kvm虚拟化小结virt-install与qcow2 preallocation
一、qemu-img创建镜像文件
创建raw格式镜像文件（默认创建的是该格式）
| 代码如下 | 复制代码 |
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yang@yang-acer:/opt/test$ sudo qemu-img create /opt/img/test-raw.img 1G yang@yang-acer:/opt/test$ sudo qemu-img create -f qcow2 /opt/img/test.qcow2 1G yang@yang-acer:/opt/test$ sudo qemu-img create -f qcow2 -o preallocation=metadata /opt/img/test-metadata.qcow2 1G |
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注：这里预分配元数据的叫法是我直译过来的，不知道这样称呼是否有问题 。只是希望能便于理解和区分。
二、3种镜像文件的比较
上面我们以三种方式创建了三个镜像文件，下面通过ls -l 、stat、qemu-img info、du四种方式查看下各自的不同：
ls -l 给出的结果
| 代码如下 | 复制代码 |
| yang@yang-acer:/opt/img$ ll -rw-r--r-- 1 root root 1074135040 5月 23 15:52 test-metadata.qcow2 -rw-r--r-- 1 root root 197120 5月 23 15:52 test.qcow2 -rw-r--r-- 1 root root 1073741824 5月 23 15:52 test-raw.img |
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ls -l 给出的结果看出，预分配元数据的 qcow2格式的镜像文件和 raw格式的镜像文件占用的大小接近，基本上都是1G ，而普通格式的qcow2镜像文件占用的大小只有190K左右 。
stat 给出的结果
yang@yang-acer:/opt/img$ stat test-metadata.qcow2
文件："test-metadata.qcow2"
大小：1074135040 块：664 IO 块：4096 普通文件
设备：808h/2056d Inode：530343 硬链接：1
权限：(0644/-rw-r--r--) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root)
最近访问：2014-05-23 15:52:36.179523406 +0800
最近更改：2014-05-23 15:52:36.179523406 +0800
最近改动：2014-05-23 15:52:36.179523406 +0800
创建时间：-
yang@yang-acer:/opt/img$ stat test-raw.img
文件："test-raw.img"
大小：1073741824 块：0 IO 块：4096 普通文件
设备：808h/2056d Inode：530341 硬链接：1
权限：(0644/-rw-r--r--) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root)
最近访问：2014-05-23 15:52:17.915523541 +0800
最近更改：2014-05-23 15:52:17.915523541 +0800
最近改动：2014-05-23 15:52:17.915523541 +0800
创建时间：-
yang@yang-acer:/opt/img$ stat test.qcow2
文件："test.qcow2"
大小：197120 块：392 IO 块：4096 普通文件
设备：808h/2056d Inode：530342 硬链接：1
权限：(0644/-rw-r--r--) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root)
最近访问：2014-05-23 15:52:27.943523467 +0800
最近更改：2014-05-23 15:52:27.943523467 +0800
最近改动：2014-05-23 15:52:27.943523467 +0800
创建时间：-
stat 给出的结果更为详细，其中文件大小情况和ls -l 的结果一致。
qemu-img info给出的结果
| 代码如下 | 复制代码 |
| yang@yang-acer:/opt/img$ qemu-img info test-metadata.qcow2 image: test-metadata.qcow2 file format: qcow2 virtual size: 1.0G (1073741824 bytes) disk size: 332K cluster_size: 65536 Format specific information: compat: 1.1 lazy refcounts: false yang@yang-acer:/opt/img$ qemu-img info test-raw.img image: test-raw.img file format: raw virtual size: 1.0G (1073741824 bytes) disk size: 0 yang@yang-acer:/opt/img$ qemu-img info test.qcow2 image: test.qcow2 file format: qcow2 virtual size: 1.0G (1073741824 bytes) disk size: 196K cluster_size: 65536 Format specific information: compat: 1.1 lazy refcounts: false qemu-img info |
