虚拟化介绍



VMware Workstation就是虚拟化



虚拟化简单讲，就是把一台物理计算机虚拟成多台逻辑计算机，每个逻辑计算机里面可以运行不同的操作系统，相互不受影响，这样就可以充分利用硬件资源



关键词Hypervisor(VMM) 虚拟机管理器



虚拟化技术分为全虚拟化和半虚拟化



早期的CPU硬件不支持虚拟化，虚拟机上的操作系统（guestos）要想使用cpu资源，需要通过VMM来翻译指令，这个过程比较耗费资源，这种虚拟化技术叫做全虚拟化（VMware Workstation）



半虚拟化技术通过修改guestos内核，让guestos可以直接使用CPU资源，而不需要翻译指令了，从而节省了资源，但修改内核比较鸡肋（XEN）



后续cpu厂商直接支持虚拟化，不需要通过VMM翻译指令了，无所谓半虚拟化和全虚拟化



参考   http://itoedr.lofter.com/post/1472ba_69c62fa



 



常见虚拟化软件



VMware系列



•VMware workstation、VMware vsphere（VMware esxi）、VMware Fusion（Mac）



Xen 开源 半虚拟化



• XenServer 商业，厂商Ctirx，基于Xen的



• KVM 开源 基于linux内核模块



Hyper-V 商业，厂商微软



• Openvz 开源  基于linux 虚拟机和宿主机共用一个内核



• VirtualBox 开源  Sun公司开发  Oracle收购Sun



http://developer.huawei.com/ict/forum/thread-23385-1-1.html



 



虚拟化架构

vm开虚拟化 vmware 虚拟化_开发工具

http://developer.huawei.com/ict/forum/thread-23385-1-1.html

 



KVM介绍



KVM是以色列初创公司Qumranet开发，2008年9月RedHat公司收购了Qumranet



KVM是Linux内核的一个模块，它把Linux内核变成了一个Hypervisor



KVM是完全开源的，RedHat基于KVM的虚拟化解决方案叫做RHEV



KVM在Linux操作系统里面以进程的形式出现，由标准的Linux调度程序进行调度，这使得KVM能够使用Linux内核的已有功能



只有一个KVM内核模块还不能实现虚拟化的全部功能，就好比操作系统只有内核还不能成为一个完整的操作系统一样



QEMU是一个开源的虚拟化软件，纯软件，可以虚拟化所以的硬件，性能不强



KVM基于QEMU开发了一个能够运行在用户空间的工具QEMU-KVM



磁盘、网络设备等都是通过QEMU-KVM这个工具模拟出来的



KVM和QEMU-KVM通信是通过/dev/kvm实现的



libvirt是用来管理KVM虚拟机的API，其命令为virsh



 



KVM架构图




vm开虚拟化 vmware 虚拟化_vm开虚拟化_02


 


 


Centos7上安装KVM


•前提是CPU支持虚拟化


• 虚拟机设置内存2G，增加一个50G的虚拟磁盘，处理器2核，虚拟化引擎两个虚拟化相关的选项打上对勾


• 关闭iptables或者firewalld


• 关闭selinux


• 格式化新磁盘，挂载到/kvm_data 


[root@harry-02 ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
[root@harry-02 ~]# mkdir /kvm_data
[root@harry-02 ~]# mount /dev/sdb /kvm_data/

vim /etc/fstab 添加如下内容：


/dev/sdb                                  /kvm_data               ext4    defaults        0 0

• 下载一个centos7的镜像文件


• 检查cpu参数是否支持虚拟化 



安装kvm
yum install -y  virt-*  libvirt  bridge-utils qemu-img

 

配置网卡并安装centos7


•配置网卡，增加桥接网卡


• 设置一个br0网卡，TYPE为Bridge，IP地址设置为ens33的ip


• ens33配置文件里把IP地址去掉，增加BRIDGE=br0 


[root@harry-02 network-scripts]# cat ifcfg-ens33 > ifcfg-br0
[root@harry-02 network-scripts]# vim ifcfg-br0
TYPE=Bridge //改为桥接
PROXY_METHOD=none
BOOTPROTO=staic
DEFROUTE=yes
NAME=br0
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.31.138 //继续使用ens33的ip 
NETWASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.31.2
DNS1=119.29.29.29

