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kvm虛擬化平臺部署

kvm概念簡介

kvm自linux2.6版本以后就整合到內(nèi)核中，因此可以看做是一個原生架構(gòu). kvm虛擬化架構(gòu)

硬件底層提供物理層面的硬件支持 linux（host），就相當于這個架構(gòu)中的宿主機，上面運行了多個虛擬機。 kvm組成部分

基于內(nèi)核支持的kvm模塊

根據(jù)qemu模擬出的硬件設(shè)備模擬出虛擬化環(huán)境 qemu（快速仿真器）

模擬出硬件設(shè)備 kvm運行時額三種模式

客戶模式

這是操作系統(tǒng)內(nèi)核運行的地方，擁有最高級別的權(quán)限，可以直接訪問硬件資源。 在KVM中，內(nèi)核模式下的KVM模塊負責處理虛擬化相關(guān)的任務(wù)，如創(chuàng)建虛擬機、分配虛擬硬件資源等。

內(nèi)核模式是操作系統(tǒng)內(nèi)核運行的地方，擁有最高的權(quán)限等級，可以直接訪問底層硬件資源。 KVM作為一個Linux內(nèi)核模塊，運行在內(nèi)核模式下，負責虛擬機的創(chuàng)建、管理和調(diào)度。 KVM模塊還負責捕獲和處理客戶模式中的CPU異常和特殊指令，例如特權(quán)指令。

執(zhí)行非io的客戶代碼，虛擬機運行在這個模式下 用戶模式

用戶模式程序運行在較低的權(quán)限級別下，不能直接訪問硬件。 KVM使用一個名為qemu-kvm的用戶空間程序來管理虛擬機的配置，并與內(nèi)核模式交互以執(zhí)行特定操作，比如啟動、停止虛擬機或設(shè)置虛擬硬件屬性。

用戶模式程序運行在較低的權(quán)限級別，不能直接訪問硬件資源。 KVM使用一個名為qemu-kvm的用戶空間程序，它負責配置虛擬機的硬件環(huán)境，如網(wǎng)絡(luò)接口、磁盤設(shè)備等，并與內(nèi)核模式進行交互。 用戶模式程序還可以控制虛擬機的生命周期，包括啟動、暫停、恢復(fù)和關(guān)閉等操作。

用戶執(zhí)行io代碼，qemu運行在這個模式下 內(nèi)核模式

客戶模式指的是運行在虛擬機內(nèi)的操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。 在這個模式下，客戶操作系統(tǒng)認為自己是直接運行在物理硬件上，但實際上是由KVM模擬出的虛擬硬件環(huán)境。

客戶模式指的是運行在虛擬機內(nèi)部的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。 當虛擬機運行時，其操作系統(tǒng)認為自己是在物理硬件上直接運行，但實際上所有的硬件資源都是由KVM模擬提供的。 客戶模式的進程運行在虛擬化的環(huán)境中，可以訪問虛擬化的CPU、內(nèi)存和其他硬件資源。

cpu調(diào)度與內(nèi)存管理 kvm工作原理

用戶模式的qemu利用ioctl系統(tǒng)調(diào)用進入內(nèi)核模式。kvmdriver為虛擬機創(chuàng)建虛擬cpu和虛擬內(nèi)存，然后執(zhí)行vmlaunch指令進入客戶模式，裝載GuestOS并允許，guest運行過程中如果發(fā)生終端或者影子缺頁等異常，將暫停GuestOS的運行，并保存上下文退出到內(nèi)核模式來處理這些異常，內(nèi)核模式處理這些一場如果不需要io則處理完成后重新進入客戶模式，如果需要io則進入用戶模式，由qemu來處理io，完成后進入內(nèi)核模式，在進入客戶模式 流程示意圖 kvm部署需要桌面版的linux

依賴軟件包

qemu-kvm

kvm模塊，一般已經(jīng)自帶（核心包） qemu-kvm-tools

kvm調(diào)試工具 qemu-img

qemu組件，創(chuàng)建磁盤，啟動虛擬機（磁盤管理工具） virt-install

構(gòu)建虛擬機的命令工具 virt-manager

圖形化界面的虛擬機管理工具 bridge-utils

網(wǎng)絡(luò)支持工具（虛擬機與外界通信的命令管理工具） libvirt

虛擬機管理工具

核心工具 libguestfs-tools

當虛擬機的磁盤格式為qcow2時，可利用該工具對磁盤文件進行操作。 安裝完畢后關(guān)閉虛擬機設(shè)置cpu支持虛擬化

因為是利用虛擬機嵌套，所以內(nèi)核與內(nèi)存可以給的大一點。 開機后進行驗證

查看cpu信息看是否支持

cat /proc/cpuinfo | grep vmx

出現(xiàn)vmx字樣表示支持，英特爾是該標識，amd則是vm 查看系統(tǒng)模塊

lsmod | grep kvm

出現(xiàn)kvm表示有虛擬化模塊 kvm網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)置

類似于VMware虛擬機實現(xiàn)與外界通信時需要vmnet8，直連物理網(wǎng)絡(luò)需要vmnet0一樣 ，kvm虛擬機也需要一個網(wǎng)卡來實現(xiàn)這個功能。 拷貝出橋接模式的網(wǎng)卡

