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所属分类：linux技术
虚拟化介绍
虚拟化：在一台计算机上虚拟出多个逻辑的计算机，而且每个逻辑计算机
它可以是不同操作系统
虚拟化技术：可以扩大硬件容量，单个cpu模拟出多个cpu并行，
允许一个平台上同时运行多个操作系统，应用程序都可以在相互独立
的空间内运行，而且互不影响。
为什么企业使用虚拟化技术
1、节约成本
2、提高效率,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。
Hypervisor：一种运行在物理服务器硬件与操作系统之间的中间软件层
可允许多个操作系统和应用来共享硬件资源
根据 Hypervisor 的实现方式和所处的位置，虚拟化又分为两种：
完全虚拟化:直接在物理机上部署虚拟化，且不需要修改操作系统内核
半虚拟化:需要修改操作系统内核，使其支持虚拟化驱动来实现虚拟化技术
全虚拟化
半虚拟化
kvm简介
kVM 全称是 Kernel-Based Virtual Machine。也就是说 KVM 是基于 Linux 内核实现的。
KVM有一个内核模块叫 kvm.ko，只用于管理虚拟 CPU 和内存。
那 IO 的虚拟化，比如存储和网络设备则是由 Linux 内核与Qemu来实现。
Qemu-KVM虚拟化
KVM本身不执行任何设备模拟，需要用户空间程序QEMU通过/dev/kvm接口设置一个虚拟客户机的地址空间。
KVM和Qemu的关系
Qemu是一个独立的虚拟化解决方案，通过intel-VT 或AMD SVM实现全虚拟化，安装qemu的系统，可以直接模拟出另一个完全不同的系统环境。QEMU本身可以不依赖于KVM，但是如果有KVM的存在并且硬件(处理器)支持比如Intel VT功能，那么QEMU在对处理器虚拟化这一块可以利用KVM提供的功能来提升性能。
KVM是集成到Linux内核的Hypervisor，是X86架构且硬件支持虚拟化技术（Intel-VT或AMD-V）的Linux的全虚拟化解决方案。它是Linux的一个很小的模块，利用Linux做大量的事，如任务调度、内存管理与硬件设备交互等。准确来说，KVM是Linux kernel的一个模块。
Qemu的三种运行模式：
1.第一种模式是通过kqemu模块实现内核态的加速。
2.第二种模式是在用户态直接运行QEMU，由QEMU对目标机的 所有 指令进行翻译后执行，相当于全虚拟化。
3.第三种模式则是KVM官方提供的kvm-qemu加速模式。
qmeu的两种特点：
1.QEMU可以在没有主机内核驱动程序的情况下运行。
2.它适用于多种操作系统（GNU / Linux，* BSD，Mac OS X，Windows）和体系结构。
3.它执行FPU的精确软件仿真。
QEMU的两种操作模式：完整的系统仿真和用户模式仿真。
QEMU用户模式仿真具有以下功能：
1.通用Linux系统调用转换器，包括大部分ioctls。
2.使用本机CPU clone的仿真为线程使用Linux调度程序。
3.通过将主机信号重新映射到目标信号来实现精确信号处理。
QEMU全系统仿真具有以下特点：
1.QEMU使用完整的软件MMU来实现最大的便携性。
2.QEMU可以选择使用内核加速器，如kvm。加速器本地执行大部分客户代码，同时继续模拟机器的其余部分。
3.可以仿真各种硬件设备，并且在某些情况下，客户机操作系统可以透明地使用主机设备（例如串行和并行端口，USB，驱动器）。主机设备传递可用于与外部物理外围设备（例如网络摄像头，调制解调器或磁带驱动器）交谈。
4.对称多处理（SMP）支持。目前，内核加速器需要使用多个主机CPU进行仿真。
部署kvm
环境说明
| 主机名 | ip | 系统 |
|---|---|---|
| kvm | 192.168.111.141 | centos 8 |
内存尽量给大点，cpu虚拟化功能都勾选，虚拟计数器看情况勾选
//新建分区，将硬盘所有大小都给这个分区 [root@localhost ~]# lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 100G 0 disk |-sda1 8:1 0 1G 0 part /boot `-sda2 8:2 0 99G 0 part |-cs-root 253:0 0 63.9G 0 lvm / |-cs-swap 253:1 0 4G 0 lvm [SWAP] `-cs-home 253:2 0 31.2G 0 lvm /home sdb 8:16 0 200G 0 disk sr0 11:0 1 10.3G 0 rom [root@localhost ~]# parted /dev/sdb GNU Parted 3.2 Using /dev/sdb Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. (parted) mklabel New disk label type? msdos (parted) unit Unit? [compact]? MiB (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdb: 204800MiB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: msdos Disk Flags: Number Start End Size Type File system Flags (parted) mkpart Partition type? primary/extended? primary File system type? [ext2]? xfs Start? 10MiB End? 204790MiB (parted) p Model: VMware, VMware Virtual S (scsi) Disk /dev/sdb: 204800MiB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: msdos Disk Flags: Number Start End Size Type File system Flags 1 10.0MiB 204790MiB 204780MiB primary xfs lba (parted) q Information: You may need to update /etc/fstab. [root@localhost ~]# udevadm settle //格式化，挂载 [root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1 meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=13105920 blks = sectsz=512 attr=2, projid32bit=1 = crc=1 finobt=1, sparse=1, rmapbt=0 = reflink=1 bigtime=0 inobtcount=0 data = bsize=4096 blocks=52423680, imaxpct=25 = sunit=0 swidth=0 blks naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0, ftype=1 log =internal log bsize=4096 blocks=25597, version=2 