Almacenamiento en KVM - libvirt con virsh

Resumen de una línea

Almacenamiento avanzado con virsh: pool types (dir/disk/logical/nfs/zfs), qemu-img para gestión ficheros, LVM para volúmenes lógicos, snapshots, resize dinámico, thin provisioning QCOW2.

Información

• Fuente: Curso KVM 2024 (Avanzado) - Unidad 4
• URL Plataforma: https://plataforma.josedomingo.org/pledin/cursos/kvm2/
• Líneas de contenido: 350+

Pools de Almacenamiento Avanzados

Tipos de Pools Disponibles

Tipo Base Uso Ventajas Desventajas

dir Directorio FS Desarrollo, testing Simple, flexible Rendimiento limitado nfs Servidor NFS Compartido múltiples hosts Storage centralizado Depende red glusterfs Distribuido Escalable, tolerancia fallos Redundancia, balance Complejidad setup disk Dispositivo físico Bloque directo Máximo rendimiento Particionamiento manual logical LVM Enterprise, snapshots Snapshots nativos, flexible Administración LVM zfs ZFS filesystem High-end, snapshots, compresión Copias-on-write, dedup Linux limitado, solaris main iscsi iSCSI target SAN remoto Almacenamiento compartido Dependencia red

Creación de Pool Personalizado

# Pool tipo dir (directorio local)
virsh pool-define-as vm-images dir \
  --target /srv/images
 
# Pool tipo nfs (servidor remoto)
virsh pool-define-as nfs-storage nfs \
  --source-host nfs-server.local \
  --source-path /exports/vm
 
# Pool tipo logical (LVM)
virsh pool-define-as lvm-storage logical \
  --source-name vg-storage \
  --target /dev/vg-storage
 
# Pool tipo iscsi
virsh pool-define-as san-storage iscsi \
  --source-host iscsi-server.local \
  --source-path iqn.2024-01.example.com:storage

Gestión de Pools

# Listar todos los pools
virsh pool-list --all
 
# Activar pool
virsh pool-start vm-images
 
# Auto-iniciar al boot
virsh pool-autostart vm-images
 
# Información detallada
virsh pool-info vm-images
 
# Refrescar (detectar nuevos volúmenes)
virsh pool-refresh vm-images
 
# Detener pool
virsh pool-stop vm-images
 
# Eliminar definición
virsh pool-undefine vm-images

Gestión de Volúmenes con virsh

Crear Volumen en Pool

# Con API virsh (recomendado para consistencia)
virsh vol-create-as default mi-vm.qcow2 \
  --format qcow2 20G
 
# Listar volúmenes
virsh vol-list default
 
# Información volumen
virsh vol-info default/mi-vm.qcow2

Clonar Volumen

# Copiar volumen existente
virsh vol-clone default/original.qcow2 \
  default/copia.qcow2
 
# Resultado: volumen idéntico pero independiente

Redimensionar Volumen

# Expandir volumen (QCOW2)
virsh vol-resize default/mi-vm.qcow2 30G
 
# Dentro de VM:
sudo parted /dev/vda
(parted) resizepart 1 30G
(parted) quit
sudo resize2fs /dev/vda1

Gestión Avanzada con qemu-img

Herramienta qemu-img

qemu-img = herramienta estándar para ficheros imagen de disco QEMU

Operaciones Comunes

Crear imagen

# QCOW2 (thin provisioning)
qemu-img create -f qcow2 disco.qcow2 20G
 
# Raw (máximo rendimiento)
qemu-img create -f raw disco.raw 20G
 
# Con backing image (copy-on-write)
qemu-img create -f qcow2 -b imagen-base.qcow2 clon.qcow2

Información de imagen

qemu-img info disco.qcow2
# Output:
# image: disco.qcow2
# file format: qcow2
# virtual size: 20 GiB
# disk size: 345 MiB (solo lo usado)
# cluster_size: 65536
# Format specific information:
#   compat: 1.1
#   compression type: zstd

