KVM镜像管理利器-guestfish使用详解
本文介绍以下内容：
1. 虚拟机镜像挂载及w2k8虚拟机启动自检慢问题解决办法
2. KVM虚拟化与guestfish套件
3. guestfish安装与注意事项
4. 使用guestfish查看虚拟机信息
5. 使用guestfish查看虚拟机分区及文件系统
6. 去掉磁盘空洞--KVM虚拟镜像的稀疏问题
7. 用guestfish操作虚拟机内部文件
8. guestfish修改镜像格式和大小
9. guestfish挂载、修改、运行救援方式
guestfish套件是镜像管理的利器，在没有guestfish这个套件之前，对虚拟机镜像的处理，要么虚拟机运行起来修改，要么使用下面介绍的办法，总之很不方便。
下面介绍的的挂载办法，只适应于块设备镜像的挂载。
在guestfish出来之前，对镜像的处理，只能是先转化成raw格式，raw在转化成裸格式，然后挂载，非常痛苦。
再一次感谢guestfish套件的作者。
w2k8虚拟机启动启动慢问题解决办法
在kvm虚拟机上，经常碰到这样的问题，就是windows 2008 server的虚拟机，有时候重启的时候，磁盘检查需要几个小时，即使新装的系统也是这样，下面我们介绍通过裸设备挂载的方式擦除windows 2008 server磁盘检查标志的方法，绕过这个问题。
操作方法：
第一步 在宿主机上安装最新的ntfs-3g
wget http://tuxera.com/opensource/ntfs-3g_ntfsprogs-2012.1.15.tgz tar -zxvf ntfs-3g_ntfsprogs-2012.1.15.tgz cd ntfs-3g_ntfsprogs-2012.1.15 ./configure --bindir=/usr/bin make make install
第二步 扩展镜像，将镜像挂载，并检查
先使用losetup –f 得到可用的loop设备
losetup -f /dev/loop0
挂载镜像
losetup /dev/loop0 /dev/vmVG/ptyyb-webzb-57_vda
使用kartx 将镜像分区映射，如果2008镜像是一个分区，默认会挂载到/dev/mapper/loop0p1
因为2008默认安装的时候会有一个boot分区，那么c盘就在/dev/mapper/loop0p2上，根据自己实际情况挂载
kpartx -av /dev/loop0
检查镜像，尝试 –b –d很重要，只有最新版的ntfs-3g支持
ntfsfix -b -d /dev/mapper/loop0p1
分离镜像映射
kpartx -dv /dev/loop0
分离镜像挂载
losetup -d /dev/loop0
我们来看看guestfish套件是什么
guestfish是一套虚拟机镜像管理的利器，提供一系列对镜像管理的工具，也提供对外的API。
guestfish主要包含以下工具：
guestfish interactive shell 挂载镜像，并提供一个交互的shell。
guestmount mount guest filesystem in hos 将镜像挂载到指定的目录。
guestumount unmount guest filesystem 卸载镜像目录。
virt-alignment-scan 镜像块对齐扫描。
virt-builder — quick image builder 快速镜像创建。
virt-cat(1) — display a file 显示镜像中文件内容。
virt-copy-in(1) — copy files and directories into a VM 拷贝文件到镜像内部。
virt-copy-out(1) — copy files and directories out of a VM 拷贝镜像文件出来。
virt-customize(1) — customize virtual machines 定制虚拟机镜像
virt-df(1) — free space 查看虚拟机镜像空间使用情况。
virt-diff(1) — differences 不启动虚拟机的情况下，比较虚拟机内部两份文件差别。
virt-edit(1) — edit a file 编辑虚拟机内部文件。
virt-filesystems(1) — display information about filesystems, devices, LVM 显示镜像文件系统信息。
virt-format(1) — erase and make blank disks 格式化镜像内部磁盘。
virt-inspector(1) — inspect VM images 镜像信息测试。
virt-list-filesystems(1) — list filesystems 列出镜像文件系统。
virt-list-partitions(1) — list partitions 列出镜像分区信息。
virt-log(1) — display log files 显示镜像日志。
virt-ls(1) — list files 列出镜像文件。
virt-make-fs(1) — make a filesystem 镜像中创建文件系统。
virt-p2v(1) — convert physical machine to run on KVM 物理机转虚拟机。
virt-p2v-make-disk(1) — make P2V ISO 创建物理机转虚拟机ISO光盘。
virt-p2v-make-kickstart(1) — make P2V kickstart 创建物理机转虚拟机kickstart文件。
virt-rescue(1) — rescue shell 进去虚拟机救援模式。
virt-resize(1) — resize virtual machines 虚拟机分区大小修改。
virt-sparsify(1) — make virtual machines sparse (thin-provisioned) 镜像稀疏空洞消除。
virt-sysprep(1) — unconfigure a virtual machine before cloning 镜像初始化。
virt-tar(1) — archive and upload files 文件打包并传入传出镜像。
virt-tar-in(1) — archive and upload files 文件打包并传入镜像。
virt-tar-out(1) — archive and download files 文件打包并传出镜像。