ZONE=

vim ifcfg-ens33 
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BOOTPROTO=staic
DEFROUTE=yes
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
#IPADDR=192.168.31.138
#NETWASK=255.255.255.0
#GATEWAY=192.168.31.2
DNS1=119.29.29.29
BRIDGE=br0  //设置桥接到br0这块网卡上去 
ZONE=


lsmod|grep kvm
启动libvirtd服务
systemctl start  libvirtd
[root@harry-02 ~]# systemctl start libvirtd 
[root@harry-02 ~]# ps aux | grep libvirtd
root      10473  4.4  0.4 1006832 15488 ?       Ssl  13:23   0:00 /usr/sbin/libvirtd
root      10644  0.0  0.0 112724   984 pts/0    S+   13:23   0:00 grep --color=auto libvirtd
brctl show可以看到两个网卡br0和virbr0
[root@harry-02 ~]# brctl show 
bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
br0		8000.000c29522647	no		ens33
virbr0		8000.525400367e29	yes		virbr0-nic

命令行安装centos7
virt-install --name=aminglinux01 --memory=512,maxmemory=1024 --vcpus=1,maxvcpus=2 --os-type=linux --os-variant=rhel7 --location=/tmp/CentOS-7-x86_64-DVD-17081.iso --disk path=/kvm_data/aminglinux01.img,size=10 --bridge=br0 --graphics=none --console=pty,target_type=serial  --extra-args="console=tty0 console=ttyS0"

 


虚拟机管理

安全完虚拟机需要重启，要退出虚拟机使用快捷键ctrl ]


•ps aux |grep kvm //查看kvm进程      
      
       • virsh list //查看虚拟机列表，只能看到运行的虚拟机      
      
       • virsh list --all //查看虚拟机列表，包括未运行的虚拟机      
      
       • virsh console aminglinux01//进入指定虚拟机      
      
       • virsh shutdown aminglinux01 //关闭虚拟机      
      
       • virsh start aminglinux01 //开启虚拟机      
      
       • virsh destroy aminglinux01//类似stop，这个是强制停止      
      
       • virsh undefine aminglinux01//彻底销毁虚拟机，会删除虚拟机配置文件，virsh list --all就看不到了      
      
/etc/libvirt/qmeu/ #虚拟机的配置文件
      
       • ls /etc/libvirt/qemu/  //可以查看虚拟机配置文件      
      
       • virsh autostart aminglinux01//宿主机开机该虚拟机也开机      
      
       • virsh autostart --disable aminglinux01//解除开机启动      
      
       • virsh suspend aminglinux01//挂起      
      
 virsh resume aminglinux01//恢复

 


克隆虚拟机


virsh shutdown aminglinux01


virt-clone  --original aminglinux01 --name aminglinux02 --file /kvm_data/aminglinux02.img


• --original指定克隆源虚拟机


• --name指定克隆后的虚拟机名字


• --file指定目标虚拟机的虚拟磁盘文件


如果aminglinux01虚拟机开机状态，则提示先关闭或者暂停虚拟机


 


快照管理


创建快照  virsh snapshot-create aminglinux01


raw格式的虚拟磁盘不支持做快照，qcow2支持 


• qemu-img info /kvm_data/aminglinux01.img //查看aminglinux01.img信息，同时会查看到快照列表      
      
       • virsh snapshot-list aminglinux01 //列出所有快照      
      
       • virsh snapshot-current aminglinux01//查看当前快照版本      
      
       • ls /var/lib/libvirt/qemu/snapshot/aminglinux01//查看所有快照配置文件      
      
       • virsh snapshot-revert aminglinux01 1513440854//恢复指定快照      
      
       • virsh snapshot-delete aminglinux01  1513440854//删除快照


 


磁盘格式


虚拟磁盘常用格式raw、qcow2


• qemu-img info /kvm_data/aminglinux01.img//查看虚拟磁盘格式


• qemu-img create -f raw /kvm_data/aminglinux01_2.img 2G//创建2G的raw格式磁盘


把raw格式的磁盘转换为qcow2格式


• qemu-img convert -O qcow2 /kvm_data/aminglinux01_2.img /kvm_data/aminglinux01_2.qcow2


