Linux运维架构篇 KVM技术详解和部署

Posted 2021-05-18 鹧鸪鹄

文章目录

• 一、虚拟化技术概念
• • 概念
  • 分类
• 二、KVM虚拟化简介
• • 1.概念
  • 2.原理
  • 3 KVM2种模式
  • 4 KVM的工作流程
• 三 部署
• • 先修改主机名 将dns改成反向解析 将系统光盘设置自动挂载 关闭防火墙
  • 配置在线yum源
  • 配置KVM组件
  • 设置kvm网络
  • 创建目录存放系统镜像
  • 使用虚拟机管理器管理虚拟机

一、虚拟化技术概念

概念

将一台服务器资源逻辑分片成多个相互独立的空间，从而提高计算机整体的工作效率
主要解决了两个问题
资源的充分利用
提高生产效率
例如windows中的虚拟机软件vm 可以在上面部署服务 就是利用将宿主机的cpu资源分片来模拟出多个系统来搭建服务
虚拟化的最主要的功能就是通过软件来模拟硬件的性能

分类

全虚拟化
将物理硬件资源通过VMM软件的方式虚拟化，然后统一分配调用
全虚拟化的运行速度要快于硬件模拟，但是性能不如裸机，因为VMM软件(需要占用一些资源)
半虚拟化
类似于全虚拟化技术，但是需要更改系统内核才能实现虚拟化
半虚拟化性能可以接近于裸机上的性能
直通
直接调用物理机硬件，目前还不完善

二、KVM虚拟化简介

1.概念

KVM 是基于虚拟化扩展的 X86 硬件的开源 Linux 原生的全虚拟化方案 （CPU需支持Intel-VT x 或 AMD-V）
KVM 内嵌于内核模块中，模拟处理器和内存以支持虚拟机运行 虚拟机被实现为常规的 Linux进程，由标准 Linux 调度程序进行调度
虚拟机的每个虚拟 CPU 被实现为一个常规的 Linux 进程，这使得 KMV 能够使用 Linux 内核的已有功能
KVM 本身不执行任何模拟，需要客户空间程序（虚拟机）通过 /dev/kvm (此虚拟设备需要开起硬件辅助虚拟化才能看到)接口设置一个客户机虚拟服务器的地址空间，且由Qemu 模拟 I/O（ioctl）进行调度资源和维护管理

2.原理

Guest: 客户机系统，包括CPU (vCPU) 、内存驱动(Console、 网卡、I/O设备驱动等)，被KVM置于-种受限制的CPU 模式下运行。
KVM内核模块模拟处理器和内存以支持虚拟机运行
Qemu 主要处理I/O以及为客户提供一个用户空间/dev/kvm 工具ibvirt来进行虚拟机管理
ioctl (定义) 专用于设备输入输出操作的系统调用
libvirt: KVM管理工具
以上构成一个完整的虚拟化平台

3 KVM2种模式

客户模式
为用户提供虚拟机管理的用户空间工具以及代表用户执行I/O，Qemu_ 工作在此模式下(Qemu的主要功能)
内核模式
模拟CPU、内存，实现客户模式切换，处理从客户模式的推出，KVM即运行在此模式下

4 KVM的工作流程

用户模式的Qemu利用接口libkvm通过ioctl系统调用进入内核模式。
KVM驱动为虚拟机创建 虚拟CPU和虚拟内存,
然后执行VMLAU.NCH指令进入客户模式，装载Guest OS并运行。
Guest OS运行过程中如果发生异常，则暂停Guest OS的运行并保存当前状态同时退出到内核模式来处理这些异常。
内核模式处理这些异常时如果不需要I/O则处理完成后重新进入客户模式。如果需要I/O则进入到用户模式，则由Qemu来处理I/O，处理完成后进入内核模式，再进入客户模式

三 部署

宿主机配置
cpu2核心2线程 内存8gb 硬盘300g centos7

先修改主机名 将dns改成反向解析 将系统光盘设置自动挂载 关闭防火墙

hostnamectl set-hostname KVM
su -
systemctl stop firewalld.service 
setenforce 0
vim /etc/fstab
mount -a
df -hT
vim /etc/ssh/sshd_config

配置在线yum源

本地源也可以使用

wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

配置KVM组件

yum groupinstall -y "GNOME Desktop"  #安装 GNOME 桌面环境  如果装了图形界面可以不需要装
yum -y install qemu-kvm    # KVM 模块
yum -y install qemu-kvm-tools  # 安装KVM 调试工具,可不安装
yum -y install virt-install    # 构建虚拟机的命令行工具
yum -y install qemu-img       # qemu 组件,创建磁盘、启动虚拟机等
yum -y install bridge-utils   # 网络支持工具
yum -y install libvirt        # 虚拟机管理工具
yum -y install virt-manager   # 图形界面管理虚拟机	
lsmod | grep kvm          #查看虚拟化模块是否安装
grep -E '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo  #查看cpu是否支持虚拟化 如果输出由vmx和svm就是支持

设置kvm网络

KVM网络的两种模式

NAT：默认认设置，数据包由NAT方式通过主机的接口进行传送，可以访问外网，但是无法从外部访问虚拟机网络
网桥：这种模式允许虚拟机像一台独立的主机一样拥有网络，外部的机器可以直接访问到虚拟机内部，但需要网卡支持(一般有线网卡都支持)
本次部署采用网桥模式

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=none
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
UUID=P98632e8-9e37-499e-af39-897cf7a3b59e
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0					#设置为网桥模式，关联br0网卡


vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
TYPE=Bridge
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=br0
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.30.24
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.30.2

service network restart

创建目录存放系统镜像

创建完毕后将系统镜像放入文件中

mkdir -p /data_kvm/iso
mkdir -p /data_kvm/store

使用虚拟机管理器管理虚拟机

① 创建存储池（ISO、STORE)
② 添加存储卷
③ 创建虚拟机

virt-manager

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