【Linux云计算架构：第四阶段-Linux虚拟化-私有云-docker】第2章——KVM虚拟机克隆和快照

2.1 KVM 虚拟机克隆方法
2.2 虚拟机常用镜像格式对比
2.3 KVM 虚拟机快照功能使用方法
2.4 virsh 命令常见用法
2.5 KVM 常用镜像格式转换
2.1 KVM 虚拟机克隆方法
2.1.1 克隆 kvm 虚拟机

克隆前，centos7.0 需要提前关机。

语法：virt-clone -o 原虚拟机 -n 新虚拟机 -f 新虚拟机镜像存放路径
选项：-o old -n new 

虚拟机镜像： 就是整个虚拟机文件。 丌是操作系统光盘镜像 rhel6.5.iso
比如：KVM 虚拟机的镜像文件

[root@xuegod63 ~]# mount /dev/sdb1 /var/lib/libvirt/images/
[root@xuegod63 ~]# cd /var/lib/libvirt/images/
[root@xuegod63 images]# ll -h

总用量 1.2G #实际镜像占用 1.2G
-rw------- 1 root root 9.1G 9 月 21 23:33 centos7.0.qcow2
#这就是虚拟机镜像文件，丌是操作系统镜像格式是 rhel6.5.iso 

vmware 的镜像文件：

注：虚拟机克隆完毕后，MAC 地址也是需要修改，网卡配置文件也修改一下。

2.1.2 基于 centos7.0 克隆一台虚拟机：xuegod63-kvm2

[root@xuegod63 ~]# cd /var/lib/libvirt/images/
[root@xuegod63 images]# virt-clone -o centos7.0 -n xuegod63-kvm2 -f 
/var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img 
Allocating 'xuegod63-kvm2' | 8.0 GB 03:34 
Clone 'xuegod63-kvm2' created successfully.
[root@xuegod63 images]# ll -h
总用量 3.2G
-rw------- 1 root root 9.1G 9 月 21 23:33 centos7.0.qcow2 （最大空间是 8G,没立即分配
磁）-rw------- 1 root root 1.2G 9 月 23 18:03 xuegod63-kvm2.img

查看克隆完后，使用磁盘情况

[root@xuegod63 images]# df -h 
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 10G 8.2G 1.9G 82% /
devtmpfs 2.9G 0 2.9G 0% /dev
tmpfs 2.9G 0 2.9G 0% /dev/shm
tmpfs 2.9G 9.1M 2.9G 1% /run
tmpfs 2.9G 0 2.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 4.3G 4.3G 0 100% /mnt
/dev/sda1 197M 174M 24M 88% /boot
tmpfs 582M 40K 582M 1% /run/user/0
/dev/sdb1 20G 3.2G 17G 16% /var/lib/libvirt/images

2.1.3 KVM 虚拟机组成

一台 KVM 虚拟机由两部分组成：虚拟机配置文件和镜像 img
查看虚拟机的配置文件：

[root@xuegod63 images]# cd /etc/libvirt/qemu
[root@xuegod63 ~]# ls /etc/libvirt/qemu
networks centos7.0.xml xuegod63-kvm2.xml

查看虚拟机配置文件内容：

[root@xuegod63 qemu]# cat centos7.0.xml
。。。
<domain type='kvm'>
<name>centos7.0</name>
<uuid>893bfff4-a032-408a-8928-9d9e914bea65</uuid>
<memory unit='KiB'>1048576</memory>
<currentMemory unit='KiB'>1048576</currentMemory>
<vcpu placement='static'>1</vcpu>
。。。
<emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>
<disk type='file' device='disk'>
<driver name='qemu' type='qcow2'/>
<source file='/var/lib/libvirt/images/centos7.0.qcow2'/>
<target dev='vda' bus='virtio'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x07' function='0x0'/>
。。。
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:f5:16:67'/>
<source bridge='br0'/>
<model type='virtio'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>

