KVM（Kernel-based Virtual Machine）是Linux内核中集成的开源虚拟化技术，通过将内核功能转化为虚拟化模块，允许用户在单一物理主机上创建和管理多个虚拟机，其管理命令主要围绕virsh、virt-install、virt-manager等工具展开，这些工具基于libvirt库开发，提供了从命令行到图形界面的全面管理能力，以下从虚拟机生命周期管理、资源配置、网络配置、存储管理及监控排错五个维度,详细解析核心命令及使用场景。

虚拟机生命周期管理

虚拟机的生命周期包括创建、启动、停止、暂停、恢复及删除等操作，virsh命令是核心工具，需以root权限或libvirt用户组执行。

创建虚拟机

创建虚拟机需先定义XML配置文件（或通过virt-install自动生成），再通过virsh define加载，XML文件包含虚拟机CPU、内存、磁盘、网络等核心配置，示例基础模板如下：

<domain type='kvm'>
  <name>vm-ubuntu</name>
  <memory unit='GiB'>2</memory>
  <vcpu placement='static'>2</vcpu>
  <os>
    <type arch='x86_64' machine='pc'>hvm</type>
  </os>
  <devices>
    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='qcow2'/>
      <source file='/var/lib/libvirt/images/vm-ubuntu.qcow2'/>
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
    </disk>
    <interface type='network'>
      <source network='default'/>
      <model type='virtio'/>
    </interface>
  </devices>
</domain>

使用virt-install可快速创建虚拟机，无需手动编写XML，

virt-install \
  --name vm-ubuntu \
  --memory 2048 \
  --vcpus 2 \
  --disk path=/var/lib/libvirt/images/vm-ubuntu.qcow2,size=20 \
  --cdrom /path/to/ubuntu.iso \
  --os-variant ubuntu20.04 \
  --network network=default \
  --graphics spice

参数说明：--disk指定磁盘路径及大小（单位GB），--cdrom指定安装镜像，--os-variant优化操作系统配置（可通过osinfo-query os查看支持列表）。

启动与关闭

• 启动虚拟机：virsh start vm-ubuntu（临时启动，重启后失效）；virsh autostart vm-ubuntu（设置开机自启）。
• 关闭虚拟机：virsh shutdown vm-ubuntu（优雅关闭，需虚拟机安装acpid服务）；virsh destroy vm-ubuntu（强制关闭，类似断电，可能导致数据丢失）。

暂停与恢复

• 暂停：virsh suspend vm-ubuntu（将虚拟机状态保存在内存中，释放CPU资源，但内存仍被占用）。
• 恢复：virsh resume vm-ubuntu（从暂停状态恢复运行）。

删除虚拟机

删除虚拟机需先 undefine（删除配置），再可选删除磁盘：

virsh undefine vm-ubuntu  # 仅删除配置，磁盘保留
virsh undefine vm-ubuntu --remove-all-storage  # 同时删除配置和关联磁盘

资源配置与修改

虚拟机运行时或关闭状态下，可通过virsh edit或virsh set*命令调整CPU、内存等资源。

CPU配置

• 查看当前CPU：virsh vcpuinfo vm-ubuntu（显示虚拟CPU数量、状态及关联物理CPU）。
• 修改CPU数量：
  • 临时修改（运行时生效，重启后失效）：virsh setvcpus vm-ubuntu 4 --live（将CPU核数调整为4，需虚拟机支持热插拔）。
  • 永久修改（修改XML配置）：virsh edit vm-ubuntu，找到<vcpu>标签，修改数值（如<vcpu placement='static'>4</vcpu>），保存后重启虚拟机生效。

内存配置

• 查看当前内存：virsh dumpxml vm-ubuntu | grep memory（显示配置内存）；virsh dommemstat vm-ubuntu（显示内存使用统计）。
• 修改内存大小：
  • 临时调整（需虚拟机安装balloon驱动）：virsh setmem vm-ubuntu 3GiB --live（将内存调整为3GB，调整范围不能超过最大内存限制）。
  • 永久调整：virsh edit vm-ubuntu，修改<memory>（最大内存）和<currentMemory>（当前内存）标签，如：

    <memory unit='GiB'>4</memory>  <!-- 最大内存4GB -->
    <currentMemory unit='GiB'>3</currentMemory>  <!-- 当前内存3GB -->