• 转换后用ls -lh查看磁盘文件的大小，可以看到qcow2文件比较小，raw文件大小和我们指定空间大小一样是2G


• raw格式的磁盘性能比qcow2要好，但是raw格式的磁盘无法做快照


给aminglinux02转换为raw格式的磁盘


• virsh shutdown aminglinux02


• qemu-img convert -O raw /kvm_data/aminglinux02.img /kvm_data/aminglinux02_3.raw


• virsh edit aminglinux02//更改格式和文件路径


• virsh start aminglinux02


 


磁盘扩容 – raw格式


qemu-img resize /kvm_data/aminglinux02_3.raw +2G


qemu-img info /kvm_data/aminglinux02_3.raw


virsh destroy aminglinux02


virsh start aminglinux02


virsh console aminglinux02


fdisk -l 查看磁盘情况，并分新的分区


除了对已有磁盘扩容外，还可以额外增加磁盘


qemu-img create -f raw /kvm_data/aminglinux02_2.raw 5G


增加<disk>…</disk>，注意更改source、target、slot



virsh destroy aminglinux02


virsh start aminglinux02


 


磁盘扩容 – qcow2格式


qemu-img resize /kvm_data/aminglinux01.img +2G


若提示qemu-img: Can't resize an image which has snapshots，需要删除快照


qemu-img info /kvm_data/aminglinux01.img


virsh destroy aminglinux01


virsh start aminglinux01


virsh console aminglinux01


fdisk -l 查看磁盘情况，并分新的分区


除了对已有磁盘扩容外，还可以额外增加磁盘


qemu-img create -f qcow2 /kvm_data/aminglinux01_2.img 5G


virsh edit aminglinux01 //增加<disk>…</disk>，注意更改source、target、slot


virsh destroy aminglinux01


virsh start aminglinux01


调整cpu、内存、网卡

virsh dominfo aminglinux01 //查看配置

•virsh edit aminglinux01//更改如下部分内容

<memory unit='KiB'>1048576</memory>
<currentMemory unit='KiB'>524288</currentMemory>
<vcpu placement='static' current='1'>2</vcpu>


virsh shutdown aminglinux01


virsh start aminglinux01


virsh setmem aminglinux01 800m//动态调整内存


virsh dumpxml aminglinux01 > /etc/libvirt/qemu/aminglinux01.xml//需要把配置写入到配置文件里


 


• virsh setvcpus aminglinux01 2 //动态调整cpu数量


• virsh domiflist aminglinux01//查看网卡


• virsh attach-interface aminglinux01 --type bridge  --source virbr0//增加一块新的网卡，并设置为nat网络模式（virbr0类似vmware的vmnet8），这里如果写--source br0，则网络模式为桥接


• virsh dumpxml aminglinux01 > /etc/libvirt/qemu/aminglinux01.xml//需要把配置写入到配置文件里


 


迁移虚拟机


该方式要确保虚拟机是关机状态


• virsh shutdown aminglinux01


• virsh dumpxml aminglinux01 > /etc/libvirt/qemu/aminglinux03.xml  // 如果是远程机器，需要把该配置文件拷贝到远程机器上


• virsh domblklist aminglinux01  //查看虚拟机磁盘所在目录


• rsync -av /kvm_data/aminglinux01.img  /kvm_data/aminglinux03.img  //如果是迁移到远程，则需要把该磁盘文件拷贝到远程机器上


• vi /etc/libvirt/qemu/aminglinux03.xml  //因为是迁移到本机，配置文件用的是aminglinux01子机的配置，不改会有冲突，所以需要修改该文件，如果是


远程机器不用修改


• 修改domname:   <name>aminglinux03</name>


• 修改uuid（随便改一下数字，位数不要变）


• 修改磁盘路径


• virsh define /etc/libvirt/qemu/aminglinux03.xml //定义新虚拟机


• virsh list --all   //会发现新迁移的aminglinux03子机