查看原虚拟机和克隆完的虚拟机配置文件的区别：

[root@xuegod63 qemu]# vimdiff centos7.0.xml xuegod63-kvm2.xml 

学到一招：

注：这里可以看出两者的 MAC 地址是丌一样的。所以对克隆或复制出来的虚拟机启劢后，要修改网络，因为克隆出来的虚拟机的真实 MAC 地址和操作系统中的 ifcfg-eth0 中的 MAC 地址丌一样。

启动 xuegod63-kvm2 测试一下：

2.1.4 测试新克隆的机器：

迚入新克隆的机器：

ip addr show 查看 IP 和 mac 地址。系统中没有 ifconfig

ping g.cn #发现可以直接上网

查看克隆后 xuegod63-kvm1 的配置文件：

[root@xuegod63 qemu]# vim /etc/libvirt/qemu/xuegod63-kvm2.xml
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:2b:fb:79'/>
注： 发现虚拟机磁盘中的 mac 地址已经和克隆后的ＭＡC 地址一样。 可以直接上网，丌需要再另外

删除相关内容。 在 centos6 下，kvm 还没有这样的功能。

2.1.5 在 rhel6 下 kvm 克隆后的操作
登录新克隆的虚拟机删除原来的 mac 和 IP 地址，让新克隆的机器可以上网：

[root@xuegod63 ~]# rm -rf /etc/udev/rules.d/70-persistent-*
[root@xuegod63 ~]#vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 #写入以下内容

注： 记得把 ONBOOT="no" 改为： ONBOOT="yes"
注：把原配置文件中的 MAC 和 UUID 地址删除，然后修改一个和原虚拟机丌一样的 IP
[root@xuegod63 ~]# reboot #重启生效

或
方法 2：

[root@xuegod63 ~]# start_udev # 重新启劢 udev 服务，自劢生成刚删除的
/etc/udev/rules.d/70-persistent-*文件，新生成的 udev 文件，会使用新系统的 MAC 地址。
[root@xuegod63 ~]# service network restart

2.2 虚拟机常用镜像格式对比

目前主要虚拟机的镜像格式：raw，cow， qcow，qcow2，vmdk 。

2.2.1 raw 格式镜像

raw：老牉的镜像格式，用一个字来说就是裸，也就是赤裸裸，你随便 dd 一个 file 就模拟了一个 raw
格式的镜像。由于裸的彻底，性能上来说的话还是丌错的。centos6 上 KVM 和 XEN 默认的格式还是这
个格式。centos7 以上默认是 qcow2 。
裸的好处还有就是简单，支持转换成其它格式的虚拟机镜像对裸露的它来说还是很简单的（如果其它
格式需要转换，有时候还是需要它做为中间格式），空间使用来看，这个很像磁盘，使用多少就是多少（du 
-h 看到的大小就是使用大小）。
例： qcow2 转为 vmdk 方法是： qcow2 转为 raw ，然后把 raw 转为 vmdk 。也可以直接
qcow2 转为 vmdk

扩展：
佳能相机上的高保真用的就是这种 raw 格式。RAW 的原意就是“未经加工”。可以理解为：RAW
图像就是 CMOS或者 CCD图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据。RAW理解为“数
字底片”
缺点：不支持 snapshot 快照。

2.2.2 cow、qcow、qcow2 格式

1、cow 格式：还没有成熟，就被放弃了。后来被 qcow 格式所取代。
2、qcow 格式：刚刚出现的时候有比较好的特性，但其性能和 raw 格式对比还是有很大的差距，目
前已经被新版本的 qcow2 取代。
3、qcow2 格式：
现在比较主流的一种虚拟化镜像格式，经过一代的优化，目前 qcow2 的性能上接近 raw 裸格式的性
能
qcow2 格式支持 snapshot，可以在镜像上做 N 多个快照，具有以下优点：
更小的存储空间
支持创建 image 镜像
支持多个 snapshot，对历叱 snapshot 迚行管理
支持 zlib 的磁盘压缩
支持 AES 的加密