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给出的结果里面有两个我关以的指标，一个是virtual size 一个是disk size 。其中前者是qemu-img create时后面参数值的大小，三者都是1G ；后者的结果经对比和du file -sh的结果一致 。
du的结果：
| 代码如下 | 复制代码 |
| yang@yang-acer:/opt/img$du test-metadata.qcow2 -sh 332K test-metadata.qcow2 yang@yang-acer:/opt/img$du test-raw.img -sh 0 test-raw.img yang@yang-acer:/opt/img$du test.qcow2 -sh 196K test.qcow2 |
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根据上面的结果来推测，创建预分配元数据的qcow2格式的镜像应该是参照了 原始的raw镜像文件的一些特点 做的一部分加快读写的优化 ，原理同raw一样，提前以空数据的方式将空间占用，而不是像普通的qcow2格式，按需递增占用 。而以上无论是raw格式还是qcow2预分配元数据的方式都不会直接将1G的空间完全占用，对宿主机的i节点占用上也没有影响，这个可以通过各文件创建和删除后df -hl和df -i 的结果来测试 。
三、文件写后的镜像对比
上面的测试结果是空文件下的对比 ，在镜像上按默认方式装完相同的系统后，我再次对三者进行了比对 。
test-raw.img ：原始的raw镜像，并在其上安装centos 6系统
test-centos.qcow2：为test-raw.img ，通过qemu-img convert -f raw -O qcow2 test-raw.img test-centos.qcow2 命令转化后的img镜像
centos.img：预分配元数据的qcow2格式的img，并在其上面安装centos6系统
ls -l 的结果：
| 代码如下 | 复制代码 |
| yang@yang-acer:/opt$ ll -rw-r--r-- 1 root root 21478375424 5月 23 18:03 centos.img -rw-r--r-- 1 root root 2004942848 5月 23 18:25 test-centos.qcow2 -rw-r--r-- 1 root root 21474836480 5月 23 18:12 test-raw.img |
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同安装系统之前的结果一样，预分配元数据的 qcow2格式的镜像文件和 raw格式的镜像文件占用的大小接近 ，test-centos.qcow2 的ls -l 的大小和实际du的结果相同。由于stat的大小和ls -l 的大小一致，这里不再列出 。
qemu-img info的结果：
| 代码如下 | 复制代码 |
| yang@yang-acer:/opt$ qemu-img info test-centos.qcow2 image: test-centos.qcow2 file format: qcow2 virtual size: 20G (21474836480 bytes) disk size: 1.9G cluster_size: 65536 Format specific information: compat: 1.1 lazy refcounts: false yang@yang-acer:/opt$ qemu-img info test-raw.img image: test-raw.img file format: raw virtual size: 20G (21474836480 bytes) disk size: 2.3G yang@yang-acer:/opt$ qemu-img info centos.img image: centos.img file format: qcow2 virtual size: 20G (21474836480 bytes) disk size: 2.3G cluster_size: 65536 Format specific information: compat: 1.1 lazy refcounts: false |
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这里给出了实际占用大小和创建前大小，同样安装完系统后，预分配元数据的 qcow2格式的镜像文件和 raw格式的镜像文件占用的大小接近。
du的结果
| 代码如下 | 复制代码 |
| yang@yang-acer:/opt$ du test-centos.qcow2 -sh 1.9G test-centos.qcow2 yang@yang-acer:/opt$ du test-raw.img -sh 2.3G test-raw.img yang@yang-acer:/opt$ du centos.img -sh 2.4G centos.img |
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四、总结
以上测试结果，有利于理解以下两方面的优点：
1、利用预分配，可以直接一步完成KVM guest主机qcow2镜像格式主机的安装 ，而不需要像之前装完再转换 。
2、利用预分配，可以加速qcow2格式下的KVM guest主机的读写速度 （虽然这里的测试结果不涉及到具体的速度测试，说起来有点牵强） 。
有兴趣的话，可以将在上面第三步的基础上再做下性能测试来验证上面的预分配对性能的影响 。
