KVM的安装部署（详细教学）

其他 2021-03-18 15:46:16 阅读次数: 0

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一、虚拟化技术

通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机，在一台计算机上同时允许多个逻辑计算机同时，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互相不影响，从而提高计算机的工作效率

二、虚拟化类型

  1. 全虚拟化：将物理硬件资源全部通过软件的方式抽象化，最后进行调用。
    适用的方法：适用hypervisor(VMM)软件，其原理是在底层硬件和服务器之间建立一个抽象层。而基于核心的虚拟机是面向Linux系统的开源户品hypervisor（VMM）可以捕捉CPU的指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介
  2. 半虚拟化：需要修改操作系统
  3. 直通：直接使用物理硬件资源（需要支持，还不完善）

三、虚拟化特性

1、优势

  1. 集中化管理（远程管理，维护）
  2. 提高硬件利用率（物理资源利用率底 如峰值，虚拟化解决了“空闲”容量）
  3. 动态调整机器/资源配置（虚拟化系统的应用程序和服务硬件分离，提高了灵活性）
  4. 高可靠（可部署额外的功能和方案，可提高透明负载均衡、迁移、恢复复制等应用环境）

2、劣势

  1. 前期高额费用(初期的硬件支持)
  2. 降低硬件利用率(特定场景-例如极度吃资源的应用不一定适合虚拟化)
  3. 更大的错误影响面(本地物理机down机会导致虚拟机均不可用，同时可能虚拟机中文件全部损坏)
  4. 实施配置复杂、管埋复杂(管理人员运维、排障困难)
  5. 一定的限制性(虚拟化技术涉及各种限制，必须与支持/兼容虚拟化的服务器、应用程序及供应商结合使用)安全性(虚拟化技术自身的安全隐患)

四、KVM简介

  1. 广义KVM
    KVM (Kernel-based Vritual Machine)–基于内核的虚拟机
    KVM是基于虚拟化打展的X86硬件的开源Linux原生的全虚拟化方案(要求cpu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
    但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,
    并且由Qemu模拟/O (ioctl) 进行调度资源和维护管理
    Libvit: KVM的管理工具，除了可以管理KVM这类VMM,还可以管理Xen, VirtualBox, 甚至OpenStack底层
    Libvirt包含3个组件:后台daemon程序libvirtd. API库、 命令行I具virsh

  2. KVM虚拟化架构及三种模式
    1、 客户模式(guestOS):VM中的OS为GuestOS
    客户机在操作系统中运行的模式，客户机分为内核模成和用户模式
    2、用户模式:
    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)
    3、linux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

  3. KVM原理
    1、 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置于一种受限制的CPU模式下运行。
    2、KVM内核模块模拟处理器和内存以支持虚拟机运行
    3、Qemu主要处理I/O以及为客户提供一 个用户空间/dev/kvm工具libvirt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
    简单理解:
    KVM驱动提供处理器、内存的虚拟化，以及客户机I/O的拦截，guest的I/O被拦截后，交由Qemu处理
    Qemu利用接口libkvm调用(ioctl）虚拟机设备接口/dev/kvm来分配资源、管理、维护虚拟机

  4. KVM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V/O则处理完成后重新进入客户模式。如果需要V/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

五、KVM宿主机部署

一、实验环境
CPU：双核双线程-CPU虚拟化开启
内存：8G
硬盘：300G
网卡：单网卡
操作系统：Centos 7.6（1810）

1.先创建一个全新的虚拟机
在这里插入图片描述
二、实验环境
1、修改主机名

[root@kvm ~]# hostnamectl set-hostname kvm 
[root@kvm ~]# su

2、将镜像光盘设为自动/永久挂载

[root@kvm ~]# vim /etc/fstab
/dev/cdrom /mnt iso9660 defaults 0 0
[root@kvm ~]# mount -a 
[root@kvm ~]# df -hT
/dev/sr0       iso9660   4.3G  4.3G     0  100% /mnt

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3、环境优化

① 设置DNS反向解析
#是否反解DNS，设置为NO可以让客户端连接服务器更快
[root@kvm ~]# vim /etc/ssh/sshd_config
#取消DNS注释，改为NO
UseDNS no

在这里插入图片描述
4、制作本地YUM仓库

[root@kvm ~]# mkdir /abc
[root@kvm ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@kvm yum.repos.d]# ls
CentOS-Base.repo  CentOS-Debuginfo.repo  CentOS-Media.repo    CentOS-Vault.repo
CentOS-CR.repo    CentOS-fasttrack.repo  CentOS-Sources.repo
[root@kvm yum.repos.d]# mkdir bak
[root@kvm yum.repos.d]# mv CentOS-* bak
[root@kvm yum.repos.d]# ls
bak
[root@kvm yum.repos.d]# vim local.repo
[local]
name=kvm
baseurl=file:///abc
gpgcheck=0
enabled=1
[root@kvm yum.repos.d]# yum clean all 
[root@kvm yum.repos.d]# yum repolist