virt-v2v(1) — convert guest to run on KVM 其他格式虚拟机镜像转KVM镜像。
virt-win-reg(1) — export and merge Windows Registry keys windows注册表导入镜像。
libguestfs-test-tool(1) — test libguestfs 测试libguestfs
libguestfs-make-fixed-appliance(1) — make libguestfs fixed appliance
hivex(3) — extract Windows Registry hive 解压windows注册表文件。
hivexregedit(1) — merge and export Registry changes from regedit-format files 合并、并导出注册表文件内容。
hivexsh(1) — Windows Registry hive shell window注册表修改交互的shell。
hivexml(1) — convert Windows Registry hive to XML 将window注册表转化为xml
hivexget(1) — extract data from Windows Registry hive 得到注册表键值。
guestfsd(8) — guestfs daemon guestfs服务。
guestfish套件安装
guestfish套件安装非常简单，一条命令就可以。
yum install libguestfs-tools
注意：
默认安装是不安装windows系统支持的，如果需要修改windows系统镜像，需要再运行如下命令。
yum install libguestfs-winsupport
虚拟机镜像信息查看，主要通过virt-inspector和virt-inspector2命令
virt-inspector - Display OS version, kernel, drivers, mount points, applications, etc. in a virtual machine
virt-inspector 显示os版本、内核、驱动、挂载点、应用等等。
virt-inspector2 - Display operating system version and other information about a virtual machine
virt-inspector2 显示os版本和其他信息。
virt-inspector示例
virt-inspector centos5332.qcow2 linux centos i386 5.3 (CentOS release 5.3 (Final)) on /dev/vmvg/root: Mountpoints: /dev/vmvg/root / /dev/sda1 /boot /dev/vmvg/swap swap Filesystems: /dev/sda1: label: /boot UUID: 152ec813-72cc-4ea1-ad76-71c470feff2f type: ext3 content: linux-grub /dev/vmvg/root: label: UUID: 9462b99e-04d9-4648-9d5d-2ce50d8ed8f2 type: ext3 content: linux-root /dev/vmvg/swap: type: swap Modprobe aliases: binfmt-204 binfmt_aout binfmt-263 binfmt_aout binfmt-264 binfmt_aout binfmt-267 binfmt_aout binfmt-387 binfmt_aout
也可以通过--query输出一些固定内容，方便脚本判断。
virt-inspector --query centos5332.qcow2 windows=no linux=yes rhel=no fedora=no debian=no fullvirt=yes xen_domU_kernel=no xen_pv_drivers=yes virtio_drivers=yes kernel_arch=i386 userspace_arch=i386
输出也可以是xml格式 加--xml参数就可以
virt-inspector windows虚拟机示例
windows i386 5.2 (Microsoft Windows Server 2003) on /dev/sda1: Mountpoints: /dev/sda1 / Filesystems: /dev/sda1: type: ntfs content: windows-root Applications:
virt-inspector2 输出为xml格式，系统相关信息比virt-inspector详细
virt-inspector2 示例
virt-inspector2 centos5332.qcow2 <?xml version="1.0"?> <operatingsystems> <operatingsystem> <root>/dev/vmvg/root</root> <name>linux</name> <arch>i386</arch> <distro>centos</distro> <product_name>CentOS release 5.3 (Final)</product_name> <major_version>5</major_version> <minor_version>3</minor_version> <package_format>rpm</package_format> <package_management>yum</package_management> <hostname>localhost.localdomain</hostname> <format>installed</format> <mountpoints> <mountpoint dev="/dev/vmvg/root">/</mountpoint> <mountpoint dev="/dev/sda1">/boot</mountpoint> </mountpoints> <filesystems>
virt-inspector2 windows虚拟机示例
