CentOS 7系统如何一步步安装配置QEMU环境?

在CentOS 7系统中安装QEMU是一个常见的需求,无论是用于开发测试、系统仿真还是构建虚拟化环境,QEMU作为一个功能强大的开源机器仿真器和虚拟化器,能够为用户提供灵活的解决方案,本文将详细介绍在CentOS 7上安装QEMU的两种主要方法,并阐述其后的基本配置与使用,旨在为不同需求的用户提供清晰、可行的指导。

CentOS 7系统如何一步步安装配置QEMU环境?

通过YUM/DNF仓库安装(推荐)

对于绝大多数用户而言,通过CentOS 7官方或EPEL(Extra Packages for Enterprise Linux)仓库进行安装是最为便捷、稳定且推荐的方式,此方法能自动处理软件依赖关系,并便于后续的系统更新与维护。

确保您的系统已更新至最新状态,打开终端,执行以下命令:

sudo yum update -y

安装EPEL仓库,它通常包含更多更新的软件包:

sudo yum install epel-release -y

我们可以开始安装QEMU及其核心组件,在CentOS 7中,KVM(Kernel-based Virtual Machine)是QEMU的加速模块,通常与QEMU一同安装以获得最佳性能。

sudo yum install qemu-kvm qemu-img virt-manager libvirt libvirt-python libguestfs-tools virt-install -y

让我们解析一下这个命令中各个软件包的作用:

  • qemu-kvm: 这是QEMU的核心包,针对KVM进行了优化,是运行虚拟机的主要程序。
  • qemu-img: 用于创建、转换和管理虚拟磁盘镜像的工具。
  • virt-manager: 一个基于图形用户界面(GUI)的虚拟机管理工具,非常适合桌面用户。
  • libvirt: 提供一个API、守护进程和管理工具,用于管理平台虚拟化,它是virt-manager等工具的后端。
  • libvirt-python: Libvirt的Python绑定,允许通过Python脚本管理虚拟机。
  • libguestfs-tools: 一套用于访问和修改虚拟机磁盘镜像的工具集。
  • virt-install: 一个命令行工具,用于创建新的KVM虚拟机。

安装完成后,验证QEMU是否已成功安装:

qemu-system-x86_64 --version

如果命令输出了QEMU的版本信息,则表示安装成功。

从源代码编译安装(高级)

在某些特定场景下,例如需要使用最新版本的QEMU、测试特定功能或进行定制化编译时,从源代码安装是必要的,此方法更为复杂,需要用户自行解决依赖关系。

第一步:安装开发工具与依赖库

CentOS 7系统如何一步步安装配置QEMU环境?

编译QEMU需要一系列的开发工具和库文件,执行以下命令来安装它们:

sudo yum groupinstall "Development Tools" -y
sudo yum install gcc glibc-devel glib2-devel zlib-devel pixman-devel libaio-devel libcap-devel libiscsi-devel gtk3-devel vte-devel ncurses-devel usbredir-devel -y

第二步:下载并解压QEMU源代码

访问QEMU官方网站(https://www.qemu.org/download/)获取最新的源代码压缩包链接,使用wget下载并解压:

wget https://download.qemu.org/qemu-7.2.0.tar.xz
tar -xf qemu-7.2.0.tar.xz
cd qemu-7.2.0

第三步:配置编译选项

进入解压后的目录,运行configure脚本,你可以指定安装路径和其他选项,默认安装到/usr/local

./configure --target-list=x86_64-softmmu --enable-kvm
  • --target-list=x86_64-softmmu: 指定只编译用于模拟x86_64架构系统(全系统模拟)的组件,可以显著缩短编译时间。
  • --enable-kvm: 启用KVM加速支持。

第四步:编译与安装

配置成功后,开始编译,这个过程根据机器性能可能需要较长时间。

make -j $(nproc)

-j $(nproc)选项会使用你所有的CPU核心进行编译,以加快速度,编译完成后,执行安装:

sudo make install

安装后配置与初步使用

无论采用哪种安装方式,都需要启动并启用libvirtd服务,它是管理虚拟机的核心后台服务。

CentOS 7系统如何一步步安装配置QEMU环境?

sudo systemctl start libvirtd
sudo systemctl enable libvirtd

你可以开始使用QEMU了,创建一个20GB大小的qcow2格式虚拟磁盘:

qemu-img create -f qcow2 myvm.qcow2 20G

你可以使用virt-install命令行工具或virt-manager图形界面来创建和启动虚拟机,一个简单的命令行启动示例如下:

qemu-system-x86_64 -m 2048 -hda myvm.qcow2 -cdrom /path/to/your.iso -boot d

此命令会分配2GB内存(-m 2048),使用myvm.qcow2作为硬盘(-hda),从指定的ISO文件(-cdrom)启动虚拟机(-boot d)。

核心组件说明表

软件包名 描述 是否必需
qemu-kvm QEMU核心,集成KVM加速器
qemu-img 虚拟磁盘镜像管理工具
libvirt 虚拟化管理API和守护进程 强烈推荐
virt-manager 图形化虚拟机管理界面 桌面用户推荐
virt-install 命令行虚拟机创建工具 命令行用户推荐

相关问答 (FAQs)

QEMU和KVM之间有什么区别和联系?

解答: 这是一个常见的困惑点,QEMU是一个全系统的模拟器,它可以模拟一整套硬件(CPU、内存、磁盘、网卡等),但纯软件模拟的性能较低,KVM(Kernel-based Virtual Machine)是集成在Linux内核中的一个虚拟化模块,它能够让Linux内核自身充当一个Hypervisor,直接利用CPU的硬件虚拟化扩展(如Intel VT-x或AMD-V)来运行虚拟机,两者的关系是互补的:QEMU提供用户空间的组件和设备模拟,而KVM提供内核级别的CPU和内存虚拟化加速,当我们在CentOS上安装qemu-kvm时,我们得到的是一个集成了KVM加速的、高性能的QEMU版本,QEMU负责模拟除了CPU和内存之外的其他设备,而KVM则负责处理CPU指令和内存访问,从而实现接近物理机的性能。

为什么我启动虚拟机后感觉性能很慢,应该如何排查?

解答: 虚拟机性能缓慢可能由多种因素导致,可以按以下步骤排查:

  1. 确认KVM加速已启用:这是最关键的一点,检查/dev/kvm文件是否存在,如果不存在,可能是因为BIOS/UEFI中未开启硬件虚拟化支持,或CPU本身不支持,可以在虚拟机启动时查看QEMU的输出信息,确认是否有“KVM enabled”的提示。
  2. 检查资源分配:确保为虚拟机分配了足够的CPU核心和内存,资源不足是性能瓶颈的常见原因。
  3. 使用VirtIO驱动:在安装客户机操作系统(如Windows或Linux)时,务必使用VirtIO半虚拟化驱动,对于磁盘和网络,使用VirtIO驱动而非模拟的IDE或E1000网卡,性能会有巨大提升,在virt-install或XML配置中,应指定virtio作为磁盘和网卡模型。
  4. 磁盘I/O性能:宿主机上磁盘的性能直接影响虚拟机,使用SSD存储虚拟磁盘文件会比传统HDD快得多,确保虚拟磁盘镜像文件格式为qcow2raw,并启用缓存优化选项(如cache=writeback)。
  5. 宿主机负载:检查宿主机本身的资源使用情况,如果宿主机已经满负荷运行,虚拟机的性能自然会下降。

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