KVM虚拟化技术学习-基础入门

1.虚拟化技术概述

        虚拟化[Virtualization]技术最早出现在 20 世纪 60 年代的 IBM ⼤型机系统，在70年代的 System 370 系列中逐渐流⾏起来，这些机器通过⼀种叫虚拟机监控器[Virtual Machine Monitor，VMM]的程序 在物理硬件之上⽣成许多可以运⾏独⽴操作系统软件的虚拟机[Virtual Machine]实例。随着近年多核系 统、集群、⽹格甚⾄云计算的⼴泛部署，虚拟化技术在商业应⽤上的优势⽇益体现，不仅降低了 IT 成 本，⽽且还增强了系统安全性和可靠性，虚拟化的概念也逐渐深⼊到⼈们⽇常的⼯作与⽣活中。

        虚拟化是⼀个⼴义的术语，对于不同的⼈来说可能意味着不同的东⻄，这要取决他们所处的环境。 在计算机科学领域中，虚拟化代表着对计算资源的抽象，⽽不仅仅局限于虚拟机的概念。例如对物理内 存的抽象，产⽣了虚拟内存技术，使得应⽤程序认为其⾃身拥有连续可⽤的地址空间[Address Space]， ⽽实际上，应⽤程序的代码和数据可能是被分隔成多个碎⽚⻚或段），甚⾄被交换到磁盘、闪存等外部 存储器上，即使物理内存不⾜，应⽤程序也能顺利执⾏

2.虚拟化技术主要分类

  • 平台虚拟化（Platform Virtualization） 针对计算机和操作系统的虚拟化。

  • 资源虚拟化（Resource Virtualization） 针对特定的系统资源的虚拟化，⽐如内存、存储、⽹络资源等。

  • 应⽤程序虚拟化（Application Virtualization） 包括仿真、模拟、解释技术等。

3.KVM虚拟化技术简介

1.KVM架构

 

2.KVM架构解析

从rhel6开始使⽤，红帽公司直接把KVM的模块做成了内核的⼀部分。

xen⽤在rhel6之前的企业版中默认内核不⽀持，需要重新安装带xen功能的内核 KVM 针对运⾏在 x86 硬件上的、驻留在内核中的虚拟化基础结构。

KVM 是第⼀个成为原⽣ Linux 内核 （2.6.20）的⼀部分的 hypervisor，它是由 Avi Kivity 开发和维护的，现在归 Red Hat 所有。 这个 hypervisor 提供 x86 虚拟化，同时拥有到 PowerPC® 和 IA64 的通道。另外，KVM 最近还添加了 对对称多处理（SMP）主机（和来宾）的⽀持，并且⽀持企业级特性，⽐如活动迁移（允许来宾操作系 统在物理服务器之间迁移）。

KVM 是作为内核模块实现的，因此 Linux 只要加载该模块就会成为⼀个hypervisor。

KVM 为⽀持 hypervisor 指令的硬件平台提供完整的虚拟化（⽐如 Intel® Virtualization Technology [Intel VT] 或 AMD Virtualization [AMD-V] 产品）。

KVM 还⽀持准虚拟化来宾操作系统，包括 Linux 和 Windows®。 这种技术由两个组件实现。第⼀个是可加载的 KVM 模块，当在 Linux 内核安装该模块之后，它就可以 管理虚拟化硬件，并通过 /proc ⽂件系统公开其功能。

第⼆个组件⽤于 PC 平台模拟，它是由修改版 QEMU 提供的。QEMU 作为⽤户空间进程执⾏，并且在来宾操作系统请求⽅⾯与内核协调。 当新的操作系统在 KVM 上启动时（通过⼀个称为 KVM 的实⽤程序），它就成为宿主操作系统的⼀个 进程，因此就可以像其他进程⼀样调度它。但与传统的 Linux 进程不⼀样，来宾操作系统被 hypervisor 标识为处于 "来宾" 模式（独⽴于内核和⽤户模式）。 每个来宾操作系统都是通过 /dev/KVM 设备映射的，它们拥有⾃⼰的虚拟地址空间，该空间映射到主机 内核的物理地址空间。

如前所述，KVM 使⽤底层硬件的虚拟化⽀持来提供完整的（原⽣）虚拟化。I/O 请求通过主机内核映射到在主机上（hypervisor）执⾏的 QEMU 进程。 KVM 在 Linux 环境中以主机的⽅式运⾏，不过只要底层硬件虚拟化⽀持，它就能够⽀持⼤量的来宾操 作系统.

