kvm总结复习
一、虚拟化概念
1、虚拟化技术：在计算机技术中，虚拟化（技术）或虚拟技术（英语：Virtualization）是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源（CPU、内存、磁盘空间、网络适配器等），予以抽象、转换后呈现出来并可供分区、组合为一个或多个电脑配置环境。
2、虚拟化：也就是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。
3、虚拟化使用软件的方法重新定义划分 IT 资源，可以实现 IT 资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，提高 IT 资源利用率，使 IT 资源能够真正成为社会基础设施，服务于各行各业中灵活多变的应用需求。
二、虚拟化分类
1、虚拟化层次种类：
（1）完全虚拟化：hypervisor（VMWare vsPhere，VirtualPC，KVM）
（2）准虚拟化（Xen）
（3）系统虚拟化
（4）桌面虚拟化
2、虚拟化架构分类：
（1）1型虚拟化（Xen，VMWare vsPhere）
（2）2型虚拟化（KVM，VirtualBox，VMWare Workstation）
三、kvm组成
1、KVM：运行在内核空间，提供CPU和内存的虚拟化
Libvirt：是 KVM 的管理工具。Libvirt 包含 3 个东西：后台 daemon 程序 libvirtd、API 库和命令行工具 virsh。
（1）libvirtd是服务程序，接收和处理 API 请求；
（2）API 库使得其他人可以开发基于 Libvirt 的高级工具，比如 virt-manager，这是个图形化的 KVM 管理工具；
（3）virsh 是我们经常要用的 KVM 命令行工具。作为 KVM 和 OpenStack 的实施人员，virsh 和 virt-manager 是一定要会用的。
2、QEMU：运行在用户空间，提供硬件I/O虚拟化
3、kvm虚拟化所需组件介绍
kvm：核心套件
virt-manager：图形化 KVM 管理软件
libvirt：提供虚拟机与宿主相互通信的机制
libvirt-python：允许使用 libvirt API
python-virtinst：CLI 下创建 KVM 的工具
libvirt-client：提供 client 访问 kvm 服务器的机制 ,并包含 virsh 命令进行 管理和控制VMs
qemu-kvm：提供用户级 KVM 环境
qemu-img：VMs 磁盘管理
4、KVM 的虚拟化需要硬件支持（需要处理器支持虚拟化：如 Intel 厂商的 Intel-VT （ vmx ）技术&&AMD 厂商的 AMD-V （ svm ）技术。
查看是否支持虚拟化：cat /proc/cpuinfo | grep -e vmx -e nx -e svm 或者 egrep ‘(vmx|svm)‘ /proc/cpuinfo
四、kvm虚拟机管理
1、virt-manager图形化
2、virsh命令行
（1）基础操作
virsh list #列出当前宿主机上处于运行状态的虚拟机 virsh list --all #列出当前宿主机上所有的虚拟机 virsh start vm1 （虚拟机name） #开启某一台虚拟机 virsh shutdown vm1 （虚拟机name） #正常关闭一台虚拟机 virsh destroy vm1 #强制关闭某一台虚拟机 virsh autostart vm1 #开机自启动虚拟机vm1 virsh autostart --disable vm1 #关闭开机自启动 virsh edit vm1 #编辑某个虚拟机的配置文件 virsh pool-list #列出存储池
（2）创建磁盘镜像
如：qemu-img create -f qcow2 -o size=9G /export/kvm/test.qcow2 创建一个大小为 50G 的，格式为 qcow2 的磁盘镜像
（3）查看磁盘信息
qemu-img info /export/kvm/test.qcow2
（4）创建&&管理虚机
Virt-install：命令行下创建虚拟机的命令，不过在它后面需要跟上很多的参数 --name: 虚拟机的名字。 --disk Location: 磁盘映像的位置。 --graphics : 怎样连接 VM ，通常是 SPICE 。 --vcpu : 虚拟 CPU 的数量。 --ram : 以兆字节计算的已分配内存大小。 --location : 指定安装源路径 --network : 指定虚拟网络，通常是 virbr0 或者自己设定的 br0
