KubeVirt 05：为 VM 在线增加硬盘

/ KubeVirt, Virtualization

文章大纲

在使用 VM 时，通常应用的数据不会跟根盘放在一起，为此需要为 VM 添加额外的硬盘。

磁盘热插拔

KubeVirt 支持热插拔，将磁盘挂载到正在运行的 VMI 上，当重启时，磁盘也将附加到重启后的虚拟机上。

启用热插拔功能

在 KubeVirt 项目中，卷的热插拔还是属于不稳定的特性（在 OpenShift CNV 中这是稳定的特性，但不能将热插拔的磁盘设置为 virtio ，只能设置为 scsi，但是在离线的情况下可以设置为 virtio）。

为 KubeVirt 启动热插拔特性 HotplugVolumes ：

vagrant@master01:~$ kubectl edit kubevirt kubevirt -n kubevirt

启用特性：

spec:
  certificateRotateStrategy: {}
  configuration:
    developerConfiguration:
      featureGates:
        - HotplugVolumes

创建用于热插拔的磁盘

创建一个新的 PVC，如果需要导入数据也可以使用 DataVolume 。
以下是通过 DataVolume 创建一个新的空 PVC：

apiVersion: cdi.kubevirt.io/v1beta1
kind: DataVolume
metadata:
  name: example-volume-hotplug
spec:
  source:
    blank: {}
  pvc:
    accessModes:
      - ReadWriteMany
    volumeMode: Block
    resources:
      requests:
        storage: 10Gi

创建并查看状态：

vagrant@master01:~$ kubectl get pvc example-volume-hotplug -n cdi-test
NAME                     STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS      VOLUMEATTRIBUTESCLASS   AGE
example-volume-hotplug   Bound    pvc-336bc844-b018-4e1c-878e-d73512331d5a   10Gi       RWX            rook-ceph-block   <unset>                 39s

添加卷到虚拟机

使用 virtctl 将创建的 PVC 关联到虚拟机中：

vagrant@master01:~$ virtctl -n cdi-test addvolume fedora-vm --volume-name=example-volume-hotplug
Successfully submitted add volume request to VM fedora-vm for volume example-volume-hotplug

登录到虚拟机中进行验证：

vagrant@master01:~$ virtctl ssh -i .ssh/id_rsa fedora@fedora-vm.cdi-test
Last login: Sun Apr 28 07:23:16 2024 from 10.244.241.120
[fedora@fedora-vm ~]$ lsblk 
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sda      8:0    0   10G  0 disk 
sr0     11:0    1    1M  0 rom  
zram0  251:0    0  435M  0 disk [SWAP]
vda    252:0    0    5G  0 disk 
├─vda1 252:1    0    1M  0 part 
├─vda2 252:2    0 1000M  0 part /boot
├─vda3 252:3    0  100M  0 part /boot/efi
├─vda4 252:4    0    4M  0 part 
└─vda5 252:5    0  3.9G  0 part /home
                                /

可以看到磁盘 /dev/sda 已经添加到虚拟机中了，类型为 scsi， 如果要设置为 virtio 必须停止虚拟机。

重启虚拟加，可以看到磁盘依旧附加进来了：

vagrant@master01:~$ virtctl ssh -i .ssh/id_rsa fedora@fedora-vm.cdi-test
Last login: Sun Apr 28 09:41:07 2024 from 10.244.30.110
[fedora@fedora-vm ~]$ sudo reboot
[fedora@fedora-vm ~]$ wait: remote command exited without exit status or exit signal
vagrant@master01:~$ virtctl ssh -i .ssh/id_rsa fedora@fedora-vm.cdi-test
Last login: Sun Apr 28 09:45:13 2024 from 10.244.241.120
[fedora@fedora-vm ~]$ lsblk 
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sda      8:0    0   10G  0 disk 
sr0     11:0    1    1M  0 rom  
zram0  251:0    0  435M  0 disk [SWAP]
vda    252:0    0    5G  0 disk 
├─vda1 252:1    0    1M  0 part 
├─vda2 252:2    0 1000M  0 part /boot
├─vda3 252:3    0  100M  0 part /boot/efi
├─vda4 252:4    0    4M  0 part 
└─vda5 252:5    0  3.9G  0 part /home
                                /

但是停止虚拟机，并重新启动（删除 VMI，重新构建 VMI）时，磁盘不会附加到虚拟机中：

vagrant@master01:~$ virtctl stop fedora-vm -n cdi-test
VM fedora-vm was scheduled to stop
vagrant@master01:~$ kubectl get vmi -n cdi-test
No resources found in cdi-test namespace.
vagrant@master01:~$ virtctl start fedora-vm -n cdi-test
VM fedora-vm was scheduled to start
vagrant@master01:~$ virtctl ssh -i .ssh/id_rsa fedora@fedora-vm.cdi-test
Last login: Sun Apr 28 09:51:42 2024 from 10.244.30.110
[fedora@fedora-vm ~]$ lsblk 
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sr0     11:0    1    1M  0 rom  
zram0  251:0    0  435M  0 disk [SWAP]
vda    252:0    0    5G  0 disk 
├─vda1 252:1    0    1M  0 part 
├─vda2 252:2    0 1000M  0 part /boot
├─vda3 252:3    0  100M  0 part /boot/efi
├─vda4 252:4    0    4M  0 part 
└─vda5 252:5    0  3.9G  0 part /home
                                /