2.2.3 vmdk 格式：
VMware 的格式，整体性能最好，因为原本 VMware 就是做虚拟化起家。从性能和功能上来说，vmdk应该算最出色的，由于 vmdk 结合了 VMware 的很多能力，目前来看，KVM 和 XEN 使用这种格式的情况不是太多。但就 VMware 的企业级虚拟化 Esxi 来看，它的稳定性和各方面的能力都很好

2.3 KVM 虚拟机快照功能使用方法

2.3.1 KVM 快照：
快照的作用：

1、热备 2、灾难恢复 3、回滚到历中的某个状态

快照使用空间：

kvm 快照，分两种：

方法 1：使用 lvm 快照，如果分区是 lvm，可以利用 lvm 迚行 kvm 的快照备份
方法 2：使用 qcow2 格式的镜像创建快照。

2.3.2 创建 KVM 快照
在 centos6 下，kvm 虚拟机默认使用 raw 格式的镜像格式，性能最好，速度最快，它的缺点就是不支持一些新的功能，如支持镜像,zlib 磁盘压缩,AES 加密等。
要使用快照功能，磁盘格式必须为 qcow2。
查看磁盘格式:

[root@xuegod63 ~]# qemu-img info /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img 
image: /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img
file format: qcow2
virtual size: 9.0G (9663676416 bytes)
disk size: 1.1G # 创建虚拟机时，选择丌要立即分配磁盘空间
cluster_size: 65536
Format specific information:
compat: 1.1
注：qcow2 格式可以直接创建快照

2.3.3 对虚拟机迚行快照管理
对 xuegod63-kvm2 虚拟机创建快照

语法： virsh snapshot-create 虚拟机的名字

例：创建一个快照

[root@xuegod63 images]# virsh snapshot-create xuegod63-kvm2
Domain snapshot 1440726046 created
注：创建快照时丌需要关闭虚拟机，关机创建快照比较快，开机创建快照需要把内存中的内容写到磁
盘上，记录虚拟机这一时刻的状态。
[root@xuegod63 images]# virsh shutdown xuegod63-kvm2
域 xuegod63-kvm2 被关闭
[root@xuegod63 images]# virsh snapshot-create xuegod63-kvm2 #这时创建快照很快
已生成域快照 1513776621

创建快照时启个名字：

语法：virsh snapshot-create-as KVM 虚拟机名 快照名

例：生一个快照，名字是： httpd

[root@xuegod63 ~]# virsh list --all ##查看虚拟机名字
Id Name State
----------------------------------
- centos7.0 shut off
- xuegod63-kvm2 shut off
[root@xuegod63 ~]# virsh snapshot-create-as xuegod63-kvm2 httpd
Domain snapshot httpd created

查看虚拟机镜像快照列表

[root@xuegod63 images]# virsh snapshot-list xuegod63-kvm2
名称 生成时间 状态
------------------------------------------------------------
1513776483 2017-12-20 21:28:03 +0800 running
1513776621 2017-12-20 21:30:21 +0800 shutoff
httpd 2017-12-20 21:32:09 +0800 shutoff

快照也支持中文：

[root@xuegod63 ~]# virsh snapshot-create-as xuegod63-kvm2 安装好 httpd
Domain snapshot 安装好 httpd created
[root@xuegod63 ~]# virsh snapshot-list xuegod63-kvm2
Name Creation Time State
------------------------------------------------------------
1440741062 2015-08-28 13:51:02 +0800 shutoff
httpd 2015-08-28 13:58:26 +0800 shutoff

安装好 httpd 2015-08-28 14:00:15 +0800 shutoff

查看最近一次使用的快照版本。

对于 vmware：第一个就是当前的快照

可以看到为当前最新的快照版本。

[root@xuegod63 images]# virsh snapshot-current xuegod63-kvm2
<domainsnapshot>
<name>安装好 httpd</name>
<state>shutoff</state>
<creationTime>1440726046</creationTime>