4.KVM软件安装

1.初始化配置

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

2.查看CPU是否支持VT技术

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo | grep -E 'vmx|svm'

3.查看是否加载了KVM

[root@localhost ~]# lsmod | grep kvm
kvm_amd                64937  0
kvm                   554609  1 kvm_amd
irqbypass              13503  1 kvm

4.清理环境，卸载原有的KVM

yum remove `rpm -qa | egrep 'qemu|virt|KVM'` -y
rm -rf /var/lib/libvirt /etc/libvirt/

5.安装KVM相关软件包

yum install qemu-kvm qemu-img virt-manager libvirt libvirt-python virt-manager libvirt-client virt-install virt-viewer -y

6.启动libvirt并设置开机自启

systemctl start libvirtd
systemctl enable libvirtd

7.创建两个新目录，一个存放系统镜像，一个做虚拟机的存储盘

mkdir -p /kvm/iso
mkdir -p /kvm/images

8.创建物理桥接设备

1.关闭networkManager服务
chkconfig NetworkManager off
service NetworkManager stop
2.桥接设备关联网卡
virsh iface-bridge eno3 br0
3.查看是否成功
[root@localhost ~]# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.000c29a62525       yes             ens33
virbr0          8000.5254005793d8       yes             virbr0-nic

5.图像化安装CentOS7

1.进入图像化

 

2.创建虚拟机

 

3.选择安装类型

 

  • local install media：本地镜像文件安装

  • network install ：网络方式安装

  • network boot：网络PEX安装

  • import existing disk image：打开原有的虚拟机磁盘文件

4.选择镜像

 

5.创建存储池

1.iso镜像文件位置

 

2.image虚拟机存放位置

 

6.点击选择卷

 

7.找到/kvm/iso下的文件

 

8.选择刚刚创建的存储卷

 

 

9.开始安装

 

 

安装系统即可。。。。

10.安装成功

 

6.命令行模式安装

1.虚拟机的组成

1.配置文件

[root@localhost ~]# ls /etc/libvirt/qemu/
centos7.0.xml  networks

2.存储虚拟机的介质

[root@localhost ~]# ls /kvm/images/
disk.qcow2

2.根据配置文件创建虚拟机

1.复制配置文件

[root@localhost ~]# cp  /etc/libvirt/qemu/centos7.0.xml  /etc/libvirt/qemu/centos7.0-2.xml

2.复制磁盘镜像文件

[root@localhost ~]# cp /kvm/images/disk.qcow2 /kvm/images/disk-2.qcow2

3.修改配置文件必要的内容

[root@localhost ~]# vi /etc/libvirt/qemu/centos7.0-2.xml
#修改一下内容
<name>centos7.0-2</name>    #虚拟机名字
  <uuid>cac95646-ab50-4c0a-9770-e97f0723e19f</uuid> #UUID 修改一位即可
  <memory unit='KiB'>1048576</memory>   #内存
  <currentMemory unit='KiB'>1048576</currentMemory> #实际内存
  <vcpu placement='static'>1</vcpu> #CPU核数
  <mac address='52:54:00:98:d9:79'/> #MAC地址 修改后三位其中一个即可

4.创建虚拟机

[root@localhost ~]# virsh define /etc/libvirt/qemu/centos7.0-2.xml
[root@localhost ~]# systemctl restart libvirtd

3.查看

 

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