KVM 简介

KVM |Kernel-Based Virtual Machine
允许在同一台物理主机上运行多个虚拟机。这种技术使用硬件虚拟化技术（如Intel VT-x或AMD-V），提供接近原生性能的虚拟化体验。

环境

系统：Debian 12
内核版本：6.1.0-41-amd64
CPU： intel

安装前提条件

CPU 支持虚拟化技术

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grep -E --color '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo
  • 有输出，说明系统上启用了虚拟化技术
  • 无输出，需要重新启动系统，进入 bios 设置，然后为 Intel 处理器启用 VT-x（虚拟化技术扩展），为 AMD 处理器启用 AMD-V。

安装及配置

第一步：安装 KVM 及相关工具

libvirt是KVM和QEMU虚拟化的必备工具，可以用来创建和管理虚拟机；

首先安装 Qemu、KVM 管理程序和 Libvirt 所需的所有依赖包

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:~$ sudo apt install -y qemu-kvm \
> libvirt-clients \
> libvirt-daemon-system \
> bridge-utils \
> virtinst \
> libvirt-daemon\
> virt-manager

各包说明:

包名 作用
qemu-kvm 一个提供硬件仿真的开源仿真器和虚拟化包
libvirt-clients 一组客户端的库和API，用于从命令行管理和控制虚拟机和管理程序
libvirt-daemon-system 为运行 libvirt 进程提供必要配置文件的工具
bridge-utils 一套用于创建和管理桥接设备的工具
virtinst 一套为置备和修改虚拟机提供的命令行工具
virt-daemon 用于运行 libvirt 守护进程的包
virt-manager 一款通过 libvirt 守护进程，基于 QT 的图形界面的虚拟机管理工具

第二步：将用户加入必要组

为了安全，我们以普通用户加入 libvirtd 组,获取权限的方式管理虚拟机。

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# 确保 libvirt 组存在
:~$ getent group libvirt
libvirt:x:124:

# 添加用户到 libvirtd 组
:~$ sudo adduser $USER libvirt
正在添加用户"..."到"libvirt"组...
完成

# 确保 kvm 组存在
:~$ getent group kvm
kvm:x:104:

# 添加用户到 kvm 组
:~$ sudo adduser $USER kvm
正在添加用户"..."到"kvm"组...
完成。

$USER 为当前登陆用户，也可以将 $USER 替换为指定用户名

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sudo adduser 你的用户名 要加入的组名

第三步：验证 KVM 是否正常工作

验证内核模块

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# 检查 KVM 内核模块是否加载
:~$ lsmod | grep kvm
kvm_intel             380928  0
# 应看到 kvm_intel（Intel）或 kvm_amd（AMD）

验证服务状态

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# 立即启动并配置开机启动
:~$ sudo systemctl enable --now libvirtd
# 验证服务状态
:~$ sudo systemctl status libvirtd
---output---
active (running)    # running 正在运行
---output---

# 查看kvm版本
:~$ virsh version 
根据库编译：libvirt 9.0.0
使用库：libvirt 9.0.0
使用的 API: QEMU 9.0.0
运行管理程序: QEMU 7.2.19

第四步：使用图形化管理（本地或远程）

图形化下管理更加直观清晰。

本地使用图形化管理

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# 启动图形化管理 使用该命令的用户需有 `libvirtd` 组权限
:~$ virt-manager

远程使用图形化管理通过 SSH 连接并转发 GUI,需要本地安装 X11 服务器或使用 Wayland 兼容方案。

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:~$ ssh -X <你的用户名>@<服务器ip>
# 成功登陆后
:~$ virt-manager

第五步：配置虚拟网络

虚拟网桥是非常重要的，保证了虚拟机与虚拟机之间的通信和虚拟机和互联网的通信。

虚拟网桥的配置是以 .xml 结尾的文件，默认配置文件：/etc/libvirt/qemu/networks/default.xml

查看默认

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:~$ sudo cat /etc/libvirt/qemu/networks/default.xml 
<!--
WARNING: THIS IS AN AUTO-GENERATED FILE. CHANGES TO IT ARE LIKELY TO BE
OVERWRITTEN AND LOST. Changes to this xml configuration should be made using:
  virsh net-edit default
or other application using the libvirt API.
-->