例如： virt-install --name=test --disk path=/export/kvm/test.qcow2 --ram=1024 --vcpus=1 --graphics spice --location=/export/download/software/iso/CentOS-7.3-x86_64-DVD.iso --network bridge=br0
（5）通过XML文件定义和删除虚机
virsh destroy #删除一个域 virsh define #从一个 XML 文件定义（但不开始）一个域 virsh undefine #删除一个虚机域
（6）克隆虚机（关机情况下）
virt-clone -o vm2 -n vm4 -f /var/lib/libvirt/images/vm4.qcow2
五、kvm通过virsh console 连入虚机
centos7开启虚拟机的console功能：
grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0" reboot
连入虚机：
virsh console vm-name
退出console连接的虚机：按 ctrl+] 组合键退出virsh console
六、kvm虚拟化透传
KVM 虚拟化需要处理器对虚拟化技术的支持，当我们需要进行虚拟机嵌套虚拟机时，我们需要让虚拟机中处理器对 VT 功能的支持达到透传的效果。
nested 虚拟机嵌套（ kvm on kvm ）：nested 技术，简单的说，就是在虚拟机上跑虚拟机。
1、查看一层客户端是否支持 VT
grep vmx /proc/cpuinfo
2、在物理服务器上为嵌套虚拟机做准备 --- CPU 虚拟化透传
（1）# vim /etc/modprobe.d/kvm-nested.conf （新建配置文件）
options kvm_intel nested=1
（2）重新加载 kvm 模块
modprobe -r kvm_intel #-r参数：remove掉kvm_intel模块 modprobe kvm_intel #加载kvm_intel模块
（3）验证是否加载成功
cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested
Y ---“Y” 表示 cpu 虚拟化透传功能开启
3、编辑需要做虚拟化透传的虚拟机的配置文件
virsh edit centos7 （ Virtual Machine Name ） <cpu mode=‘host-passthrough‘/>
4、进入虚拟机中查看cpu是否透传成功
lsmod | grep kvm
七、kvm存储管理
KVM 的存储虚拟化是通过存储池（Storage Pool）和卷（Volume）来管理的。
Storage Pool 是宿主机上可以看到的一片存储空间，可以是多种类型；
Volume 是在 Storage Pool 中划分出的一块空间，宿主机将 Volume 分配给虚拟机，Volume 在虚拟机中看到的就是一块硬盘。
厚置备：厚置备是传统存储置备模型。对于厚置备，预先提供大量存储空间以满足未来的存储需要。但是，空间可能一直未被使用，这样会导致无法充分利用存储容量。
精简置备：此方法与厚置备相反，通过以灵活的按需方式分配存储空间，可帮助您消除无法充分利用存储的问题。可以通过 ESXi，使用两种模型的精简置备（阵列级别和虚拟磁盘级别）。
使用文件做 Volume 有很多优点：存储方便、移植性好、可复制。
KVM 支持多种 Volume 文件格式：
raw：是默认格式，即原始磁盘镜像格式，移植性好，性能好，但大小固定，不能节省磁盘空间。
qcow2：是推荐使用的格式，cow 表示 copy on write，能够节省磁盘空间（精简置备），支持 AES 加密，支持 zlib 压缩，支持多快照，功能很多。
vmdk：是 VMWare 的虚拟磁盘格式，也就是说 VMWare 虚机可以直接在 KVM上 运行。
fdisk：磁盘分区，是Linux发行版本中最常用的分区工具
m 查看全部可用的参数 n 添加新的分区 d 删除某个分区信息 l 列出所有可用的分区类型（查看） t 改变某个分区的类型 p 打印分区信息（查看分区表信息） w 保存分区信息并退出 q 不保存直接退出