<arch>i386</arch> <distro>windows</distro> <product_name>Microsoft Windows Server 2003</product_name> <major_version>5</major_version> <minor_version>2</minor_version> <windows_systemroot>/WINDOWS</windows_systemroot> <windows_current_control_set>ControlSet001</windows_current_control_set> <hostname>ks-55e1e4a74d40</hostname> <format>installed</format> <mountpoints> <mountpoint dev="/dev/sda1">/</mountpoint> </mountpoints> <filesystems> <filesystem dev="/dev/sda1"> <type>ntfs</type> <uuid>4A5061F55061E7E1</uuid> </filesystem> </filesystems> <drive_mappings> <drive_mapping name="C">/dev/sda1</drive_mapping> </drive_mappings> <applications> <application> <name>Google Chrome</name>
虚拟机分区及文件系统查看主要使用三个命令
virt-list-partitions - List partitions in a virtual machine or disk image
列出虚拟机镜像文件分区信息
virt-filesystems - List filesystems, partitions, block devices, LVM in a virtual machine or disk image
列出虚拟机镜像文件文件系统，分区，块设备，lvm信息
virt-alignment-scan
virt-alignment-scan - Check alignment of virtual machine partitions
查看虚拟机镜像分区是否块对齐
示例
linux 镜像查看
virt-list-partitions centos6232.qcow2 /dev/sda1 /dev/sda2 virt-list-filesystems centos6232.qcow2 /dev/sda1 /dev/vmvg/root
windows 镜像查看
virt-list-filesystems win2k3.qcow2 /dev/sda1 virt-list-partitions win2k3.qcow2 /dev/sda1
检查镜像是否块对齐
virt-alignment-scan -a win2k3.qcow2 /dev/sda1 32256 512 bad (alignment < 4K) virt-alignment-scan -a centos6232.qcow2 /dev/sda1 1048576 1024K ok /dev/sda2 210763776 1024K ok
RAW格式和QCOW2
KVM虚拟化文件系统镜像，一般使用RAW或者QCOW2的方式：
RAW 一次性将要使用的镜像空间分配完。
QCOW2 精简模式，磁盘用多少，才占多少空间。
ext4的稀疏特性
我们使用不通的方式的创建方式几个镜像文件对比下，
qemu-img create -f raw test.raw 5G qemu-img create -f qcow2 test.qcow2 5G dd if=/dev/zero of=/root/test.dd bs=1G count=5
通过ls du查看，我们会发现一个非常有意思的事情
ls -l -rw-r--r-- 1 root root 5.0G Oct 13 22:46 test.dd -rw-r--r-- 1 root root 193K Oct 13 22:58 test.qcow2 -rw-r--r-- 1 root root 5.0G Oct 13 22:58 test.raw
会发现raw是5G
du test* 5242880 test.dd 196 test.qcow2 0 test.raw
会发现raw是0G
为什么会这样呢，这是因为ext4文件系统是一个支持稀疏特性的文件系统，当文件内容全部是空的时候，ext4并不分配实际的空间。
那如果想要使用RAW方式，并希望一次占用完所有的空间，可以使用dd命令的方式。
qcow2 的稀疏问题
qcow2方式也有稀疏的问题，在磁盘级别上看，镜像会有大量连续的相同空洞，比如刚创建的镜像的swap分区，通过virt-sparsify 我们可以消除这些空洞，从而缩小磁盘大小，便于我们传输磁盘镜像。
使用virt-sparsify 前，我们需要先创建一个新的同样大小的镜像
qemu-img create -f qcow2 test2.qcow2 5G
然后使用virt-sparsify，去除镜像空洞，语法为
virt-sparsify -x /root/test.qcow2 --convert qcow2 /root/test2.qcow2
虚拟机内部文件管理主要使用以下命令：
virt-df - Display free space on virtual filesystems
镜像磁盘空间使用查看
virt-ls - List files in a virtual machine
列出指定目录内文件
virt-cat - Display files in a virtual machine
显示指定文件内容
virt-edit - Edit a file in a virtual machine
编辑指定文件
virt-copy-in - Copy files and directories into a virtual machine disk image.
将文件拷贝到虚拟机内部
virt-copy-out - Copy files and directories out of a virtual machine disk image.q
将虚拟机内部文件拷贝出来
virt-tar-in - Unpack a tarball into a virtual machine disk image
tar压缩文件拷贝进虚拟机并解压
virt-tar-out - Pack a virtual machine disk image directory into a tarball.