如果要持久附加到 VM 中，需要使用 --persist 选项：

vagrant@master01:~$ virtctl -n cdi-test addvolume fedora-vm --volume-name=example-volume-hotplug --persist
Successfully submitted add volume request to VM fedora-vm for volume example-volume-hotplug


vagrant@master01:~$ kubectl describe vm fedora-vm -n cdi-test
Name:         fedora-vm
Namespace:    cdi-test
Labels:       kubevirt.io/os=linux
Annotations:  kubevirt.io/latest-observed-api-version: v1
              kubevirt.io/storage-observed-api-version: v1
API Version:  kubevirt.io/v1
Kind:         VirtualMachine
Metadata:
  Creation Timestamp:  2024-04-28T06:07:25Z
  Finalizers:
    kubevirt.io/virtualMachineControllerFinalize
  Generation:        6
  Resource Version:  311322
  UID:               68914411-de36-4170-9ce6-8f5a2aca2389
Spec:
  Running:  true
  Template:
    Metadata:
      Creation Timestamp:  <nil>
      Labels:
        kubevirt.io/domain:  fedora-vm1
    Spec:
      Architecture:  amd64
      Domain:
        Cpu:
          Cores:  1
        Devices:
          Disks:
            Disk:
              Bus:  virtio
            Name:   disk0
            Cdrom:
              Bus:       sata
              Readonly:  true
            Name:        cloudinitdisk
            Disk:
              Bus:   scsi
            Name:    example-volume-hotplug
            Serial:  example-volume-hotplug

就可以看到在 VM 的定义中已经添加了磁盘，如果不添加的话，此处是没有的，意味着构建新的 VMI 时，磁盘不会附加到虚拟机里面。

更改为 virtio 模式

只需要修改 VM 中 disk 的 bus 值即可，修改为 virtio ：

vagrant@master01:~$ virtctl stop fedora-vm -n cdi-test
VM fedora-vm was scheduled to stop

vagrant@master01:~$ kubectl edit vm fedora-vm -n cdi-test
virtualmachine.kubevirt.io/fedora-vm edited

- disk:
              bus: virtio
            name: example-volume-hotplug

启动虚拟机进行验证：

vagrant@master01:~$ virtctl start fedora-vm -n cdi-test
VM fedora-vm was scheduled to start

vagrant@master01:~$ virtctl ssh -i .ssh/id_rsa fedora@fedora-vm.cdi-test
Last login: Sun Apr 28 10:05:27 2024 from 10.244.241.120
[fedora@fedora-vm ~]$ lsblk 
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sr0     11:0    1    1M  0 rom  
zram0  251:0    0  435M  0 disk [SWAP]
vda    252:0    0   10G  0 disk 
vdb    252:16   0    5G  0 disk 
├─vdb1 252:17   0    1M  0 part 
├─vdb2 252:18   0 1000M  0 part /boot
├─vdb3 252:19   0  100M  0 part /boot/efi
├─vdb4 252:20   0    4M  0 part 
└─vdb5 252:21   0  3.9G  0 part /home
                                /

可以看到磁盘 vdb 了。

同样的，可以在线附加磁盘也可以在线移除磁盘，通过 virtctl removevolme 命令：

vagrant@master01:~$ virtctl removevolume fedora-vm --volume-name=example-volume-hotplug -n cdi-test
Successfully submitted remove volume request to VM fedora-vm for volume example-volume-hotplug


vagrant@master01:~$ virtctl ssh -i .ssh/id_rsa fedora@fedora-vm.cdi-test
Last login: Sun Apr 28 10:32:21 2024 from 10.244.30.110
[fedora@fedora-vm ~]$ lsblk 
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sr0     11:0    1    1M  0 rom  
zram0  251:0    0  435M  0 disk [SWAP]
vdb    252:16   0    5G  0 disk 
├─vdb1 252:17   0    1M  0 part 
├─vdb2 252:18   0 1000M  0 part /boot
├─vdb3 252:19   0  100M  0 part /boot/efi
├─vdb4 252:20   0    4M  0 part 
└─vdb5 252:21   0  3.9G  0 part /home
                                /

这个仅仅是在 VMI 的基础上移除了磁盘，在 VM 中还是有定义的。
如果要持久的移除，也提供了 --persist 选项：

vagrant@master01:~$ virtctl removevolume fedora-vm --volume-name=example-volume-hotplug --persist -n cdi-test 

Successfully submitted remove volume request to VM fedora-vm for volume example-volume-hotplug

验证 VM 中已经没有相应的磁盘了：

vagrant@master01:~$ kubectl describe vm fedora-vm -n cdi-test | grep example-volume-hotplug
vagrant@master01:~$

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