Convertir entre formatos

# Raw → QCOW2
qemu-img convert -f raw -O qcow2 disco.raw disco.qcow2
 
# QCOW2 → Raw
qemu-img convert -f qcow2 -O raw disco.qcow2 disco.raw
 
# Vmware → QCOW2
qemu-img convert -f vmdk -O qcow2 disco.vmdk disco.qcow2

Redimensionar

# Expandir imagen
qemu-img resize disco.qcow2 +10G
 
# Contraer (cuidado: pérdida de datos)
qemu-img resize disco.qcow2 -5G --shrink

Snapshot de imagen

# Crear snapshot interno
qemu-img snapshot -c snap1 disco.qcow2
 
# Listar snapshots
qemu-img snapshot -l disco.qcow2
 
# Restaurar snapshot
qemu-img snapshot -a snap1 disco.qcow2
 
# Eliminar snapshot
qemu-img snapshot -d snap1 disco.qcow2

Optimizar imagen (con compresión)

# Recomprimir QCOW2 (libera espacio)
qemu-img convert -f qcow2 -O qcow2 -c disco.qcow2 disco-compressed.qcow2
 
# Resultado: archivo más pequeño

Storage Pools Especializados

Pool LVM (Volúmenes Lógicos)

# Crear pool con LVM existente
virsh pool-define-as lvm-storage logical \
  --source-name vg-kvmstorage
 
# Pool ya usa LVM del sistema
# Ventajas: Snapshots nativos, flexible
 
# Crear volumen en pool LVM
virsh vol-create-as lvm-storage lvm-disk1 \
  --format raw 20G
 
# Equivalente LVM manual
lvcreate -n lvm-disk1 -L 20G vg-kvmstorage

Pool ZFS (Si disponible)

# Pool ZFS permite:
#  - Snapshots nativos muy rápidos
#  - Compresión transparente
#  - Deduplicación
#  - Replicación
#  - RAID software
 
# Crear pool ZFS
zpool create kvm-storage /dev/sdb
 
# Definir pool en libvirt
virsh pool-define-as zfs-storage zfs \
  --source-name kvm-storage

Pool NFS (Compartido)

# Pool NFS apunta a servidor remoto
virsh pool-define-as nfs-vms nfs \
  --source-host nas.example.com \
  --source-path /exports/vm
 
# Ventajas:
#  - Storage centralizado
#  - Múltiples hosts acceden
#  - Live migration más fácil
 
# Desventajas:
#  - Depende de red
#  - Latencia NFS

Workflow Típico: Pool Múltiples

# Crear estructura típica
virsh pool-define-as vm-prod logical \
  --source-name vg-prod
 
virsh pool-define-as vm-backup nfs \
  --source-host backup-nas \
  --source-path /backups
 
virsh pool-define-as iso-images dir \
  --target /var/lib/libvirt/images/isos
 
# Iniciar todos
for pool in vm-prod vm-backup iso-images; do
  virsh pool-start $pool
  virsh pool-autostart $pool
done
 
# Verificar
virsh pool-list
# Output:
#  Name          State    Autostart
#  vm-prod       active   yes
#  vm-backup     active   yes
#  iso-images    active   yes

Performance: Formato QCOW2 vs Raw

QCOW2:
  ✅ Thin provisioning (crece dinámicamente)
  ✅ Snapshots internos
  ✅ Compresión opcional
  ❌ Overhead de ~5-10% en IO
  
Raw:
  ✅ Máximo rendimiento (sin overhead)
  ❌ Thin provisioning limitado
  ❌ No snapshots internos
  
Decisión:
  → Desarrollo: QCOW2
  → Producción rendimiento crítico: Raw
  → Balance: QCOW2 con backing images

Troubleshooting Almacenamiento

Pool no aparece

# Refrescar pool
virsh pool-refresh vm-images
 
# O destruir y recrear
virsh pool-destroy vm-images
virsh pool-start vm-images

Volumen corrupto

# Verificar integridad
qemu-img check disco.qcow2
 
# Reparar
qemu-img check -r all disco.qcow2

Espacio insuficiente

# Ver uso
du -sh /var/lib/libvirt/images/*
 
# Limpiar snapshots antiguos
virsh snapshot-list vm-antigua
virsh snapshot-delete vm-antigua snap-old
 
# O expandir pool
virsh pool-info vm-images  # ver target
# Luego expandir filesystem del pool

Relaciones

Conecta con

• Gestión de Máquinas Virtuales con virsh
• Clonación Avanzada con virsh

Parte de

• KVM (Kernel-based Virtual Machine) — Stack de virtualización

Fuentes

• Curso: KVM Avanzado 2024 (Plataforma)
• Curso KVM Avanzado 2024 (GitHub)
• qemu-img Documentation
• libvirt Storage