt等工具。以下是详细指南：

一、环境准备

1. 硬件检查

   egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo  # 大于0表示支持虚拟化
   lsmod | grep kvm                    # 检查KVM模块
   

2. 安装软件包

   • Debian/Ubuntu: bash sudo apt update && sudo apt install -y qemu-kvm libvirt-daemon-system virt-manager bridge-utils
   • RHEL/CentOS: bash sudo yum install -y qemu-kvm libvirt virt-install virt-manager bridge-utils

3. 启动服务

   sudo systemctl enable --now libvirtd
   

二、网络配置

1. 默认NAT网络

   virsh net-list --all              # 查看网络
   virsh net-start default           # 启动默认网络
   

2. 创建桥接网络
   编辑 /etc/netplan/01-netcfg.yaml (Ubuntu) 或 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-* (RHEL)：

   # Ubuntu示例
   network:
    version: 2
    renderer: networkd
    bridges:
      br0:
        interfaces: [eth0]
        dhcp4: yes
   

   应用配置：

   sudo netplan apply
   

三、虚拟机管理

1. 创建虚拟机

   virt-install \
    --name vm1 \
    --ram 2048 \
    --vcpus 2 \
    --disk path=/var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2,size=20 \
    --os-type linux \
    --os-variant ubuntu20.04 \
    --network bridge=br0 \
    --graphics spice \
    --cdrom ~/Downloads/ubuntu-20.04.iso
   

2. 常用命令

   virsh list --all           # 查看虚拟机
   virsh start vm1            # 启动
   virsh shutdown vm1         # 正常关机
   virsh destroy vm1          # 强制停止
   virsh edit vm1             # 修改配置
   virsh console vm1          # 连接控制台
   

四、存储管理

1. 创建存储池

   virsh pool-define-as --name storage --type dir --target /mnt/storage
   virsh pool-start storage
   

2. 快照管理

   virsh snapshot-create-as vm1 --name snap1
   virsh snapshot-list vm1
   virsh snapshot-revert vm1 snap1
   

五、高级功能

1. PCI直通

   • 启用IOMMU（在GRUB中追加 intel_iommu=on 或 amd_iommu=on）
   • 绑定设备到VFIO驱动： bash echo "options vfio-pci ids=10de:13c2,10de:0fbb" > /etc/modprobe.d/vfio.conf update-initramfs -u

2. 嵌套虚拟化

   echo "options kvm-intel nested=1" > /etc/modprobe.d/kvm-intel.conf
   modprobe -r kvm-intel && modprobe kvm-intel
   

六、监控与优化

1. 资源监控

   virt-top                      # 类似top的虚拟化监控
   sar -r 1 3                   # 内存使用
   

2. 性能调优

   • 使用 virtio 驱动（磁盘和网络）
   • 启用KSM（内存去重）： bash echo 1 > /sys/kernel/mm/ksm/run

七、故障排查

1. 日志检查

   journalctl -u libvirtd -f    # 实时日志
   cat /var/log/libvirt/qemu/vm1.log
   

2. 常见问题

   • 权限错误: 将用户加入 libvirt 和 kvm 组： bash sudo usermod -aG libvirt,kvm $USER
   • 网络问题: 检查防火墙规则： bash sudo iptables -L -n | grep libvirt

通过以上步骤，您可以高效管理Linux虚拟化环境。对于生产环境，建议结合Cockpit或OpenStack等工具实现更集中的管理。