<network>
  <name>default</name>  # 虚拟网络名称
  <uuid>0f548508-0a6b-45f7-baff-ec2031c0db2a</uuid> # 虚拟网络唯一标识符
  <forward mode='nat'/> # 虚拟网络转发模式
  <bridge name='virbr0' stp='on' delay='0'/> # 虚拟网桥名称 
  <mac address='52:54:00:00:3d:e7'/>    # 虚拟网桥MAC地址
  <ip address='192.168.122.1' netmask='255.255.255.0'>  # 虚拟网络IP地址
    <dhcp>  # 虚拟网络DHCP配置
      <range start='192.168.122.2' end='192.168.122.254'/>  # DHCP范围
    </dhcp>
  </ip>
</network>

配置说明：

配置项 作用
虚拟网络名称 kvm 管理的虚拟网络名称，能用 virsh 命令管理
虚拟网络唯一标识符 虚拟网络唯一标识符，用于区分虚拟网络， 唯一，不能冲突
虚拟网络转发模式 虚拟网络转发模式，可以是 nat、route、bridge
虚拟网桥名称 虚拟网桥名称，用于虚拟网络与物理网络进行通信，宿主机 ip address show 可以看到
虚拟网桥MAC地址 虚拟网桥MAC地址，唯一，不能冲突
虚拟网络IP地址 虚拟网络IP地址网段，唯一，不能冲突; address 配置项是 网关地址，通过该设备和外界通信
DHCP范围 DHCP范围，虚拟机启动时，会分配一个IP地址，用于虚拟机与物理网络进行通信

网桥管理命令

命令 作用
virsh net-list [--all] 列出虚拟网络或列出所有虚拟网络
virsh net-start 启动虚拟网络设备
virsh net-destroy 停止虚拟网络设备
virsh net-define 根据 xml 文件创建虚拟网络
virsh net-undefine 删除一个虚拟网络设备
virsh net-edit 修改虚拟网络设备的配置
virsh net-autostart 设置开机自启动

启动虚拟机默认网络配置

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# 启动 default 网络
:~$ sudo virsh net-start --network default
网络 default 已开始

# 设置 default 网络开机启动
:~$ sudo virsh net-autostart --network default
网络default标记为自动启动

# 查看所有网络状态
:~$ sudo virsh net-list --all
 名称      状态     自动开始   持久
-------------------------------------
 default   活动     是         是

创建虚拟网桥

官方文档：·https://libvirt.org/formatnetwork.html
不指定 uuid 和 mac 地址，在创建虚拟网桥时，系统会自动生成
我们的网桥定义文件可以在任意位置创建，是用virsh net-define命令创建网桥后，默认会在为 /etc/libvirt/qemu/networks 生成一个同名的以 .xml 结尾的配置文件，

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# 创建虚拟网桥
# 虚拟网络名称 kvmNet1
# 网络转发模式 nat
# ip 地址段：10.0.0.0/24 网卡地址：10.0.0.1 网关地址：10.0.0.1
# DHCP范围：10.0.0.128-10.0.0.254

:~$ sudo vim kvmNet1.xml 
<network>
  <name>kvmNet1</name>
  <forward mode='nat'/>
  <bridge name='kvmNet1' stp='on' delay='0'/>
  <ip address='10.0.0.1' netmask='255.255.255.0'>
    <dhcp>
      <range start='10.0.0.128' end='10.0.0.254'/>
    </dhcp>
  </ip>
</network>

定义虚拟网桥

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:~$ sudo virsh net-define --file kvmNat1.xml 
从 kvmNet1定义网络kvmNet1.xml

启动并自启动虚拟网络

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:~$ sudo virsh net-start kvmNet1
网络 kvmNet1 已开始

:~$ sudo virsh net-autostart kvmNet1
网络kvmNet1标记为自动启动

:~$ sudo virsh net-list --all
 名称      状态   自动开始   持久
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 default   活动   是         是
 kvmNet1   活动   是         是

创建KVM虚拟机

默认虚拟机配置文件路径：/etc/libvirt/qemu/networks/
默认虚拟机磁盘文件路经：/var/lib/libvirt/images/

虚拟机的本质是操作一块磁盘。这块磁盘存储的是已安装好的操作系统。

压缩镜像文件

自动化快速创建虚拟机脚本

总结

虚拟网络配置默认目录：/etc/libvirt/qemu/networks/
默认虚拟机配置文件目录：/etc/libvirt/qemu/
默认虚拟机磁盘文件路经：/var/lib/libvirt/images/