Linux虚拟化技术教程_KVMQEMU虚拟机安装与调优

KVM+QEMU 是 Linux 原生高性能开源虚拟化方案，KVM 负责 CPU/内存加速，QEMU 处理 I/O 模拟与 VM 管理；需检查 CPU 虚拟化支持、kvm 模块加载及 libvirtd 服务；推荐 virt-install 创建 VM 并启用 virtio 驱动；生产环境应调优 CPU 模式、KSM、qcow2 存储与 virtio-net+vhost；常见问题需依次排查 /dev/kvm 权限、SELinux、显卡模型及网络配置。

KVM+QEMU 是 Linux 原生、高性能的开源虚拟化方案，无需额外内核模块（KVM 已集成进主线内核），QEMU 提供设备模拟与用户态管理能力。实际部署中，KVM 负责 CPU/内存虚拟化加速，QEMU 处理磁盘、网卡、显卡等 I/O 模拟和 VM 生命周期控制——二者协同工作，构成完整虚拟化栈。

快速验证宿主机是否支持 KVM

运行以下命令检查硬件虚拟化支持与内核模块状态：

• grep -E "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo —— 若有输出，说明 CPU 支持 Intel VT-x（vmx）或 AMD-V（svm）
• lsmod | grep kvm —— 应看到 kvm 和对应平台模块（kvm_intel 或 kvm_amd）已加载
• virsh list --all —— 若提示连接 libvirt 成功，说明管理服务就绪；若报错，需启动 libvirtd：sudo systemctl enable --now libvirtd

使用 virt-install 创建轻量级虚拟机（推荐方式）

避免手动写 XML，用命令行一步完成安装。例如创建一台 2 核、2GB 内存、20GB 磁盘的 Ubuntu Server 虚拟机：

• sudo virt-install \
• --name ubuntu22 \
• --ram 2048 \
• --vcpus 2 \
• --disk size=20,bus=virtio \
• --cdrom /path/to/ubuntu-22.04-live-server-amd64.iso \
• --network network=default,model=virtio \
• --graphics none \
• --console pty,target_type=serial \
• --import

关键点：--disk bus=virtio 和 --network model=virtio 启用半虚拟化驱动，显著提升 I/O 性能；--graphics none + --console 适合服务器场景，通过 virsh console ubuntu22 连接串口安装。

KVM 虚拟机性能调优要点

默认配置够用，但生产环境建议调整以下几项：

• CPU 模式：在 XML 中设 ，直接暴露宿主 CPU 特性，兼容性与性能兼顾（比 host-model 更激进，需确保迁移目标宿主 CPU 架构一致）
• 内存优化：启用 KSM（Kernel Samepage Merging）自动合并重复内存页：echo 1 | sudo tee /sys/kernel/mm/ksm/run；对大内存 VM 可开启 balloon 设备实现动态内存回收
• 磁盘后端：优先用 qcow2 格式（支持快照、压缩、延迟分配）；存储池设为 direct LVM 或 host-device 可进一步降低延迟；禁用缓存（cache=none）并搭配 io=native 提升吞吐
• 网卡优化：使用 virtio-net + vhost=on 卸载数据面到内核线程；高并发场景可绑定 vCPU 到物理核心（vcpupin）并启用 RSS

常见问题与定位方法

遇到卡顿、启动失败或无法联网，按顺序排查：

• 确认 /dev/kvm 存在且当前用户有读写权限（加入 kvm 组：sudo usermod -aG kvm $USER）
• 检查 SELinux 是否拦截：临时设为 permissive 模式测试（sudo setenforce 0），如恢复则需调整策略或关闭
• VM 启动黑屏？多数因显卡模型不匹配，改用 --graphics vnc,listen=0.0.0.0,port=5900 并用 VNC 客户端连接
• 网络不通？确认 virbr0 网桥存在且 libvirtd 正在运行；检查 iptables/nftables 是否 DROP 了 FORWARD 链；宿主机 ping 不通 VM IP？尝试 virsh net-dhcp-leases default 查看分配记录