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KVM 虚拟化学习之虚拟磁盘管理 qemu-img
一、虚拟磁盘简述
1.1 虚拟存储性能的解决方案
- 问题 ：磁盘的I/O 性能一直是虚拟化存储性能的瓶颈。
- 通过分布式的磁盘I/O 进一步提升存储性能，即多磁盘驱动
- 通过集中式存储解决方案实现高可用和实时迁移，即SAN/NFS。
1.2 虚拟磁盘存储方案
- 固定配额存储，即分配多少，占用实际物理磁盘多少。就是在配置时，指定的容量，也会占用配置时指定的大小的主机磁盘容量。
- 动态扩容方案，即预先指定磁盘大小，随之应用程序、文件等逐渐增大，但增大到最大容量。
- 差异性存储方案，即只存储变更的数据。
二、qemu-img 命令 – 虚拟磁盘管理
2.1 qemu-img 概述
qemu-img - QEMU disk image utility
qemu-img 是QEMU 磁盘镜像工具。
qemu-img allows you to create, convert and modify images offline. It can handle all image formats supported by QEMU.
qemu-img 允许你在离线（即虚拟机关机状态）下创建、转换和修改镜像文件。它可以处理所有QEMU支持的镜像格式的磁盘镜像。
Warning: Never use qemu-img to modify images in use by a running virtual machine or any other process; this may destroy the image. Also, be aware that querying an image that is being modified by another process may encounter inconsistent state.
注意：切勿使用 qemu-img 修改正在运行的虚拟机或被其他进程使用的镜像，这会摧毁磁盘镜像。另外，请注意，查询一个被其他进程修改的镜像状态可能会不一致。
2.2 qemu-img 功能
| 操作 | 功能 | 使用 |
|---|---|---|
creat |
创建一个镜像 | create [-f fmt] filename [size] 例：create -f qcow2 centos-7.qcow2 10G |
check |
检查完整性(仅支持"qcow2", "qed" ,"vdi"格式一致性检查) |
check [-f fmt] filename 例： qemu-img check -f qcow2 /kvm/centos-7.qcow2 |
convert |
镜像格式转换 | |
info |
查看镜像信息 | info [-f fmt] [–output=ofmt] [–backing-chain] filename |
resize |
调整镜像大小 | resize filename [+/ -]size |
rebase |
在现有镜像基础上创建新镜像 | rebase [-f fmt] [-t cache] [-T src_cache] [-p] [-u] -b backing_file [-F backing_fmt] filename |
snapshot |
磁盘镜像快照 | snapshot [-l , -a snapshot , -c snapshot , -d snapshot ] filename |
commit |
提交更改 | commit [-f fmt] [-t cache] filename |
示例：
2.2.1 创建一个镜像 create
[root@localhost kvm]# qemu-img create -f qcow2 -o ? # qcow2 选项
Supported options:
size Virtual disk size # 虚拟磁盘大小
compat Compatibility level (0.10 or 1.1)
backing_file File name of a base image #指定基础镜像文件
backing_fmt Image format of the base image #设置后端镜像基础镜像格式
encryption Encrypt the image # 设置镜像加密
cluster_size qcow2 cluster size # 设置镜像簇大小，512~2M，默认64KB
preallocation Preallocation mode (allowed values: off, metadata, falloc, full) #设置镜像文件空间预分配模式
lazy_refcounts Postpone refcount updates
#创建一个格式为 qcow2 大小10G的虚拟磁盘
[root@localhost ~]# qemu-img create -f qcow2 img2.qcow2 10G
Formatting 'img2.qcow2', fmt=qcow2 size=10737418240 encryption=off cluster_size=65536 lazy_refcounts=off
#查看刚创建的虚拟磁盘详细信息
[root@localhost ~]# qemu-img info --output=human img2.qcow2
image: img2.qcow2
file format: qcow2 #文件格式
virtual size: 10G (10737418240 bytes) # 虚拟磁盘大小
disk size: 196K #实际占用大小
cluster_size: 65536 #簇默认64KB
Format specific information:
compat: 1.1
lazy refcounts: false
2.2.2 查看虚拟磁盘信息 - info
2.2.3 检查磁盘镜像完整性（一致性） – check
[root@localhost ~]# qemu-img check img2.qcow2 #img2.qcow2 的完整性
No errors were found on the image. #检查结果没有错误
Image end offset: 262144
2.2.4 调整磁盘镜像容量 – resize
注意：
- 调整虚拟磁盘容量之前，请做好重要数据备份。---- 数据无价
- 扩容后，需要在客户端使用磁盘管理工具fdisk 、partprobe 工具初始化该分区（建立新分区、格式化并挂载使用）。
- 缩容，注意在保证虚拟机有足够的空间下进行，否则会发生数据丢失。
- qcow2 格式的磁盘镜像不支持缩容操作。
2.3 磁盘镜像快照管理 – snapshot
2.3.1 快照/检查点简述
- 磁盘快照：
- 对数据进行快照，用于虚拟机备份场景
- 内存快照 – 只能对运行的虚拟机进行拍照
- 对虚拟机的内存/设备信息进行拍照
- 适用于快速的恢复、迁移场景
- 通过 virsh save (qemu migrate to file)实现
# 内存拍照 [root@localhost ~]# virsh save CentOS-7 --file save.file Domain CentOS-7 saved to save.file # 恢复内存快照 [root@localhost ~]# virsh restore save.file Domain restored from save.file - 检查点快照
- 同时保存磁盘快照和内存快照
- 保存虚拟机的某个时间点，因此，可以将虚拟机恢复到该时间点状态
- 能够保持数据的一致性
snapshot subcommand:
'snapshot' is the name of the snapshot to create, apply or delete
'-a' applies a snapshot (revert disk to saved state) # 回滚到指定快照
'-c' creates a snapshot # 创建一个快照
'-d' deletes a snapshot #删除一个快照
'-l' lists all snapshots in the given image # 列出给出镜像的所有快照
2.3.2 示例 快照回滚操作：
- 创建磁盘快照
- 删除数据
- 快照回滚，检查数据
[root@localhost ~]# virsh shutdown CentOS-7 # 关闭虚拟机
Domain CentOS-7 is being shutdown
[root@localhost ~]# virsh list --all #查看虚拟机状态
Id Name State
----------------------------------------------------
- CentOS-7 shut off
[root@localhost ~]# qemu-img snapshot -a s1 /kvm/centos-7.qcow2 #磁盘快照回滚
注意坑： 进行磁盘快照回滚时需要在虚拟机关闭的状态下进行回滚，否则会破坏磁盘快照。qemu-img 的磁盘快照只支持通过qemu-img 创建的原生qcow2 格式磁盘快照，不支持转换后的qcow2。