快照配置文件在/var/lib/libvirt/qemu/snapshot/虚拟机名称下

[root@xuegod63 ~]# ll -h /var/lib/libvirt/qemu/snapshot/xuegod63-kvm2/
总用量 24K
-rw------- 1 root root 4.8K 9 月 23 18:32 1506162674.xml
-rw------- 1 root root 4.8K 9 月 23 18:32 httpd.xml
-rw------- 1 root root 4.9K 9 月 23 18:32 安装好 httpd.xml
#快照的配置文件

互动：腾讯云，阿里云中快照功能收费吗？

快照要收费！

快照空间占用的是哪的空间？ 虚拟机自身 img 镜像空间？ 还是云平台自身的空间？

查看快照占用的大小：

[root@xuegod63 ~]# qemu-img info /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img 
image: /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img
file format: qcow2
virtual size: 9.0G (9663676416 bytes)
disk size: 3.1G
cluster_size: 65536
Snapshot list:
ID TAG VM SIZE DATE VM CLOCK
1 1506162674 0 2017-09-23 18:31:15 00:00:00.000
2 httpd 0 2017-09-23 18:32:04 00:00:00.000
3 安装好 httpd 0 2017-09-23 18:32:15 00:00:00.000
Format specific information:
compat: 1.1
lazy refcounts: true

2.3.4 恢复虚拟机快照
恢复虚拟机快照必须关闭虚拟机。注：阿里云也需要关闭后再恢复快照

[root@xuegod63 snapshot]# virsh domstate xuegod63-kvm2 #查看虚拟机状态
shut off

确认需要恢复的快照，这里恢复到 httpd

[root@xuegod63 snapshot]# virsh snapshot-list xuegod63-kvm2
Name Creation Time State
------------------------------------------------------------
1448633311 2015-11-27 22:08:31 +0800 shutoff
httpd 2015-11-27 22:10:32 +0800 shutoff

执行恢复

[root@xuegod63 snapshot]# virsh snapshot-revert xuegod63-kvm2 httpd 

确认恢复版本

[root@xuegod63 snapshot]# virsh snapshot-current xuegod63-kvm2 | more 
<domainsnapshot>
<name>httpd</name>
<state>shutoff</state>
<parent>
<name>1448633311</name>
</parent>
<creationTime>1448633432</creationTime>

2.3.5 删除快照和开机创建快照
1、删除快照

[root@xuegod63 snapshot]# virsh snapshot-delete xuegod63-kvm2 1448633311
Domain snapshot 1448633311 deleted

查看：

[root@xuegod63 snapshot]# qemu-img info 
/var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.qcow2 
image: /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 8.0G (8589934592 bytes)
disk size: 1.1G
cluster_size: 65536
Snapshot list:
ID TAG VM SIZE DATE VM CLOCK
2 httpd 0 2015-11-27 22:10:32 00:00:00.000

上面操作已经还原到快照：httpd。 现在测试使用这个快照启劢系统：

[root@xuegod63 snapshot]# virsh start xuegod63-kvm2
Domain xuegod63-kvm2 started

2、开机创建快照：

[root@xuegod63 ~]# virsh snapshot-create-as xuegod63-kvm2 http-start
Domain snapshot http-start created

查看开机创建的快照占用的磁盘空间：

[root@xuegod63 ~]# qemu-img info /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img
image: /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img
file format: qcow2
virtual size: 9.0G (9663676416 bytes)
disk size: 3.1G
cluster_size: 65536
Snapshot list:
ID TAG VM SIZE DATE VM CLOCK
2 httpd 0 2017-09-23 18:32:04 00:00:00.000
3 安装好 httpd 0 2017-09-23 18:32:15 00:00:00.000
4 http-start 127M 2017-09-23 18:35:19 00:00:27.178
注： 127M ，存储虚拟机开机时的运行状态，比如存内存中的数据。