镜像内指定目录文件拷贝并压缩
virt-tar - Extract or upload files to a virtual machine
解压或者上传文件到虚拟机
示例
查看镜像磁盘空间
virt-df -a centos6364.qcow2 Filesystem 1K-blocks Used Available Use% centos6364.qcow2:/dev/sda1 198337 32098 155999 17% centos6364.qcow2:/dev/vmvg/root 16308136 1210172 14269548 8%
查看镜像/root目录内容
virt-ls -a centos6364.qcow2 /root .bash_history .bash_logout .bash_profile .bashrc .cshrc .tcshrc anaconda-ks.cfg install.log install.log.syslog
显示指定文件内容
virt-cat -a centos6364.qcow2 /root/anaconda-ks.cfg # Kickstart file automatically generated by anaconda. ...
编辑指导文件
virt-edit -a centos6364.qcow2 /root/anaconda-ks.cfg
文件拷贝进镜像及拷贝出镜像
touch test.txt virt-copy-in test.txt -a centos6364.qcow2 /root/ virt-copy-out -a centos6364.qcow2 /root/test.txt /home
压缩文件拷贝进虚拟机并解压
virt-tar-in -a disk.img data.tar /destination
压缩文件拷贝进虚拟机并解压
virt-tar-out -a disk.img /dir files.tar
将虚拟机的home目录拷贝出来并打包
virt-tar -x domname /home home.tar
上传本地的压缩文件到虚拟机并解压
virt-tar -u domname uploadstuff.tar /tmp
修改镜像格式和大小主要使用以下命令
virt-convert - convert virtual machines between formats
转化虚拟机镜像格式
virt-resize - Resize a virtual machine disk
修改虚拟机镜像磁盘
示例
raw转qcow2格式
需要先用qemu-img命令创建一个一样大小的空qcow2格式镜像文件，然后使用virt-convert命令
virt-convert -i raw -o qcow2 old.img new.qcow2
原始镜像可以是 vmware镜像vmx，kvm进行，ovf的镜像。
将指定的分区扩大5G
创建一个新的镜像，比原来大5G，然后扩展
virt-resize --expand /dev/sda2 olddisk newdisk
将boot增加200M，剩下的空间扩充给/dev/sda2
virt-resize --resize /dev/sda1=+200M --expand /dev/sda2 olddisk newdisk
lv扩展
virt-resize --expand /dev/sda2 --LV-expand /dev/vg_guest/lv_root olddisk newdisk
扩展分区，并将raw格式转化成qcow2格式
qemu-img create -f qcow2 newdisk.qcow2 15G virt-resize --expand /dev/sda2 olddisk newdisk.qcow2
注意：
1 如果是扩展分区，目标磁盘文件必须大于原生磁盘；
2 磁盘缩小比较复杂，一般要求缩小到的空间远大于文件系统的大小。
guestmount - Mount a guest filesystem on the host using FUSE and libguestfs
挂载镜像到某个目录
guestfish - the libguestfs Filesystem Interactive SHell
挂载镜像并得到一个交互的shell
virt-rescue - Run a rescue shell on a virtual machine
运行一个镜像的救援模式
示例
只读方式将镜像挂载到/mnt目录
guestmount -a windows.img -m /dev/sda1 --ro /mnt
将linux虚拟机的根目录挂载到宿主机的/mnt目录
guestmount -a linux.qcow2 -m /dev/sda2 /mnt
guestfish编辑镜像grub文件
guestfish --rw --add disk.img --mount /dev/vg_guest/lv_root --mount /dev/sda1:/boot edit /boot/grub/grub.conf
进入镜像的救援模式
$ virt-rescue --suggest -d Fedora15 Inspecting the virtual machine or disk image ... This disk contains one or more operating systems. You can use these mount commands in virt-rescue (at the ><rescue> prompt) to mount the filesystems. # /dev/vg_f15x32/lv_root is the root of a linux operating system # type: linux, distro: fedora, version: 15.0 # Fedora release 15 (Lovelock) mount /dev/vg_f15x32/lv_root /sysroot/ mount /dev/vda1 /sysroot/boot mount --bind /dev /sysroot/dev mount --bind /dev/pts /sysroot/dev/pts mount --bind /proc /sysroot/proc mount --bind /sys /sysroot/sys Another way is to list the logical volumes (with lvs(8)) and partitions (with parted(8)) and mount them by hand: ><rescue> lvs LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert lv_root vg_f15x32 -wi-a- 8.83G lv_swap vg_f15x32 -wi-a- 992.00M ><rescue> mount /dev/vg_f15x32/lv_root /sysroot ><rescue> mount /dev/vda1 /sysroot/boot ><rescue> ls /sysroot Another command to list available filesystems is virt-filesystems(1). To run commands in a Linux guest (for example, grub), you should chroot into the /sysroot directory first: ><rescue> chroot /sysroot
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