KVM虚拟化原理与基础应用示例

一、KVM简介

　　Kernel-based Virtual Machine的简称，是一个开源的系统虚拟化模块，自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中。它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于Xen，其核心源码很少。KVM目前已成为学术界的主流VMM之一。

　　KVM架构图：

　　KVM从本质上讲其实就是一个内核模块而已，当KVM内核被加载后，原本的内核就被KVM取代了，也就是说原先的操作系统也是跑在虚拟机上了。

　　KVM的核心组件：

kvm.ko：kvm模块，通过“腐化”内核来实现虚拟化。

qemu-kvm：用户空间工具环境，命令行工具。

1.KVM虚拟机图形化使用示例

　　安装KVM要确定CPU支持硬件虚拟化技术：

~]# grep -E -i "(svm|vmx)" /proc/cpuinfo #若可过滤出"svm或vmx"则说明支持虚拟化

　　装载kvm，并查看是否成功：

~]# modprobe kvm

 ~]# ls -hl /dev/kvm

crw-rw-rw-+  root kvm ,  Nov   : /dev/kvm

　　安装组件：

yum install -y libvirt lib-daemon-kvm qemu-kvm virt-manager

　　启动服务，启动服务后会多出一个virbr0的网卡，它相以NAT模式将虚拟机连接：

~]# systemctl start libvirtd

　　可启动virt-maneger来创建管理虚拟机，使用方法和VMware类似(需要图形界面)：

~]# virt-manager

　　这里可以选择要装载的镜像，创建磁盘分区、网卡属性等，安装使用起来非常方便。

2.kvm中的qemu管理工具

　　与virt-manager不同的是Qume是KVM命令行管理工具，主要管理命令有 qemu-kvm 和 qemu-img ：

基本格式： qemu-kvm [options] [disk_image]

选项有很多类别：

1.标准选项：
-machine [type=]name：-machine help来获取列表，用于指定模拟的主机类型；
-cpu cpu：-cpu help来获取列表；用于指定要模拟的CPU型号；
-smp n[,maxcpus=cpus][,cores=cores][,threads=threads][,sockets=sockets]：指明虚拟机上vcpu的数量及拓扑；
-boot [order=drives][,once=drives][,menu=on|off] [,splash=sp_name][,splash-time=sp_time][,reboot-timeout=rb_time][,strict=on|off]
order：各设备的引导次序：c表示第一块硬盘，d表示第一个光驱设备；-boot order=dc,once=d
-m megs：虚拟机的内存大小；
-name NAME：当前虚拟机的名称，要惟一；

2.块设备相关的选项：
-hda/-hdb file：指明IDE总线类型的磁盘映射文件路径；第0和第1个；
-hdc/-hdd file：第2和第3个；
-cdrom file：指定要使用光盘映像文件；
-drive [file=file][,if=type][,media=d][,index=i] [,cache=writethrough|writeback|none|directsync|unsafe][,format=f]：
file=/PATH/TO/SOME_IMAGE_FILE：映像文件路径；
if=TYPE：块设备总线类型，ide, scsi, sd, floppy, virtio,...
media=TYPE：介质类型，cdrom和disk；
index=i：设定同一类型设备多个设备的编号；
cache=writethrough|writeback|none|directsync|unsafe：缓存方式；
format=f：磁盘映像文件的格式；

网络选项：
-net nic[,vlan=n][,macaddr=mac][,model=type][,name=str][,addr=str][,vectors=v]
为虚拟机创建一个网络接口，并将其添加至指定的VLAN；
model=type：指明模拟出的网卡的型号，ne2k_pci,i82551,i82557b,i82559er,rtl8139,e1000,pcnet,virtio；
-net nic,model=?
macaddr=mac：指明mac地址；52:54:00:
-net tap[,vlan=n][,name=str][,fd=h][,fds=x:y:...:z][,ifname=name][,script=file][,downscript=dfile]:
通过物理的TAP网络接口连接至vlan n；
script=file：启动虚拟机时要执行的脚本，默认为/etc/qemu-ifup
downscript=dfile：关闭虚拟机时要执行的脚本，/etc/qemu-ifdown
ifname=NAME：自定义接口名称；