网络配置管理

KVM虚拟机网络支持NAT、桥接、隔离模式等，通过virsh管理虚拟网络和网卡。

虚拟网络管理

• 查看默认网络：virsh net-list --all（显示所有虚拟网络，包括default网络，默认为NAT模式）。
• 查看网络详情：virsh net-dumpxml default（显示default网络的XML配置，包括IP地址段、DHCP配置等）。
• 启动/关闭网络：virsh net-start default（启动网络）；virsh net-autostart default（设置网络开机自启）。

虚拟机网卡管理

• 添加网卡：
  • 临时添加（运行时生效，重启后失效）：virsh attach-interface vm-ubuntu network default --live（为虚拟机添加一块NAT模式网卡）。
  • 永久添加：virsh edit vm-ubuntu，在<devices>标签内添加：

    <interface type='network'>
      <source network='default'/>
      <model type='virtio'/>
    </interface>

• 删除网卡：
  • 临时删除：virsh detach-interface vm-ubuntu network default --live（删除指定网络类型的网卡）。
  • 永久删除：通过virsh edit移除对应<interface>标签。

存储管理

虚拟机磁盘文件通常为qcow2格式（支持快照、压缩），可通过virsh或qemu-img工具管理。

磁盘管理

• 创建磁盘：qemu-img create -f qcow2 /var/lib/libvirt/images/vm-disk.qcow2 20G（创建20GB qcow2磁盘）。
• 扩展磁盘容量：
  • 先扩展磁盘文件：qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/vm-ubuntu.qcow2 +10G（增加10GB）。
  • 再在虚拟机内分区扩容（需虚拟机操作系统支持，如Linux使用growpart+resize2fs）。
• 挂载/卸载磁盘：
  • 临时挂载：virsh attach-disk vm-ubuntu /path/to/disk.iso vdb --type cdrom --live（挂载ISO镜像为光驱）。
  • 永久挂载：通过virsh edit添加<disk>标签，指定<source file>和<target dev>。

快照管理

快照可保存虚拟机某一时刻的状态（包括磁盘、内存），支持快速回滚。

• 创建快照：virsh snapshot-create-as vm-ubuntu --name snap-2023 --description "Before update"（创建名为snap-2023的快照）。
• 查看快照：virsh snapshot-list vm-ubuntu（列出所有快照）；virsh snapshot-current vm-ubuntu（显示当前快照）。
• 恢复快照：virsh snapshot-revert vm-ubuntu snap-2023（恢复到指定快照，需先关闭虚拟机）。
• 删除快照：virsh snapshot-delete vm-ubuntu snap-2023（删除指定快照）。

监控与排错

状态监控

• 查看虚拟机列表：virsh list（显示运行中虚拟机）；virsh list --all（显示所有虚拟机，包括关闭状态）。
• 实时监控资源：virt-top（类似top命令，显示虚拟机CPU、内存使用情况）。
• 查看日志：virsh log vm-ubuntu（显示虚拟机控制台日志，日志路径通常为/var/log/libvirt/qemu/vm-ubuntu.log）。

常见排错

• 虚拟机无法启动：检查XML配置（virsh define vm-ubuntu重新加载配置）、磁盘路径是否存在、镜像是否损坏。
• 网络不通：确认虚拟网络是否启动（virsh net-list）、虚拟机网卡是否获取IP（virsh domiflist vm-ubuntu查看网卡MAC及IP）、防火墙是否放行流量（如NAT模式需检查iptables规则）。

相关问答FAQs

问题1：如何将KVM虚拟机的磁盘文件从qcow2转换为raw格式？
解答：使用qemu-img convert命令转换格式，

qemu-img convert -f qcow2 -O raw /var/lib/libvirt/images/vm-ubuntu.qcow2 /var/lib/libvirt/images/vm-ubuntu.raw

转换后需通过virsh edit修改虚拟机XML配置，将磁盘<driver>标签的type改为raw，<source>标签的file路径指向raw格式磁盘文件，最后重启虚拟机生效。

问题2：KVM虚拟机开机自启失败如何排查？
解答：分三步排查：

1. 检查libvirtd服务状态：执行systemctl status libvirtd，确保服务已启动并设置为开机自启（systemctl enable libvirtd）。
2. 检查虚拟机自启标记：执行virsh list --autostart，确认目标虚拟机是否在列表中；若不在，执行virsh autostart vm-ubuntu重新设置。
3. 查看日志：检查/var/log/libvirt/libvirtd.log（libvirtd服务日志）和虚拟机日志（/var/log/libvirt/qemu/vm-ubuntu.log），定位具体错误信息（如磁盘路径错误、权限不足等）。