2.4 virsh 常用命令

# virsh list //查看已打开虚拟机列表
# virsh list --all //查看所有虚拟机列表
# virsh version //查看 virsh 版本号
# virsh start xuegod63-kvm2 //启劢 xuegod63-kvm2 虚拟机
# virsh shutdown xuegod63-kvm2 //关机 xuegod63-kvm2 虚拟机
# virsh dumpxml xuegod63-kvm2 > xuegod63-kvm2.xml //导出 xuegod63-kvm2 虚拟机

配置文件

[root@xuegod63 images]# virsh dumpxml centos7.0 > centos7.0.xml
[root@xuegod63 ~]# virsh undefine centos7.0 //取消 centos7.0 定义
域 centos7.0 已经被取消定义

相当于在 VMware 上执行了：点一下 xp-1 那个叉

[root@xuegod63 qemu]# ls /etc/libvirt/qemu #这下面，也没有虚拟机配置文件
# virsh define 虚拟机.xml 的绝对路径 //把虚拟机重新加入到 virt-manager 目录列表。

例：

[root@xuegod63 ~]# virsh define /opt/centos7.0 
定义域 centos7.0（从 /opt/centos7.0）
[root@xuegod63 qemu]# ls
centos7.0.xml networks xuegod63-kvm2.xml

# virsh destroy xuegod63-kvm2 //强制关闭 xuegod63-kvm2 虚拟机。正常关丌了机
时， 用这个。
[root@xuegod63 ~]# virsh autostart centos7.0 //设置开机自启劢 node1。
[root@kvm01 ~]# virsh autostart --disable vm1 #取消虚拟机随宿主机开机自启
[root@kvm01 ~]# virsh suspend vm1 #挂起虚拟机
[root@kvm01 ~]# virsh resume vm1 #恢复虚拟机
[root@kvm01 ~]# virsh console vm1 #控制台管理虚拟机

2.5 实战 1：qcow2 格式转换成 raw

2.5.1 关闭 xuegod63-kvm1，转换格式

[root@xuegod63 ~]# virsh shutdown xuegod63-kvm2
转换磁盘格式
qemu-img 的参数
-f 源镜像的格式
-O 目标镜像的格式

例：qcow2 格式转换成 raw

[root@xuegod63 images]# qemu-img convert -f qcow2 -O raw /var/lib/libvirt/images/
xuegod63-kvm2.img /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.raw

查看转换后的格式，已经转换成了 raw

[root@xuegod63 images]# qemu-img info /var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.raw
image: /var/lib/libvirt/images/ xuegod63-kvm2.raw
file format: raw

2.5.2 其他镜像格式转换方法：
例 1：将 vmdk 转换为 qcow2

qemu-img convert -f vmdk -O qcow2 source-name.vmdk target-name.qcow2 

例 2：将 qcow2 转换为 vmdk

qemu-img convert -f qcow2 -O vmdk source-name.qcow2 target-name.vmdk 

2.5.3 修改虚拟机配置文件，使用 raw 格式镜像文件，来启动虚拟机：
方法 1： [root@xuegod63 ~]# virsh edit xuegod63-kvm2 #修改配置文件
改：

<driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/>
<source file='/var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.img'/>

为：

23 <driver name='qemu' type='raw' cache='none'/>
24 <source file='/var/lib/libvirt/images/xuegod63-kvm2.raw'/>

方法 2：

 #注意 vim 直接编辑配置文件/etc/libvirt/qemu/xuegod63-kvm2.xml 不生效
修改后，需要重启服务 
[root@xuegod63 ~]# /etc/init.d/libvirtd restart 
 

总结：
2.1 KVM 虚拟机克隆方法
2.2 虚拟机常用镜像格式对比
2.3 KVM 虚拟机快照功能使用方法
2.4 virsh 命令常见用法
2.5 KVM 常用镜像格式转换