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1 realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0 [root@localhost ~]# blkid /dev/sdb1 /dev/sdb1: UUID="8fff324a-8c2f-4ee2-a7be-518e454d1897" BLOCK_SIZE="512" TYPE="xfs" PARTUUID="b5e26308-01" [root@localhost ~]# mkdir /kvmdata [root@localhost ~]# vim /etc/fstab UUID=8fff324a-8c2f-4ee2-a7be-518e454d1897 /kvmdata xfs defaults 0 0 [root@localhost ~]# df -Th Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on devtmpfs devtmpfs 3.8G 0 3.8G 0% /dev tmpfs tmpfs 3.8G 0 3.8G 0% /dev/shm tmpfs tmpfs 3.8G 9.0M 3.8G 1% /run tmpfs tmpfs 3.8G 0 3.8G 0% /sys/fs/cgroup /dev/mapper/cs-root xfs 64G 2.1G 62G 4% / /dev/sda1 xfs 1014M 211M 804M 21% /boot /dev/mapper/cs-home xfs 32G 255M 31G 1% /home tmpfs tmpfs 774M 0 774M 0% /run/user/0 /dev/sdb1 xfs 200G 1.5G 199G 1% /kvmdata //KVM安装 //关闭防火墙和selinux [root@localhost ~]# systemctl disable --now firewalld [root@localhost ~]# setenforce 0 [root@localhost ~]# sed -ri 's/^(SELINUX=).*/1disabled/g' /etc/selinux/config [root@localhost ~]# reboot //部署yum源 [root@localhost ~]# cd /etc/yum.repos.d/ [root@localhost yum.repos.d]# rm -rf * [root@localhost yum.repos.d]# curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-vault-8.5.2111.repo [root@localhost yum.repos.d]# sed -i -e '/mirrors.cloud.aliyuncs.com/d' -e '/mirrors.aliyuncs.com/d' /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo //安装所需软件包 [root@localhost ~]# yum -y install epel-release [root@localhost ~]# yum -y install vim wget net-tools unzip zip gcc gcc-c++ qemu-kvm qemu-img virt-manager libvirt libvirt-client virt-install virt-viewer libguestfs-tools --allowerasing [root@localhost ~]# wget http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/Packages/qemu-kvm-tools-1.5.3-175.el7.x86_64.rpm [root@localhost ~]# wget http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/Packages/libvirt-python-4.5.0-1.el7.x86_64.rpm [root@localhost ~]# wget http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/Packages/bridge-utils-1.5-9.el7.x86_64.rpm [root@localhost ~]# rpm -ivh --nodeps libvirt-python-4.5.0-1.el7.x86_64.rpm [root@localhost ~]# rpm -ivh --nodeps qemu-kvm-tools-1.5.3-175.el7.x86_64.rpm //验证cpu是否支持kvm，vmx是intel的 svm是AMD的 [root@localhost ~]# egrep -o 'vmx|svm' /proc/cpuinfo vmx //安装kvm [root@localhost ~]# yum -y install qemu-kvm qemu-kvm qemu-img virt-manager libvirt libvirt-python3 libvirt-client virt-install virt-viewer bridge-utils libguestfs-tools //配置网络，因为虚拟机中的网络，我们一般是都和公司服务器处在同一网段的，所以我们需要把kvm的网卡配置成桥接模式 [root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/ [root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-br0 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-br0 TYPE=Bridge BOOTPROTO=static NAME=br0 DEVICE=br0 ONBOOT=yes IPADDR=192.168.111.141 PREFIX=24 GATEWAY=192.168.111.2 DNS=8.8.8.8 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33 TYPE=Ethernet BOOTPROTO=static NAME=ens33 DEVICE=ens33 ONBOOT=yes BRIDGE=br0 //重启网卡服务 [root@localhost network-scripts]# nmcli connection reload [root@localhost network-scripts]# nmcli connection up ens33 [root@localhost network-scripts]# nmcli connection up br0 [root@localhost network-scripts]# ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel master br0 state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:50:34:72 