cp ifcfg-ens33 ifcfg-br0

bridge橋接 因為真實承載數(shù)據(jù)幀的網(wǎng)卡還是物理網(wǎng)卡，因此還需要真實網(wǎng)卡支持，（變更為橋接模式）

vim ifcfg-ens33 添加一行將其改為橋接模式的網(wǎng)卡

BRIDGE=br0 修改橋接模式的網(wǎng)卡配置文件br0

vim ifc-br0

TYPE=Bridge

至關(guān)重要的類型修改，橋接模式 NAME=br0

名稱與設(shè)備相匹配 DEVICE=br0

名稱與設(shè)備相匹配 最后重啟網(wǎng)絡(luò)

systemctl restart network kvm管理

圖形化管理工具

virt-manager

圖形化工具的初始化界面

標識1：創(chuàng)建存儲池，存儲池用于存放虛擬機磁盤數(shù)據(jù)。 標識2：創(chuàng)建卷，為虛擬機分配磁盤空間。

標識1：名稱隨意，其他保持默認

選擇存放空間，可以自己指定。 確定完后點完成

最后就成功創(chuàng)建了一個存儲池 標識2：格式有個raw格式，效率高，但無法通過libguestfs-tools提供的工具進行關(guān)機修改磁盤文件。最大空間不能超過可用空間。 名稱盡量簡單有代表性，可以使用創(chuàng)建的虛擬機的名字。

填寫完畢后就創(chuàng)建了一個虛擬磁盤 選中qemu/kvm右鍵，新建就能創(chuàng)建出虛擬機

根據(jù)環(huán)境選擇合適的安裝介質(zhì)，本案例以本地安裝介質(zhì)為例

需要提前拷貝好系統(tǒng)的iso鏡像文件到程序有權(quán)訪問的位置 通過瀏覽找到鏡像文件

本地瀏覽找到位置 雙擊或打開之后點擊前進

根據(jù)需要設(shè)置合理的內(nèi)存，在嵌套的情況下，不能超過上一級虛擬機的最大內(nèi)存。 在這里建議使用自己規(guī)定的虛擬機存儲位置。

在這里我選擇了創(chuàng)建出來的aaa存儲池，存儲池的路徑可以自己指定。最后點擊選擇 該處的名字是在命令行使用命令需要敲的名字，因此簡單好記有代表性為主。 點擊完成后出現(xiàn)該字樣就到了正常裝系統(tǒng)的流程，根據(jù)需要部署即可。 kvm命令行管理

查看命令幫助

virsh -h 列出所有虛擬機并顯示狀態(tài)

virsh list --all 開啟虛擬機

virsh start 虛擬機名稱 通過配置文件啟動

virsh create /etc/libvirt/qemu/test01.xml

在該目錄下會生成虛擬機對應(yīng)的配置參數(shù)的.xml文件 關(guān)閉虛擬機

virsh shutdown 虛擬機名稱 強制關(guān)閉

virsh destory 虛擬機名稱 掛起虛擬機

virsh suspend 虛擬機名稱 恢復(fù)虛擬機

virsh resume 掛起虛擬機的名稱 跟隨虛擬機開機自啟

virsh autostart 虛擬機名稱 導(dǎo)出虛擬機配置

virsh dumpxml test01 > /etc/libvirt/qemu/test02.xml

要導(dǎo)出的虛擬機以及導(dǎo)出后的位置與名稱 刪除虛擬機

virsh undefine 虛擬機名稱

這種取消定義的方法進刪除配置文件，并不會刪除磁盤文件。 添加被取消定義的虛擬機

需要準備好配置文件

virsh define 指定配置文件 通過管理工具修改磁盤信息

virsh edit 虛擬機名稱

edit 編輯 kvm文件管理

查看當前磁盤格式

qemu-img info /data_kvm/store/test01.qcow2

.qcow2的優(yōu)勢就是可以關(guān)機修改配置信息 如果不是qcow2，需要修改回來的操作

先關(guān)閉對應(yīng)的虛擬機

virsh shutdown test01 qemu-img convert -f raw -O qcow2 /data_kvm/store/test01.img /data_kvm/store/test01.qcow2 最后修改.xml文件中的磁盤類型與磁盤文件名

virsh edit test01

查看虛擬機文件

virt-cat

類似于cat命令 編輯虛擬機文件

virt-edit

類似于vim命令 查看磁盤信息

virt-df kvm虛擬機克隆

需要關(guān)機才能做克隆 virt-clone -o test01 -n test02 -f /data_kvm/store/test02.qcow2

-o 源虛擬機

origin 起源 -n 克隆出的虛擬機的名稱 -f 配置文件的位置與名稱 虛擬機快照

virsh snapshot-create 虛擬機名稱

已生成域快照 1503494464

創(chuàng)建成功后會生成一個快照序列號（標識號） virsh snapshot-current 快照序列號

查看快照當前的虛擬機狀態(tài) virsh snapshot-list 虛擬機名稱

列出該虛擬機所有的快照 virsh snapshot-revert 虛擬機名稱 快照序列號

為該虛擬機恢復(fù)到該快照的狀態(tài) virsh snapshot-delete 快照序列號

刪除該快照

復(fù)制到xmind即可形成條理性筆記。?

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