Stockage KVM/libvirt : pools, volumes et formats

Où sont stockés les disques de vos VMs ? Quel format choisir entre RAW et QCOW2 ? Ce guide explique le modèle de stockage libvirt : les pools (conteneurs) et les volumes (disques), pour que vous sachiez toujours où sont vos données.

Concept	Ce que c’est	Exemple
Pool	Conteneur de disques	/var/lib/libvirt/images/
Volume	Un disque individuel	ubuntu-test.qcow2

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Prérequis

• KVM/libvirt installé (guide installation)
• LIBVIRT_DEFAULT_URI configuré pour qemu:///system

Ce que vous allez apprendre

• La différence entre storage pool et volume
• Les types de pools (directory, LVM, ZFS…)
• Choisir entre RAW et QCOW2
• Créer et gérer des pools et volumes avec virsh

Le modèle de stockage libvirt

libvirt abstrait le stockage avec deux niveaux :

Pourquoi cette abstraction ?

• Uniformité : mêmes commandes quel que soit le backend (fichier, LVM, ZFS)
• Gestion : libvirt sait où trouver les disques, leur taille, leur disponibilité
• Portabilité : les VMs référencent des volumes, pas des chemins absolus

Types de pools

Type	Backend	Cas d’usage	Complexité
dir	Répertoire	Lab, homelab	⭐ Simple
lvm	Volume Group LVM	Production, performance	⭐⭐ Moyen
zfs	Dataset ZFS	NAS, snapshots natifs	⭐⭐ Moyen
iscsi	Target iSCSI	SAN, datacenter	⭐⭐⭐ Avancé
nfs	Partage NFS	Stockage partagé	⭐⭐ Moyen

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Pour débuter

Le pool de type dir (répertoire) suffit pour la plupart des usages. C’est le type du pool default créé automatiquement.

Le pool “default”

Après installation de libvirt, le pool default pointe vers /var/lib/libvirt/images/.

Vérifier le pool default

virsh pool-list --all

Sortie réelle :

 Name      State    Autostart
-------------------------------
 default   active   yes

Voir les détails

virsh pool-info default

Sortie réelle :

Name:           default
UUID:           20e70471-c81e-484a-9b5f-dac1e4c856a5
State:          running
Persistent:     yes
Autostart:      yes
Capacity:       294,73 GiB
Allocation:     177,23 GiB
Available:      117,50 GiB

Décryptage :

Champ	Signification
State: running	Le pool est actif et utilisable
Persistent: yes	Défini de façon permanente
Autostart: yes	Démarre automatiquement au boot
Capacity	Taille totale du stockage
Allocation	Espace utilisé
Available	Espace libre

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Voir la configuration XML

virsh pool-dumpxml default

Sortie réelle :

<pool type='dir'>
  <name>default</name>
  <uuid>20e70471-c81e-484a-9b5f-dac1e4c856a5</uuid>
  <capacity unit='bytes'>316464824320</capacity>
  <allocation unit='bytes'>190303780864</allocation>
  <available unit='bytes'>126161043456</available>
  <source>
  </source>
  <target>
    <path>/var/lib/libvirt/images</path>
    <permissions>
      <mode>0711</mode>
      <owner>0</owner>
      <group>0</group>
    </permissions>
  </target>
</pool>

Points clés :

• type='dir' : pool de type répertoire
• <path>/var/lib/libvirt/images</path> : emplacement des fichiers disque

Créer un pool personnalisé

Pool de type directory

Pour stocker les VMs ailleurs (par exemple sur un disque dédié) :

1. Créer le répertoire

   sudo mkdir -p /data/vms
   sudo chown root:root /data/vms
   sudo chmod 711 /data/vms

2. Définir le pool

   virsh pool-define-as vms dir --target /data/vms

   Sortie : Pool vms defined

3. Construire le pool (initialise le répertoire si nécessaire)

   virsh pool-build vms

4. Démarrer le pool

   virsh pool-start vms

5. Activer le démarrage automatique

   virsh pool-autostart vms

6. Vérifier

   virsh pool-list --all

    Name      State    Autostart
   -------------------------------
    default   active   yes
    vms       active   yes

Pool de type LVM

Pour utiliser un Volume Group LVM existant :

# Supposons un VG nommé "vg_vms"
virsh pool-define-as lvm-pool logical --source-name vg_vms --target /dev/vg_vms
virsh pool-start lvm-pool
virsh pool-autostart lvm-pool

LVM = performance

Un pool LVM offre de meilleures performances I/O qu’un pool directory, car il évite la couche système de fichiers. Recommandé en production.

Formats de disque : RAW vs QCOW2

Format	Avantages	Inconvénients	Cas d’usage
RAW	Performance maximale, simple	Pas de snapshots, taille fixe	Production I/O intensif
QCOW2	Snapshots, thin provisioning, compression	Légère overhead	Lab, dev, la plupart des cas

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RAW

• Fichier = image bit-à-bit du disque
• Taille du fichier = taille du disque (pas de thin provisioning par défaut)
• Aucune fonctionnalité avancée

QCOW2 (QEMU Copy-On-Write v2)

• Thin provisioning : le fichier grandit à la demande
• Snapshots : points de sauvegarde intégrés
• Compression : optionnelle, réduit l’espace
• Chiffrement : support natif (LUKS)
• Backing files : chaînage pour les clones

QCOW2 par défaut

Pour 99% des cas, QCOW2 est le bon choix. Utilisez RAW uniquement si vous avez des contraintes de performance I/O extrêmes et que vous n’avez pas besoin de snapshots.

