一、虚拟化

虚拟化是指计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模 拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。

物理机我们一般称为宿主机(Host),宿主机上面的虚拟机称为客户机(Guest)。那么 Host 是如何将自己的硬件资源虚拟化,并提供给 Guest 使用的呢?这个主要是通过一个叫做 Hypervisor 的程序实现的。根据 Hypervisor 的实现方式和所处的位置,虚拟化又分为两种: 1型虚拟化和2型虚拟化

1型虚拟化

Hypervisor 直接安装在物理机上,多个虚拟机在 Hypervisor 上运行。这种虚拟化中 Hypervisor 直接管理调用硬件资源,不需要底层操作系统,也可以理解为 Hypervisor 被做成了一个很薄的操作系统。 这种方案的性能处于主机虚拟化与操作系统虚 拟化之间 。代表是VMware ESX Server、Citrix XenServer 和 Microsoft Hyper-V,Linux KVM。

2型虚拟化

物理机上首先安装常规的操作系统,比如 Redhat、Ubuntu 和 Windows。Hypervisor 作为 OS 上的一个程序模块运行,并对管理虚拟机进行管理。KVM、VirtualBox 和 VMWare Workstation 都属于这个类型。

二、kvm架构

kvm是一种基于内核的虚拟化(属于2型虚拟化),主要分为两大部分

1、位于内核空间的的kvm.io:主要负责虚拟机的虚拟CPU也就是vCPU ,还有就是对虚拟内存进行管理和调度

2、QEMU-KVM:qemu运行在用户空间,kvm运行在内核空间,两者通过/dev/kvm打交道。这个QEMU-KVM就是通过修改QEMU代码而得出的专门用来创建和管理虚拟机的管理工具,是为了KVM能更好的和内核打交道。VM 运行期间,QEMU 会通过 KVM 模块提供的系统调用进入内核,由 KVM 负责将虚拟机置于处理的特殊模式运行。为一个虚拟机提供的是io等设备。

三、kvm实现示例

实验环境:VMware Workstation 10、centos7(64位)

前提:(需要开启VMware 创建的虚拟机支持虚拟化,如下图红框所示)

1、查看系统是否支持

看到“vmx”表示支持

2、安装kvm相关包

yum install qemu-kvm libvirt virt-install virt-manager bridge-utils
systemctl start libvirtd
  • qemu-kvm    ----模拟计算机的工具,为KVM虚拟机提供IO设备
  • libvirt    ----用于管理 KVM 的Hypervisor
  • virt-install    ----命令行的虚拟机创建安装工具
  • bridge-utils   ----网桥工具
  • virt-manager 是 KVM 图形化管理工具

 3、在宿主机创建用于虚拟化的网桥

1)增加 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0

   

2)找到本机现在ip使用的网卡,本例中为  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736

3)重启网卡

systemctl restart network

可以看到ip,已经跑到br0上去了。

4、在宿主机创建虚拟机

1)下载测试镜像:cirros-0.3.4-x86_64-disk.img  ,从网址:http://download.cirros-cloud.net

2) 创建安装磁盘

[root@localhost ~]# qemu-img create -f qcow2 /var/kvm-images/disk-10g.img 10G
Formatting '/var/kvm-images/disk-10g.img', fmt=qcow2 size= encryption=off cluster_size= lazy_refcounts=off

3)安装虚拟机

[root@localhost ~]# virt-install --name boshen-vm --virt-type kvm --vcpus 1 --ram 512 -c /var/kvm-images/cirros-0.3.4-x86_64-disk.img --network bridge=br0 --noautoconsole --graphics none --console pty,target_type=serial --os-type=linux --os-variant=rhel7 --disk path=/var/kvm-images/disk-10g.img,size=10,format=qcow2

Starting install...
Domain installation still in progress. You can reconnect to
the console to complete the installation process.

5、虚拟机基本管理命令

1)查看虚拟机列表

[root@localhost ~]# virsh list
Id Name State
----------------------------------------------------
boshen-vm running

2)进入虚拟机

virsh console boshen-vm

3)关闭虚拟机

virsh shutdown boshen-vm

4)强制关闭虚拟机

virsh destroy boshen-vm
[root@localhost ~]# virsh list --all
Id Name State
----------------------------------------------------
- boshen-vm shut off

5)启动虚拟机

[root@localhost ~]# virsh start boshen-vm
Domain boshen-vm started
[root@localhost ~]# virsh list
Id Name State
----------------------------------------------------
boshen-vm running

6)删除虚拟机

virsh destroy boshen-vm
virsh undefine boshen-vm

7)查看虚拟机硬盘

[root@localhost ~]# qemu-img info /var/kvm-images/disk-10g.img
image: /var/kvm-images/disk-10g.img
file format: qcow2
virtual size: 10G ( bytes)
disk size: 196K
cluster_size:
Format specific information:
compat: 1.1
lazy refcounts: false

8)添加硬盘

首先创建一块新的硬盘:disk-5g.img

[root@localhost ~]# qemu-img create -f qcow2 /var/kvm-images/disk-5g.img 5G
Formatting '/var/kvm-images/disk-5g.img', fmt=qcow2 size= encryption=off cluster_size= lazy_refcounts=off

然后为虚拟机添加硬盘

[root@localhost ~]# virsh attach-disk boshen-vm /var/kvm-images/disk-5g.img vdb --live --cache=none --subdriver=qcow2
Disk attached successfully

9)卸载硬盘

[root@localhost ~]# virsh detach-disk boshen-vm --target vdb
Disk detached successfully

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