使用Libvirt创建虚拟机

参考 QEMU和QEMU-KVM的关系 ，可以了解到，KVM实现对CPU的底层虚拟化和内存的虚拟化，使 Linux 内核成为虚拟化层，需要x86架构的，支持虚拟化功能的硬件支持（比如Intel VT，AMD-V），是一种全虚拟化架构。QEMU是一套由Fabrice Bellard编写的模拟处理器的自由软件，它是一个完整的可以单独运行的软件，可以独立模拟出整台计算机，包括CPU，内存，IO设备，通过一个特殊的“重编译器”对特定的处理器的二进制代码进行翻译，从而具有了跨平台的通用性。

总的来说，QEMU是一个独立的虚拟化解决方案，并不依赖KVM（它本身自己可以做CPU和内存的模拟，只不过效率较低），而KVM是另一套虚拟化解决方案，对CPU进行虚拟效率较高（采用了硬件辅助虚拟化），但本身不提供其他设备的虚拟化，借用了QEMU的代码进行了定制，所以KVM方案一定要依赖QEMU。

Libvirt是用于管理虚拟化平台的开源的API，后台程序和管理工具。它可以用于管理KVM、Xen、VMware ESX，QEMU和其他虚拟化技术。

Libvirt主要由三个部分组成：API库，一个守护进程libvirtd和一个默认命令行管理工具 virsh。

更多内容参考 libvirt 介绍 。

实验环境

不能直接在OpenStack环境中实验，因为这样会破坏OpenStack。而且，使用kolla安装的OpenStack，没有virsh命令，libvirt是运行在容器中的。

所以，我们搭建一个新的实验环境：两个节点分别为node0和node1，ubuntu16系统，IP分别为192.168.56.200和192.168.56.201。

安装libvirt

参考 Ubuntu16.04安装QEMU与libvirt ，安装QEMU和libvirt。

1、切换到root用户

sudo -i

3、安装QEMU和libvirt

apt install -y qemu libvirt-bin bridge-utils virt-manager virt-viewer

如果是支持硬件虚拟化，那么执行安装：

apt install -y kvm qemu-kvm libvirt-bin bridge-utils virt-manager virt-viewer

bridge-utils是网桥管理工具。 virt-manager 是一个通用的桌面管理工具。virt-viewer是一个用于显示虚拟机的图形控制台的最小工具。

4、检查安装

virsh --version
virt-manager --version
virt-viewer --version

5、查看网络

ip a
brctl show
virsh net-list

安装完成以后，默认是启用了桥接网络virbr0，IP为192.168.122.1/24。如果没有启用，那么参考 ubuntu16.04环境安装KVM 进行启用。

6、安装vncserver

apt-get install vnc4server

qemu创建虚拟机

参考 嵌套虚拟化—VMware+QEMU/KVM 、 ubuntu下使用qemu安装虚拟机并配置桥接网络 和 使用qemu安装虚拟机 ，进行虚拟机的创建。

1、创建磁盘

mkdir /opt/qemu
cd /opt/qemu
qemu-img create -f qcow2 cirros0.img 5g

qcow2是qemu最常使用的格式，该格式下可以采用来写时复制技术来优化性能；cirros0.img是磁盘名称；5g是指磁盘文件大小。

2、下载cirros系统

wget http://download.cirros-cloud.net/0.4.0/cirros-0.4.0-x86_64-disk.img

3、安装cirros到磁盘

qemu-system-x86_64 -hda cirros0.img -boot d -cdrom ./cirros-0.4.0-x86_64-disk.img -m 512 -vnc :1

如果是支持硬件虚拟化，那么执行安装：

qemu-system-x86_64 -enable-kvm -hda cirros0.img -boot d -cdrom ./cirros-0.4.0-x86_64-disk.img -m 512 -vnc :1

enable-kvm 使用KVM进行加速； hda 指定要使用的虚拟磁盘； boot d 指定启动位置，d表示从光盘启动； cdrom 指定镜像文件； m 指定虚拟机内存大小，默认单位是MB； vnc:1 通过vnc创建虚拟桌面。

出现警告：warning: TCG doesn’t support requested feature: CPUID.01H:ECX.vmx [bit 5]

