kvm的安装

云计算和虚拟化分类

云计算的架构

云计算的模型

云计算的模型是以服务为导向的，根据服务层次的不同，分为IaaS(Infrastructure as a Service),PaaS,SaaS。

虚拟化概述

最理想的虚拟化目标:

客户机完全不知道自己在虚拟环境中，以为自己在原生环境里
完全不需要VMM介入客户机的运行过程

半虚拟化和全虚拟化

半虚拟化：纯软件的方式可以做到第一个目标，但是性能不是很好，而且软件设计的复杂度太大。所以放弃第一个目标，让系统知道是在虚拟环境中，例如VMware WorkStation，依赖于宿主操作系统，在其上构建出多个隔离的操作系统环境。

全虚拟化：坚持第一个目标。直接凌驾于硬件之上，构建出多个隔离的操作系统环境。

KVM原理

KVM是属于全虚拟化的。

主流虚拟化架构

对比了几种主流虚拟化技术架构：ESXi、Xen与KVM，其主要差别在与各组件（CPU、内存、磁盘与网络IO）的虚拟化与调度管理实现组件有所不同。在ESXi中，所有虚拟化功能都在内核实现。Xen内核仅实现CPU与内存虚拟化， IO虚拟化与调度管理由Domain0（主机上启动的第一个管理VM）实现。KVM内核实现CPU与内存虚拟化，QEMU实现IO虚拟化，通过Linux进程调度器实现VM管理。

KVM虚拟化架构

KVM虚拟化有两个核心模块：

1）KVM内核模块：主要包括KVM虚拟化核心模块KVM.ko，以及硬件相关的KVM_intel或KVM_AMD模块；负责CPU与内存虚拟化，包括VM创建，内存分配与管理、vCPU执行模式切换等。

2）QEMU设备模拟：实现IO虚拟化与各设备模拟（磁盘、网卡、显卡、声卡等），通过IOCTL系统调用与KVM内核交互。KVM仅支持基于硬件辅助的虚拟化（如Intel-VT与AMD-V），在内核加载时，KVM先初始化内部数据结构，打开CPU控制寄存器CR4里面的虚拟化模式开关，执行VMXON指令将Host OS设置为root模式，并创建的特殊设备文件/dev/kvm等待来自用户空间的命令，然后由KVM内核与QEMU相互配合实现VM的管理。KVM会复用部分Linux内核的能力，如进程管理调度、设备驱动，内存管理等。

KVM安装

首先检查以下cpu是否支持虚拟化，不支持就休息了，下面不用看了。

1 2	# 查看CPU是否支持虚拟化 cat /proc/cpuinfo \| grep vmx

有红色的vmx就说明支持

安装KVM基本组件

安装 GNOME 桌面环境如果 Centos 装了图形界面可以不需要装

1	yum groupinstall -y "GNOME Desktop"

KVM 模块

1	yum -y install qemu-kvm

安装KVM 调试工具,可不安装

1	yum -y install qemu-kvm-tools

构建虚拟机的命令行工具

1	yum -y install virt-install

qemu 组件,创建磁盘、启动虚拟机等

1	yum -y install qemu-img

网络支持工具

1	yum -y install bridge-utils

虚拟机管理工具

1	yum -y install libvirt

图形界面管理虚拟机

1	yum -y install virt-manager

#以下是上面安装的内容的汇总
yum groupinstall -y "GNOME Desktop"
yum -y install qemu-kvm
yum -y install qemu-kvm-tools
yum -y install virt-install
yum -y install qemu-img
yum -y install bridge-utils
yum -y install libvirt
yum -y install virt-manager

作用汇总

qemu-kvm：即qemu+kvm，kvm负责cpu和内存的虚拟化，而qemu负责IO设备，如网卡和磁盘等的虚拟化，才能真正实现服务器虚拟化。

libvirt：KVM管理工具，主要是收集虚拟机的监控数据，如cpu，内存等信息，为不同的虚拟机监视器提供了统一的接口。

libvirt-python：可通过python方式调用libvirt API来获取虚拟机的监控数据

libguestfs-tools：虚拟机镜像管理工具，用来访问和修改虚拟机磁盘镜像

virt-install：命令行工具，为KVM创建虚拟机并完成GuestOS安装

virt-clone：用于克隆KVM虚拟机

virt-manager：使用图形界面管理KVM虚拟环境的主要工具

virt-viewer：用于显示虚拟机的图形控制台

bridge-utils：配置网桥

查看是否安装kvm

1	lsmod \| grep kvm

没有的话，手动加载模块
1
2
modprobe kvm
modprobe kvm-intel

设置开启启动界面的显示模式

1	ln -sf /lib/systemd/system/graphical.target /etc/systemd/system/default.target

KVM网络

KVM网络的三种模式：

① NAT：默认设置，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。广泛用于个人虚拟化桌面。

② 桥接模式：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)。一般用户服务器端虚拟化。

③仅主机：一般用于超级大的服务厂商。

KVM创建虚拟机

查看虚拟机:virsh list --all

若是无法使用，找不到此命令,重新安装
1
yum -y install libvirt

网卡配置

网卡配置，也就是添加1个桥接网卡，主要是为了后续创建的虚拟机可以使用配置的网卡实现网络通信。

进入文件

# 进入网卡配置文件夹下
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
# 复制ens33网卡配置文件，重命名为br0
cp ifcfg-ens33 ifcfg-br0
# 进入br0网卡配置文件中
vim ifcfg-br0

修改

# 修改以下信息
# Type类型修改为"Bridge" 
TYPE=Bridge
# 修改名称，设备名为br0
NAME="br0"
DEVICE="br0"
# UUID字段前添加#注释
#UUID="xxxxxx"

# 添加以下信息
# ip地址：物理机的IP地址
IPADDR="192.168.xx.xx"
# 子网掩码参数：物理机的子网掩码
PREFIX="24"
# 网关：物理机的网关地址
GATEWAY="192.168.xx.xx"
# DNS地址
DNS1="8.8.8.8"

重启网络

1	systemctl restart network

查看是否存在br0网卡：

# ifconfig方式查看或者brctl show方式查看
ifconfig

# 查看网卡信息
brctl show

启动虚拟化

启动libvirt

1 2	systemctl enable libvirtd systemctl start libvirtd

启动后查看是否启动成功

1	systemctl status libvirtd

创建虚拟机

通过使用KVM工具virt-manager创建虚拟机，指定每台机器所需的资源（例如RAM、磁盘空间、CPU）。

打开virt-manager图形界面

1	virt-manager

创建虚拟机

点击本地浏览，这里iso镜像文件记得选择我们前面创建的/mnt/iso文件夹下的镜像，也请将镜像文件放置mnt/iso文件夹下方便选取

为每个虚拟机安装操作系统，就像为物理计算机安装操作系统一样。

接下来就是镜像的安装过程，也就是操作系统centos的安装过程，就不赘述。

上面的方式

创建虚拟磁盘
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2
3
# qemu-img create -f raw/qcow2 
# 创建row格式的,后缀和格式相对应，nat-test是磁盘名称，5G是大小
qemu-img create -f raw /kvm/vdisks/nat-test.raw 5G
raw相当于物理磁盘ssd，大小是完全指定，支持的虚拟化操作比较少；qcow2相当于机械磁盘，大小是弹性的，支持的虚拟化操作比较多(扩容，快照)