mkfs：进行格式化，就是安装文件系统的过程mkfs（meke xfs）
lsblk：用来查看block设备的信息
八、kvm网络管理
1、kvm的三种网络模式
（1）NAT（默认上网）：虚拟机利用 host 机器的 ip 进行上网。对外显示一个 ip；
（2）自带的bridge：将虚拟机桥接到 host 机器的网卡上 ,vm和 host 机器都通过 bridge 上网 . 对外有同网段的不通 ip，此种方式host却不能和vm联通
（3）Linux bridge：基本原理就是创建一个桥接接口 br0 ，在物理网卡和虚拟网络接口之间传递数据。此种方式host也可以和vm连通；是 Linux 上用来做 TCP/IP 二层协议交换的设备
2、linux bridge命令：
brctl addbr <bridge> add bridge #添加网桥 brctl delbr <bridge> delete bridge #删除网桥 brctl addif <bridge> <device> add interface to bridge #向网桥添加接口 brctl delif <bridge> <device> delete interface from bridge #删除网桥上接口 brctl show [ <bridge> ] show a list of bridges #查看网桥列表
3、Linux bridge 实现 vlan
（1）查看核心是否提供VLAN功能
dmesg | grep -i 802
如果8021q模块没有载入系统，则可以通过使用modprobe模组命令载入802.1q模组，并利用lsmod命令确认模组是否已经载入到核心内。
modprobe 8021q lsmod | grep 8021q
（2）安装用于查看VLAN配置的工具---vconfig
（3）创建VLAN接口
vconfig add ens37 10 vconfig add ens37 20
vim ifcfg-ens37.10 && ens37.20 ############################# VLAN=yes #启用vlan TYPE=vlan #类型vlan PHYSDEV=ens37 #物理设备网卡 VLAN_ID=10 #vlan_id NAME=ens37.10 ONBOOT=yes #自启 ZONE=trusted #开启作用域 DEVICE=ens37.10 #设备名 BRIDGE=brvlan-10 #网桥 #################################
（4）分别建立网桥brvlan-10，brvlan-20
brctl addbr brvlan-10 brctl addbr brvlan-20
（5）编辑网桥brvlan-10和brvlan-20配置文件：
#vim ifcfg-brvlan-10 TYPE=bridge BOOTPROTO=static NAME=brvlan-10 DEVICE=brvlan-10 ONBOOT=yes
#vim ifcfg-brvlan-20 TYPE=bridge BOOTPROTO=static NAME=brvlan-20 DEVICE=brvlan-20 ONBOOT=yes
（6）将网桥brvlan-10接到网口ens37.10，brvlan-20接到网口ens37.20
brctl addif brvlan-10 ens34.10 brctl addif brvlan-20 ens34.20
（7）重启网络服务
4、网卡配置bond（绑定）
（一）网卡bond（绑定），也称作网卡捆绑。就是将两个或者更多的物理网卡绑定成一个虚拟网卡。网卡是通过把多张网卡绑定为一个逻辑网卡，实现本地网卡的冗余，带宽扩容和负载均衡，在应用部署中是一种常用的技术。
多网卡绑定实际上需要提供一个额外的软件的bond驱动程序实现。通过驱动程序可以将多块网卡屏蔽。对TCP/IP协议层只存在一个Bond网卡，在Bond程序中实现网络流量的负载均衡，即将一个网络请求重定位到不同的网卡上，来提高总体网络的可用性。
（二）网卡绑定的目的：
1.提高网卡的吞吐量。
2.增强网络的高可用，同时也能实现负载均衡。
（三）网卡配置bond（绑定）bond模式：
1、Mode=0(balance-rr) 表示负载分担round-robin，平衡轮询策略，具有负载平衡和容错功能