没啥影响，不去管它。但是另外一个问题来了？怎么进行交互安装？

4、本地打开 vncviewer client ，输入ip:5901进行连接，即可看到安装过程。

卡在了安装界面：

Boot failed: could not read the boot disk
No more network devices
No bootable device

参考 Play with Libvirt/KVM 发现，cirros-0.4.0-x86_64-disk.img本身就是一个磁盘，尴尬。。。

5、启动实例

qemu-system-x86_64 -m 512 -smp 4 \
-drive file=cirros-0.4.0-x86_64-disk.img \
-vnc :1

本地打开 vncviewer client ，输入ip:5901进行连接，即可看到启动过程。因为没有 enable-kvm ，所以启动很慢，请耐心等待。

6、查看实例IP

登录cirros，然后查看IP、内存和硬盘

ip add
free -m
df -h

IP默认为10.0.2.15；内存512M，是指定的；硬盘默认256M。

当ctrl+c结束 qemu-system-x86_64 命令后，实例就被关闭了。再次使用 qemu-system-x86_64 命令启动实例，登录实例后使用 history 命令，发现之前的命令记录都还在，说明两次使用的都是同一块磁盘，也就是cirros-0.4.0-x86_64-disk.img。

7、设置IP

sudo vi /etc/network/interfaces ，eth0的配置修改为：

auto eth0
iface eth0 inet static
address 192.168.122.100
netmask 255.255.255.0

然后重启网卡， sudo ifdown eth0 ， sudo ifup eth0 。但是，无法ping通192.168.122.1，说明实例的网卡并没有和virbr0进行连接。

创建网络

实例有了，但是还不能连接外部网络。参考 访问qemu虚拟机的五种姿势 ，创建网络，重新启动实例。

1、创建网桥

brctl add virbr0
ifconfig virbr0 192.168.122.1 net mask 255.255.255.0 up

网桥已经存在，所以这一步不需要了。

2、创建tap接口，并添加到网桥

apt install uml-utilities
tunctl -t tap0
ifconfig tap0 0.0.0.0 up
brctl addif virbr0 tap0

3、让实例使用tap0作为网络设备启动

qemu-system-x86_64 -m 512 -smp 4 \
-drive file=cirros-0.4.0-x86_64-disk.img \
-netdev tap,id=tapnet,ifname=tap0,script=no \
-device rtl8139,netdev=tapnet \
-vnc :1

4、测试网络

登录实例， ping 192.168.122.1 ，此时网络已经通了。

libvirt创建虚拟机

以上创建虚拟机的过程，其实并没有用到libvirt。下面参考 Play with Libvirt/KVM ，使用libvirt进行虚拟机的创建。

1、创建虚拟机

virt-install --connect=qemu:///system --name=cirros --ram=512 --vcpus=1 --disk path=cirros-0.4.0-x86_64-disk.img,format=qcow2 --import --network network:default --vnc

无法使用vncviwer进行连接，然后卡在上图的界面，最后ctrl+c强制结束。配置文件位于/etc/libvirt/qemu/cirros.xml，如果要编辑它，使用 virsh edit cirros 命令。

2、显示vnc port

virsh vncdisplay cirros

3、显示实例列表

virsh list

4、查看实例详情

virsh dominfo cirros

问题来了，怎么访问这个实例呢？

5、查看实例网络

参考 Find the IP address of a virtual machine ，使用 arp -an 命令查看实例IP。

然后，挨个ping一下192.168.122.0网段的IP，即可找到实例的IP，本次找到的IP为192.168.122.49。

6、访问实例

ssh cirros@192.168.122.49

输入默认密码gocubsgo，即可登录实例。

7、测试网络

ping 8.8.8.8 -c3

至此，大功告成，创建实例成功。

PS：销毁实例

virsh destroy cirros
rm /etc/libvirt/qemu/cirros.xml
virsh
# undefine cirros
# quit

后记

其实，虚拟机中安装的虚拟机，也可以支持KVM了，参考 KVM嵌套虚拟化 – 在虚拟机中创建虚拟机 和 Nested KVM ，开启嵌套虚拟化即可。