KVM--虚拟化环境安装（一）

2022-06-07 18:14:12 浏览数 (1)

开始部署前了解下KVM-Qemu-Libvirt-Openstack之间的关系

Qemu

Qemu是一个模拟器，它向Guest OS模拟CPU和其他硬件，Guest OS认为自己和硬件直接打交道，其实是同Qemu模拟出来的硬件打交道，Qemu将这些指令转译给真正的硬件。

由于所有的指令都要从Qemu里面过一手，因而性能较差。

KVM

KVM是linux内核的模块，它需要CPU的支持，采用硬件辅助虚拟化技术Intel-VT，AMD-V，内存的相关如Intel的EPT和AMD的RVI技术，Guest OS的CPU指令不用再经过Qemu转译，直接运行，大大提高了速度，KVM通过/dev/kvm暴露接口，用户态程序可以通过ioctl函数来访问这个接口。

KVM内核模块本身只能提供CPU和内存的虚拟化，所以它必须结合QEMU才能构成一个完成的虚拟化技术，这就是下面要说的qemu-kvm。

qemu-kvm

Qemu将KVM整合进来，通过ioctl调用/dev/kvm接口，将有关CPU指令的部分交由内核模块来做。kvm负责cpu虚拟化 内存虚拟化，实现了cpu和内存的虚拟化，但kvm不能模拟其他设备。qemu模拟IO设备（网卡，磁盘等），kvm加上qemu之后就能实现真正意义上服务器虚拟化。因为用到了上面两个东西，所以称之为qemu-kvm。

Qemu模拟其他的硬件，如Network, Disk，同样会影响这些设备的性能，于是又产生了pass through半虚拟化设备virtio_blk, virtio_net，提高设备性能。

libvirt

libvirt是目前使用最为广泛的对KVM虚拟机进行管理的工具和API。Libvirtd是一个daemon进程，可以被本地的virsh调用，也可以被远程的virsh调用，Libvirtd调用qemu-kvm操作虚拟机。

Openstack

Openstack不会直接控制qemu-kvm，使用libvirt库去间接控制qemu-kvm。libvirt提供了跨VM平台的功能，它可以控制除了QEMU之外的模拟器，包括vmware, virtualbox， xen等等。

所以为了openstack的跨VM性，openstack只会用libvirt而不直接用qemu-kvm。libvirt还提供了一些高级的功能，例如pool/vol管理。

(一)检查硬件的相关

1，查看cpu型号，物理cpu颗数

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[root@kvm-node1 ~]# cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -d: -f2 | uniq -c
      1  Intel(R) Core(TM) i5-6260U CPU @ 1.80GHz
[root@kvm-node1 ~]# cat /proc/cpuinfo | grep physical | sort -n | uniq -c
      1 address sizes   : 43 bits physical, 48 bits virtual
      1 physical id     : 0              ###说明有一颗cpu,颗数是从0开始的

2，查看内存

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[root@kvm-node1 ~]# dmidecode|grep -A5 "Memory Device"|grep Size | cut -d: -f2 | sort -n | uniq -c
    127  No Module Installed
     63  1 kB
      1  8 GB
      1  8192 MB                          ###接了一根内存，每根内存的大小为8G

（二）安装kvm

1，查看服务器是否支持虚拟化

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[root@kvm-node1 ~]# grep -E -o 'vmx|svm' /proc/cpuinfo
vmx

确保BIOS里开启虚拟化功能，查看是否加载KVM模块

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[root@kvm-node1 kvm]# lsmod |grep kvm
kvm_intel             188740  0 
kvm                   637289  1 kvm_intel
irqbypass              13503  1 kvm

如果没有加载，运行以下命令

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[root@kvm-node1 kvm]# modprobe kvm
[root@kvm-node1 kvm]# modprobe kvm-intel

内核模块导出了一个名为/dev/kvm的设备，将虚拟机的的地址空间独立于内核或者任何应用程序的地址空间。

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[root@kvm-node1 kvm]# ll /dev/kvm
crw-rw-rw- 1 root kvm 10, 232 May 16 00:11 /dev/kvm