Voir les informations d’un disque

qemu-img info /chemin/vers/disque.qcow2

Exemple de sortie :

image: ubuntu-test.qcow2
file format: qcow2
virtual size: 20 GiB (21474836480 bytes)
disk size: 2.1 GiB
cluster_size: 65536
Format specific information:
    compat: 1.1
    compression type: zlib
    lazy refcounts: false
    refcount bits: 16
    corrupt: false
    extended l2: false

Décryptage :

Champ	Signification
virtual size	Taille vue par la VM (20 GiB)
disk size	Espace réellement utilisé sur le disque (2.1 GiB)
cluster_size	Taille des blocs d’allocation
compat: 1.1	Version du format QCOW2

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Le ratio disk size / virtual size montre le thin provisioning en action.

Gérer les volumes

Lister les volumes d’un pool

virsh vol-list default

Sortie exemple (pool avec des VMs) :

 Name                 Path
-----------------------------------------------------
 ubuntu-test.qcow2    /var/lib/libvirt/images/ubuntu-test.qcow2
 debian-srv.qcow2     /var/lib/libvirt/images/debian-srv.qcow2

Créer un volume

virsh vol-create-as default test-disk.qcow2 10G --format qcow2

Options :

Paramètre	Signification
default	Nom du pool
test-disk.qcow2	Nom du volume
10G	Taille (G = GiB)
--format qcow2	Format du disque

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Voir les informations d’un volume

virsh vol-info test-disk.qcow2 --pool default

Supprimer un volume

virsh vol-delete test-disk.qcow2 --pool default

Suppression irréversible

vol-delete supprime définitivement le fichier disque. Assurez-vous que le volume n’est pas utilisé par une VM et que vous avez une sauvegarde si nécessaire.

Redimensionner un volume

Pour agrandir un disque QCOW2 :

# Avec qemu-img (VM arrêtée)
qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/vm.qcow2 +10G

# Ou avec virsh
virsh vol-resize vm.qcow2 30G --pool default

Redimensionnement ≠ extension du filesystem

Agrandir le fichier disque n’étend pas automatiquement le système de fichiers à l’intérieur. Après redimensionnement, vous devez :

1. Dans la VM : étendre la partition (growpart, parted)
2. Étendre le filesystem (resize2fs, xfs_growfs)

Emplacements des fichiers

Fichier	Emplacement	Contenu
Définitions des pools	/etc/libvirt/storage/	XML des pools
Pool default	/var/lib/libvirt/images/	Disques des VMs
Définitions des VMs	/etc/libvirt/qemu/	XML des domains

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# Voir les définitions de pools
ls /etc/libvirt/storage/

# Sortie :
# autostart/
# default.xml

Commandes virsh essentielles

Pools

Commande	Description
virsh pool-list --all	Lister tous les pools
virsh pool-list --details	Lister avec capacité/allocation
virsh pool-info <pool>	Détails d’un pool
virsh pool-dumpxml <pool>	Configuration XML
virsh pool-define-as <nom> <type> --target <path>	Créer un pool
virsh pool-start <pool>	Démarrer
virsh pool-autostart <pool>	Activer au boot
virsh pool-destroy <pool>	Arrêter
virsh pool-undefine <pool>	Supprimer la définition
virsh pool-refresh <pool>	Rafraîchir (rescan)

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Volumes

Commande	Description
virsh vol-list <pool>	Lister les volumes
virsh vol-info <vol> --pool <pool>	Infos d’un volume
virsh vol-create-as <pool> <nom> <taille> --format <fmt>	Créer
virsh vol-delete <vol> --pool <pool>	Supprimer
virsh vol-resize <vol> <taille> --pool <pool>	Redimensionner
virsh vol-clone <src> <dst> --pool <pool>	Cloner

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qemu-img

Commande	Description
qemu-img info <fichier>	Informations du disque
qemu-img create -f qcow2 <fichier> <taille>	Créer un disque
qemu-img resize <fichier> +10G	Agrandir
qemu-img convert -O qcow2 <src> <dst>	Convertir le format

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Erreurs fréquentes

Erreur	Cause	Solution
Pool not found	Pool inexistant ou pas démarré	virsh pool-list --all, virsh pool-start
Vol not found	Volume inexistant	virsh vol-list <pool>
Permission denied	Droits insuffisants sur le répertoire	Vérifier permissions (chmod 711)
Not enough space	Pool plein	Libérer de l’espace ou utiliser un autre pool
Volume is in use	VM utilise le disque	Arrêter la VM avant suppression

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Checklist stockage

• Pool default actif et autostart (virsh pool-list --all)
• Espace suffisant disponible (virsh pool-info default)
• Format QCOW2 pour la plupart des VMs
• Permissions correctes sur le répertoire du pool
• Sauvegardes des disques importants planifiées

À retenir

1. Pool = conteneur de disques (répertoire, LVM, ZFS…). Volume = un disque individuel.

2. Le pool default (/var/lib/libvirt/images/) suffit pour débuter.

3. QCOW2 = le format recommandé (thin provisioning, snapshots). RAW = performance max mais pas de fonctionnalités.

4. virsh pool-* pour gérer les pools, virsh vol-* pour les volumes.

5. qemu-img info pour voir les vraies infos d’un disque (taille virtuelle vs réelle).

6. Redimensionner le fichier disque ≠ étendre le filesystem (à faire dans la VM).

Prochaines étapes

Créer une VM Utilisez vos pools pour créer des VMs

Snapshots et clones Exploitez les fonctionnalités QCOW2

Réseau NAT vs Bridge Configurer la connectivité des VMs

Références

• libvirt - Storage Management — Documentation officielle des pools
• libvirt - Storage Pool XML — Format XML des pools
• QEMU - QCOW2 — Documentation du format QCOW2
• Red Hat - Managing storage — Guide officiel RHEL

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