文章目录 一、云计算概述二、虚拟化产生背景2.1虚拟化背景2.2虚拟化技术2.3虚拟化技术实现的方式2.4虚拟化类型2.5虚拟化的优点和缺点2.5.1优点2.5.2缺点 三、KVM简介3.1KVM概述3.2KVM架构及原理3.3KVM的核心组件3.4KVM工作流程 四、KVM 虚拟化平台部署4.1实验环境4.2将镜像光盘设为自动、永久挂载4.2.1环境优化4.2.2制作本地YUM仓库4.3安装KVM4.3.1安装KVM基本组件4.3.2设置开启启动界面的显示模式 4.4设置KVM网络4.4.1使用Bridge网桥模式进行部署 4.5KVM部署管理4.5.1创建KVM存储和镜像数据的目录、上传centos7镜像4.5.2使用虚拟机系统管理器管理虚拟机
一、云计算概述 用户可以在任何时间、地点通过网络获取所需要的计算资源、网络资源、存储资源并且按量计费、弹性伸缩云计算就是一个大的租赁渠道云计算这个大资源池中的各种资源（以租赁的形式）云计算所汇聚的这部分资源（通过云平台的方式汇聚这些资源）云平台比如：阿里云、华为云，这些云平台使用的底层平台技术为Openstack，而Openstack利用了什么技术将资源可以划分给不同的用户使用（虚拟化技术+物理资源集成的方式）以公有化、私有化、混合化的租赁形式中，Opensta平台只是其中一种表现形式 二、虚拟化产生背景 2.1虚拟化背景 美国环境保护EPA报告中曾经统计过一组统计数据：EPA研究服务器和数据中心得到能源效率时发现，实际上服务器只有5%的时间在工作的其它时间一直处于休眠状态软件资源是没有硬件资源性能高（稳定和效率）的相同功能 2.2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运行多个逻辑计算机，同时每个逻辑计算机可以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相互不影响，从而提高计算机的工作效率 2.3虚拟化技术实现的方式 在一个操作系统中（win10）模拟多个操作系统（centos、win10、suse），同时每个操作系统可以跑不同的服务（nginx+Tomcat），从而实现一台宿主机搭建一个集群（从整体）通过软件、应用程序的方式，来实现物理硬件的功能ensp以软件形式实现物理设备的功能（二层交换机、路由器、三层交换机） 2.4虚拟化类型 全虚拟化
将物理硬件资源资源全部通过软件大的方式抽象化（抽象资源），最后进行调用
使用方法：使用hypervisor（VMM）软件，其原理在底层硬件和服务器之间建立一个抽象层，而基于核心的虚拟化是面向linux系统的开源产品hypervisor（VMM）可以捕捉CPU指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介半虚拟化
需要修改操作系统直通
直接使用物理硬件资源（需要支持，还不完善） 2.5虚拟化的优点和缺点 2.5.1优点 集中化管理（远程管理、维护）提高硬件利用率（物理资源利用率低，比如峰值，虚拟化解决了“空闲”容量）动态调整机器、资源配置（虚拟化把系统的应用程序和服务器硬件分离、提高了灵活性）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） 2.5.2缺点 前期高额费用（初期的硬件支持）降低硬件利用率（特定场景，比如极度吃资源的应用不一定适合虚拟化）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）实施配置复杂、管理复杂（管理人员鳗鱼猎豹、排障困难）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） 三、KVM简介 3.1KVM概述 KVM (Kernel-based Vritual Machine) --基于内核的虚拟机KVM是基于虚拟化扩展的X8 6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(组件)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I/O (ioctl) 进行调度资源和维护管理Libvirt: 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、命令行工具virsh 3.2KVM架构及原理
KVM虚拟化架构及模式
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，客户机分为内核模式和用户模式，作用如下: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)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 3.3KVM的核心组件 在内核层：将物理资源逻辑分割为虚拟化资源在抽象层：Qemn组件，会和内核层的KVM进行对接，调用所需的资源 3.4KVM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I/o则处理完成后重新进入客户模式。如果需要I/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 四、KVM 虚拟化平台部署 4.1实验环境 虚拟机设置–处理器–勾选虚拟化 Intel-VT-x/EPT 或 AMD-V/RVI(V)添加磁盘并给大的内存
##更改主机名hostnamectl set-hostname kvmsu##关闭防护墙systemctl disable firewalldsystemctl stop firewalldgetenforcesetenforce 0## 时间同步ntpdate ntp1.aliyun.com##添加映射vim /etc/resolv.confnameserver 114.114.114.114 dev目录下会生成一个KVM虚拟设备，相当于虚拟接口，用于加强用户模式下kvm资源的输送和管理虚拟机
4.2将镜像光盘设为自动、永久挂载 [root@kvm dev]# mkdir /mount[root@kvm dev]# vim /etc/fstab/dev/cdrom /mount iso9660 defaults 0 0[root@kvm dev]# mount -a //挂载
①NAT：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） 4.4.1使用Bridge网桥模式进行部署 [root@kvm yum.repos.d]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/[root@kvm network-scripts]# vim ifcfg-ens33TYPE=EthernetBOOTPROTO=none //网卡获取方式为none NAME=ens33DEVICE=ens33ONBOOT=yes#IPADDR=192.168.27.138 //注释掉#NETMASK=255.255.255.0 //注释掉#GATEWAY=192.168.27.2 //注释掉PROXY_METHOD=noneBROWSER_ONLY=no#PREFIX=24 //注释掉DEFROUTE=yesIPV4_FAILURE_FATAL=noIPV6INIT=yesUUID=c96bc909-188e-ec64-3a96-6a90982b08adBRIDGE=br0 //删除原先地址，设置为网桥模式，关联br0网卡 创建、编辑桥接网卡 [root@kvm network-scripts]# vim ifcfg-br0TYPE=BridgeBOOTPROTO=staticNAME=br0DEVICE=br0ONBOOT=yesIPADDR=192.168.27.138NETMASK=255.255.255.0GATEWAY=192.168.27.2PROXY_METHOD=noneBROWSER_ONLY=noPREFIX=24DEFROUTE=yesIPV4_FAILURE_FATAL=noIPV6INIT=yes 4.5KVM部署管理 4.5.1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 //递归创建KVM存储镜像的目录[root@kvm network-scripts]# mkdir -p /data_kvm/store //递归创建存储池的目录[root@kvm network-scripts]# mkdir /abc[root@kvm network-scripts]# cd /abc/CentOS-7-x86_64-DVD-1810-7.6.iso##使用XFTP 7 上传文件[root@kvm abc]# mv CentOS-7-x86_64-DVD-1810-7.6.iso /abc/[root@kvm abc/]# cp -p CentOS-7-x86_64-DVD-1810-7.6.iso /data_kvm/iso/ //需要确保属主属组是root[root@kvm abc/]# cd /data_kvm/iso/ 重启网卡 [root@kvm iso]# systemctl restart network
这时因为网卡文件被更改，无法连接xshell，需要虚拟机操作
4.5.2使用虚拟机系统管理器管理虚拟机 虚拟机操作，输入virt-manager，弹出虚拟系统管理器 [root@kvm ~]# virt-manager 创建存储池sl_store，双击 QEMU/KVM
创建存储池store_01，默认的格式是qcow2，虚拟化的格式，支持KVM虚拟化的格式，也是支持qemu组件的格式
创建镜像池sl_iso，与存储池一样的步骤
创建虚拟机
QEMU/KVM右击新建