VM 操作系统实例化(基于 KVM 的虚拟化研究及应用--崔泽永（2011）)的论文笔记

一、VM操作系统实例化

1.建立虚拟磁盘镜像
　　虚拟磁盘镜像在逻辑上是提供给虚拟机使用的硬盘, 在物理上可以是 L inux系 统内一普通镜像文件, 也可以是真实的物理磁盘或分区。 本方案设计中将虚拟机集中存储在 SAN存储阵列中, 采用文件方式, 用 dd命令创建如下 dd if= /dev/ zero of= hdisk.img bs= 1G count= 10,
dd命令创建一个名为hdisk.img的容量为10G的虚拟磁盘。虚拟磁盘并不会立即分配全部空间, 而是根据使用情况在不超过 10G范围内动态分配。
2.配置虚拟网络
　　KVM 有 NAT 和 TUN /TAP两种网络接入方式。NAT方式下主机操作系 统和 虚拟机操作 系统不需要进行特殊设置, 虚拟机操作系统内网卡采用内部DHCP方式获取私有IP地址, 可以与外部网络通讯, 但是虚拟机不能向外提供服务, 也不能与主机进行通信。
　　TUN /TAP方式是采用 网桥连接, 虚拟机与 主机、虚拟机与外部网络通讯都正常, 其拓扑结构如图所示。

TUN /TAP模式是将物理网卡 eht0设置成混杂模式, 建立一个虚拟网桥 br0和 虚拟网卡 tap0, 然后将虚拟网卡tap0和物理网卡 eth0加入网桥, 设置成网桥端口并激活虚拟网卡 tap0。网桥IP设置成原主机 IP地址, 这时主机操作系 统可正常通讯。当虚拟机操作系统启动时将自动以tap0为模板建立所需数量的 虚拟网卡并插入系统,VM操作系统启动后可按正常系统DHCP方式或手工指定方式设置网卡IP地址。
3.部署操作系统
　　KVM 虚拟机硬件配置的 设定 或更改非常灵活,KVM 通过虚拟机启动 命令参数指 定虚拟机所对应的CPU、内存、 硬盘、 网卡、声卡、系统时钟等硬件配置。使用启动命令将虚拟磁盘文件和虚拟机关联起来, 启动后开始安装操作系统。
　　kvm - m 512- hda /hom e/kvm/hdisk.img- cdrom /dev /cdrom - boot d - localtime
此命令是设置虚拟机使用磁盘镜像文件 /home/kvm /hdisk.img作为硬盘, 设置内存容量为512兆, 从光驱启动虚拟机安装操作系统, 安装界面出现后和在物理机器上正常安装操作系统一致。安装完毕后将启动命令中的 - boot d参数修改为-boot c 即可实现从磁盘镜像正常启动虚拟机。

二、虚拟机的优化和统一集中管理：
Virtio 是一套L inux下用于虚拟 I/O 的 通用框架, 采用半虚拟化技术以提高 I/O 性能, 通过在 VM内加载virtio驱动以支持网卡、 块存取设备、 PCI等设备。 启用virtio虚拟千兆网卡替换KVM 默认的 Realteck RTL8029虚拟网 卡, 可大幅度提高虚拟网卡的性能和稳定性。
如选用virtio网卡并指定网卡物理地址, 可使用 - net nic, model=virtio, mac= 52: 54: 00:12: 34: 68参数。虚拟机启动后安装对应的网卡驱动即可正常使用。 虚拟机系统调试完毕后可将复杂的启动命令存为脚本, 避免出错并提高管理效率。

KVM 虚拟机只依赖于虚拟磁盘镜像文件, 其他配置在Linux系统中完成。因此只需要复制磁盘镜像文件, 修改对应启动命令即可完成一台新服务器的部署,有效缩短部署新服务器的工作周期, 极大地降低部署复杂程度, 提高工作效率。服务器数据备份是管理员日常工作的一个重要组成部分, 实施虚拟化后只需备份虚拟磁盘文件, 恢复时将虚拟磁盘文件复制回来即
可实现应用和数据的完整恢复。

此为2011年的论文，仅供以后参考使用。