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
5、关闭防火墙、核心防护

[root@kvm yum.repos.d]# systemctl stop firewalld
[root@kvm yum.repos.d]# systemctl disable firewalld
Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
[root@kvm yum.repos.d]# setenforce 0

二、安装KVM

① 安装KVM基本组件
# 安装 GNOME 桌面环境  如果装了图形界面可以不需要装
yum groupinstall -y "GNOME Desktop"
# KVM 模块
yum -y install qemu-kvm
# 安装KVM 调试工具,可不安装
yum -y install qemu-kvm-tools
# 构建虚拟机的命令行工具
yum -y install virt-install
# qemu 组件,创建磁盘、启动虚拟机等
yum -y install qemu-img
# 网络支持工具
yum -y install bridge-utils
# 虚拟机管理工具
yum -y install libvirt
# 图形界面管理虚拟机	
yum -y install virt-manager


#以下是安装的内容
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

在这里插入图片描述

检测CPU是否支持虚拟化

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo | grep vmx

在这里插入图片描述

查看KVM模块是否已安装

Lsmod：显示已载入的系统模块
[root@kvm ~]# lsmod | grep kvm
kvm_intel             183621  0 
kvm                   586948  1 kvm_intel
irqbypass              13503  1 kvm

在这里插入图片描述
② 设置开启启动界面的显示模式

[root@kvm ~]# ln -sf /lib/systemd/system/graphical.target /etc/systemd/system/default.target

在这里插入图片描述

三、设置KVM网络

KVM网络的两种模式：
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
② 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)

使用Bridge网桥模式进行部署

[root@bdqn ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=none
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=no
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
UUID=aac61931-47a6-40e5-9511-68adf20e97c5
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
#IPADDR=192.168.162.130
#PREFIX=24
#GATEWAY=192.168.162.2
BRIDGE=br0			#删除原先地址，设置为网桥模式，关联br0网卡

在这里插入图片描述

#创建、编辑桥接网卡

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=192.168.162.130
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.162.2

在这里插入图片描述

四、KVM部署与管理
#创建KVM存储和镜像数据的目录、上传centos7镜像

[root@kvm network-scripts]# mkdir -p /data_kvm/iso
[root@kvm network-scripts]# mkdir -p /data/_kvm/store
[root@kvm network-scripts]# mkdir /abc
[root@kvm network-scripts]# mount.cifs //192.168.162.1/LAMP-C7 /mnt
Password for root@//192.168.162.1/LAMP-C7:  
[root@kvm network-scripts]# cd /abc
[root@kvm abc]# cp -p CentOS-7-x86_64-DVD-1806.iso /data_kvm/iso/

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

查看镜像

[root@kvm abc]# ll /data_kvm/iso/
总用量 4481024
-rwxr-xr-x. 1 root root 4588568576 2月  20 2019 CentOS-7-x86_64-DVD-1810.iso

在这里插入图片描述

使用虚拟系统管理器管理虚拟机
创建思路：
① 创建存储池（ISO、STORE)
② 添加存储卷
③ 创建虚拟机

[root@kvm kvmdata]# virt-manager

在这里插入图片描述

① 第一步：创建存储池
双击打开QEMU/KVM–存储–添加（加号）–填写名称–前进–浏览–其他位置–计算机–data_kvm–store–打开–完成，使用相同方法创建镜像存储池，选择的文件夹是/data_kvm/iso

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

② 创建存储卷
在这里插入图片描述

③ 创建虚拟机
打开虚拟系统管理器–右击QEMU/KVM–选择新建

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

选择使用ISO映像–浏览选择刚刚创建的镜像的存储池中的镜像–前进

在这里插入图片描述
配置内存和CPU–前进

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总结：

1、KVM技术介绍
是什么技术：虛拟化

2、KVM技术定位(实际应用)
workstation、 virtualbox
模拟硬件资源/设备/操作系统

3、KVM虚拟化技术核心功能 (原理方面)
QEMU (工作在用户层，控制ibkvm工具 (工具作用，控制内核中的KVM)来调用物理虚拟化资源
(调用物理虚拟化资源的方式是ioctl，供给虚拟机)
KVM (工作在内核层，虚拟化/抽象化物理硬件资源，供给Qemu组件调用)

4、KVM各核心组件功能
QEMU
功能：控制I/O虚拟化，调用硬件资源
KVM
功能：为虚拟机提供CPU、内存(硬件资源)的虚拟化

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转载自blog.csdn.net/weixin_51622156/article/details/114645698
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