2，安装kvm软件包

yum install -y qemu-kvm qemu-img qemu-kvm-tools virt-manager libvirt virt-install virt-viewer virt-v2v bridge-utils

kvm相关安装包及其作用

  • qemu-kvm #kvm模块
  • qemu-img #qemu组件，使用qemu命令来创建磁盘，启动虚拟机等
  • qemu-kvm-tools #kvm调试工具
  • libvirt #虚拟机管理工具，可以使用virsh命令行来管理虚拟机
  • virt-manager #图形界面的管理虚拟机的工具
  • virt-install #虚拟客户机的安装命令行工具
  • virt-viewer #GUI连接程序，连接到已配置好的虚拟机
  • virt-top #用于展示虚拟化客户机运行状态和资源使用率的工具
  • bridge-utils #网络桥接支持工具

3，安装kvm虚拟化管理工具包

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[root@kvm-node1 ~]# yum install  libguestfs-tools -y

libguestfs是用于访问和修改虚拟机的磁盘镜像的一组工具集合。libguestfs提供了访问和编辑客户机中的文件、脚本化修改客户机中的信息、监控磁盘使用和空闲的统计信息、P2V、V2V、创建客户机、克隆客户机、备份磁盘内容、格式化磁盘、调整磁盘大小等非常丰富的功能。

libguestfs-tools提供了很多工具，可以分别对应不同的功能和使用场景，如：

  • virt-ls用于列出虚拟机中的文件
  • virt-copy-in用于往虚拟机中复制文件或目录
  • virt-copy-out用于从虚拟机往外复制文件或目录
  • virt-resize用于调整磁盘大小
  • virt-cat用于显示虚拟机中的一个文件的内容
  • virt-edit用于编辑虚拟机中的文件
  • virt-df用于查看虚拟机中文件系统空间使用情况

4，查看虚拟机的相关环境

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[root@kvm-node1 ~]systemctl  restart libvirtd
[root@kvm-node1 ~]# virsh -c qemu:///system list
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------

查看virsh的版本

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[root@kvm-node1 ~]# virsh --version 
4.5.0

查看 virt-install工具的版本

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[root@kvm-node1 ~]# virt-install --version   
1.5.0

查看qemu-kvm版本

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[root@kvm-node1 ~]# ln -s /usr/libexec/qemu-kvm /usr/bin/qemu-kvm
[root@kvm-node1 ~]# qemu-kvm -version
QEMU emulator version 1.5.3 (qemu-kvm-1.5.3-175.el7_9.5), Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard

5，手动创建虚拟网桥

a,停用NetworkManager服务

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#查看状态
systemctl   status   NetworkManager
#停止NetworkManager
systemctl   stop   NetworkManager
#关闭开机启动
systemctl   disable   NetworkManager

b,创建br0网桥

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cat   /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0
IPADDR=192.168.10.225
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.10.1
DNS1=114.114.114.114
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cat   /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
DEVICE=br0
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.10.225
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.10.1
DNS1=114.114.114.114

c，重启网络

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systemctl   restart  network

d,查看网桥br0

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ip add show

e,查看网桥

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[root@kvm-node1 ~]# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.000c293ae6c4       no              ens33
virbr0          8000.525400eb3239       yes             virbr0-nic

KVM可视化管理工具

virt-manager

Virtual Machine Manager (virt-manager) 是一个轻量级应用程序套件，形式为一个管理虚拟机的命令行或图形用户界面 (GUI)。除了提供对虚拟机的管理功能外，virt-manager 还通过一个嵌入式虚拟网络计算 (VNC) 客户端查看器为 Guest 虚拟机提供一个完整图形控制台。

virt-manager可以通过命令行和图形化两种形式。

如宿主机未安装图形化，可使用以下命令来安装图形化：

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yum -y groupinstall "GNOME Desktop"

安装X Window System

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yum groupinstall "X Window System" -y

默认系统启动默认还是命令行，使系统启动即为图形化窗口，需要执行下面的命令

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ln -sf /lib/systemd/system/runlevel5.target /etc/systemd/system/default.target

命令行模式

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ln -sf /lib/systemd/system/multi-user.target /etc/systemd/system/default.target

图形界面模式

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

重启系统，当系统再次启动，默认进入图形界面

CentOS7的命令行模式与图形界面相互切换

systemctl get-default //获取当前系统启动模式

更改模式命令

systemctl set-default graphical.target //由命令行模式更改为图形界面模式

systemctl set-default multi-user.target //由图形界面模式更改为命令行模式

重启验证是否正确

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systemctl  reboot
kvm 虚拟化 openstack 编程算法

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