kvm虚拟化技术下虚拟机磁盘的数据保护

 摘要：kvm虚拟化技术下虚拟机的磁盘空间中数据的保护与恢复，考虑kvm的服务器级别的可用性。

1.kvm技术简单介绍
   kvm虚拟化技术由几部分构成，kvm内核模块（cpu和内存的虚拟化及管理），kvm其他硬件设备模拟。其中其他的硬件设备中，较为重要的有磁盘和网络设备，这部分的虚拟化是使用qemu来完成的，称作修改后的qemu，即qemu-kvm。当然，就用到了qemu技术，那么它对磁盘的管理和使用就用qemu-img来完成。

2.虚拟机部署的过程中对磁盘文件的查看
    虚拟机部署的过程中对磁盘的操作，主要分为磁盘空间的分配，磁盘中数据的查看等问题。因为目前较为主流的虚拟化技术采用的磁盘格式都是不同的，有些格式能够支持磁盘的预分配，有些只能一次分配。这些不同的格式，在虚拟机的一次生成到处可用上造成了障碍，因此各种虚拟化技术中就产生磁盘格式转换的专门工具，用于在不同的虚拟机镜像之间转换。
    在磁盘格式转换前首先要搞清楚自己需要的格式，以及待转换的磁盘镜像的格式。转换需谨慎，换前要备份呀。
    在qemu技术中，支持的格式很多，有raw cow qcow vdi vmdk cloop dmg bochs vpc vvfat qcow2 parallels nbd blkdebug host_cdrom host_floppy host_device file，可以说很丰富，但是比较常用的有cow、qcow和raw。raw格式是最为纯净的格式，可以转化为很多其他的格式，而其他的格式转换有时需要预先转化为raw中间格式。
    以qcow2为例：
    查看格式命令为：
    #qemu-img info /dev/lvmdisk/vm-disk
    现将qcow2转化为raw格式
    #qemu-img convert /dev/lvmdisk/vm-disk -O -f raw
    这是转化后的磁盘就像一块真正的物理磁盘，可以用sfdisk来查看各个分区的偏移量，然后找到分区的头，实现不同分区的挂载
    
   lion@lion-laptop:~$ sfdisk -l -uS kvm/hd/fwle-1/fw.img
   Disk kvm/hd/fwle-1/fw.img: cannot get geometry

   Disk kvm/hd/fwle-1/fw.img: 62 cylinders, 255 heads, 63 sectors/track
   Warning: extended partition does not start at a cylinder boundary.
   DOS and Linux will interpret the contents differently.
   Warning: The partition table looks like it was made
   for C/H/S=*/16/63 (instead of 62/255/63).
   For this listing I'll assume that geometry.
   Units = sectors of 512 bytes, counting from 0

   Device Boot Start End #sectors Id System
   kvm/hd/fwle-1/fw.img1 63 7055 6993 83 Linux
   kvm/hd/fwle-1/fw.img2 7056 180431 173376 83 Linux
   kvm/hd/fwle-1/fw.img3 180432 1000943 820512 5 Extended
   kvm/hd/fwle-1/fw.img4 0 - 0 0 Empty
   kvm/hd/fwle-1/fw.img5 180495 451583 271089 83 Linux
   kvm/hd/fwle-1/fw.img6 451647 722735 271089 83 Linux
   kvm/hd/fwle-1/fw.img7 722799 993887 271089 83 Linux
   kvm/hd/fwle-1/fw.img8 993951 1000943 6993 83 Linux
   如果想要挂载fw.img文件的第五个分区，我要首先计算第五分区的偏移量 180495 * 512 = 92413440，
   则输入
   #mount -o loop,offset=92413440 kvm/hd/fwle-1/fw.img tmp/ 命令，就把第五个分区挂载上。这样就可以查看分区中的数据了。

   上面已经介绍了一种查看虚拟机磁盘中数据的方法，还有一种方式也可以查看。

    关于数据的恢复和备份补充：
    查看img文件的格式：
    #qemu-img info  /devlvmdisk/debian-disk
    关联一个loop0设备：
    #losetup /dev/loop0 /dev/lvmdisk/debian-disk
    取消关联：
    #losetup -d /dev/loop0 
    做分区表映射：
    # kpartx -av /dev/loop0
    取消分区表映射：
    # kpartx -d /dev/loop0
    查看映射结果
    # ls -alF /dev/mapper
    brw-rw---- 1 root disk 253, 4 2007-11-24 14:56 loop0p1
    brw-rw---- 1 root disk 253, 5 2007-11-24 14:56 loop0p5
    挂载需要的分区
    # mount /dev/mapper/loop0p1 /mnt/MyFileSystem
    这样就可以读取挂载的镜像文件中的数据，而且可以分在区中任意读写数据了。
    当然，这些操作都是在虚拟机停机的情况下进行的，目的就是停机时候查看数据，或是在机器死掉时恢复重要数据。

3.总结
    对磁盘技术的熟练使用能够帮助我们快速的修复死机的虚拟机，同时也为数据安全打下了一定的伏笔。