bond的网卡MAC为当前活动的网卡的MAC地址，需要交换机设置聚合模式，将多个网卡绑定为一条链路。
2、Mode=1(active-backup) 表示主备模式，具有容错功能，只有一块网卡是active,另外一块是备的standby，这时如果交换机配的是捆绑，将不能正常工作，因为交换机往两块网卡发包，有一半包是丢弃的。
3、Mode=2(balance-xor) 表示XOR Hash负载分担（异或平衡策略），具有负载平衡和容错功能
每个slave接口传输每个数据包和交换机的聚合强制不协商方式配合。（需要xmit_hash_policy）。
4、Mode=3(broadcast) 表示所有包从所有interface发出，广播策略，具有容错能力，这个不均衡，只有冗余机制...和交换机的聚合强制不协商方式配合。
5、Mode=4(802.3ad) 表示支持802.3ad协议（IEEE802.3ad 动态链接聚合） 和交换机的聚合LACP方式配合（需要xmit_hash_policy）。
6、Mode=5(balance-tlb) 适配器传输负载均衡，并行发送，无法并行接收，解决了数据发送的瓶颈。 是根据每个slave的负载情况选择slave进行发送，接收时使用当前轮到的slave。
7、Mode=6(balance-alb) 在5的tlb基础上增加了rlb。适配器负载均衡模式并行发送，并行接收数据包。
5和6不需要交换机端的设置，网卡能自动聚合。4需要支持802.3ad。0，2和3理论上需要静态聚合方式，但实测中0可以通过mac地址欺骗的方式在交换机不设置的情况下不太均衡地进行接收。
常用的有三种：
mode=0：平衡负载模式，有自动备援，但需要”Switch”支援及设定。
mode=1：自动备援模式，其中一条线若断线，其他线路将会自动备援。
mode=6：平衡负载模式，有自动备援，不必”Switch”支援及设定。
（四）网卡配置bond
1、编辑bond配置文件
TYPE=Ethernet BOOTPROTO=none DEVICE=ens37 ONBOOT=yes MASTER=bond0 SLAVE=yes
2、导入bonding模块
modprobe bonding lsmod | grep bonding
3、创建bond0，并桥接到br1
#vim ifcfg-bond0 DEVICE=bond0 TYPE=Bond NAME=bond0 BONDING_MASTER=yes BOOTPROTO=static USERCTL=no ONBOOT=yes BONDING_OPTS="mode=6 miimon=100" BRIDGE=br1
4、创建br1网桥
# vim ifcfg-br1 TYPE=Bridge DEVICE=br1 ONBOOT=yes BOOTPROTO=static NAME=br1
5、创建虚拟网口vlan10，vlan20的配置文件
# vim ifcfg-br1.10 && 20 VLAN=yes TYPE=vlan PHYSDEV=br1 VLAN_ID=10 NAME=br1.10 ONBOOT=yes ZONE=trusted DEVICE=br1.10 BRIDGE=brvlan-10
6、创建vlan的网桥
]# vim ifcfg-brvlan-10 &&20 TYPE=bridge BOOTPROTO=static NAME=brvlan-10 DEVICE=brvlan-10 ONBOOT=yes
7、连接网桥和虚拟网口
brctl addif brvlan-10 br1.10 brctl addif brvlan-20 br1.20
8、重启网络服务
九、虚机迁移
系统的迁移是指把源主机上的操作系统和应用程序移动到目的主机，并且能够在目的主机上正常运行。
1、冷迁移
使用scp将一台宿主机里的虚拟机配置XML文件及磁盘qcow2文件拷贝到另一台宿主机上，来克隆虚拟机；使用virsh define定义配置文件，安装时如果报错，需要删除虚拟机，修改配置文件信息（disk文件位置和interface类型），再重新使用virsh define定义安装。
2、热迁移
热迁移（又叫动态迁移、实时迁移），即虚拟机保存（ save ） / 恢复 (restore) ：将整个虚拟机的运行状态完整保存下来，同时可以快速的恢复到原有硬件平台甚至是不同硬件平台上。恢复以后，虚拟机仍旧平滑运行，用户不会察觉到任何差异。
迁移的要求：两边的宿主机硬件要一致，一定有共享存储
3、nfs搭建过程