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 3: br0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:50:34:72 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.111.141/24 brd 192.168.111.255 scope global noprefixroute br0 valid_lft forever preferred_lft forever //重启libvirtd服务，并设置下次启动生效 [root@localhost ~]# systemctl enable --now libvirtd //查看kvm模块是否加载 [root@localhost ~]# lsmod |grep kvm kvm_intel 339968 0 kvm 905216 1 kvm_intel irqbypass 16384 1 kvm //将qemu-kvm这个命令做一个软链接到/usr/bin/qemu-kvm [root@localhost ~]# ln -s /usr/libexec/qemu-kvm /usr/bin/qemu-kvm [root@localhost ~]# ll /usr/bin/qemu-kvm lrwxrwxrwx 1 root root 21 Oct 5 13:13 /usr/bin/qemu-kvm -> /usr/libexec/qemu-kvm [root@localhost ~]# yum -y install console-bridge console-bridge-devel [root@localhost ~]# rpm -ivh bridge-utils-1.5-9.el7.x86_64.rpm //查看网桥信息 [root@localhost ~]# brctl show bridge name bridge id STP enabled interfaces br0 8000.000c29503472 no ens33 virbr0 8000.525400e3d6e3 yes virbr0-nic KVM管理界面安装
Kvm的web界面是由webvirtmgr程序提供的
//安装依赖包 [root@localhost ~]# yum -y install git python2-pip supervisor nginx python2-devel [root@localhost ~]# wget http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/Packages/libxml2-python-2.9.1-6.el7.5.x86_64.rpm [root@localhost ~]# wget https://download-ib01.fedoraproject.org/pub/epel/7/x86_64/Packages/p/python-websockify-0.6.0-2.el7.noarch.rpm [root@localhost ~]# rpm -ivh --nodeps libxml2-python-2.9.1-6.el7.5.x86_64.rpm [root@localhost ~]# rpm -ivh --nodeps python-websockify-0.6.0-2.el7.noarch.rpm //升级pip [root@localhost ~]# pip2 install --upgrade pip [root@localhost ~]# pip -V pip 20.3.4 from /usr/lib/python2.7/site-packages/pip (python 2.7) //从github上下载webvirtmgr代码 [root@localhost ~]# cd /usr/local/src/ [root@localhost src]# git clone http://github.com/retspen/webvirtmgr.git [root@localhost src]# cd webvirtmgr/ [root@localhost webvirtmgr]# ls MANIFEST.in conf deploy images locale requirements.txt servers templates README.rst console dev-requirements.txt instance manage.py secrets setup.py vrtManager Vagrantfile create hostdetail interfaces networks serverlog storages webvirtmgr //安装webvirtmgr [root@localhost webvirtmgr]# pip install -r requirements.txt //检查sqlite3是否安装 [root@localhost webvirtmgr]# python3 Python 3.6.8 (default, Jan 19 2022, 23:28:49) [GCC 8.5.0 20210514 (Red Hat 8.5.0-7)] on linux Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> import sqlite3 >>> exit() //初始化账号信息 [root@localhost webvirtmgr]# python2 manage.py syncdb WARNING:root:No local_settings file found. Creating tables ... Creating table auth_permission Creating table auth_group_permissions Creating table auth_group Creating table auth_user_groups Creating table auth_user_user_permissions Creating table auth_user Creating table django_content_type Creating table django_session Creating table django_site Creating table servers_compute Creating table instance_instance Creating table create_flavor You just installed Django's auth system, which means you don't have any superusers defined. Would you like to create one now? (yes/no): yes Username (leave blank to use 'root'): root Email address: zxr@qq.com Password: Password (again): Superuser created successfully. Installing custom SQL ... Installing indexes ... Installed 6 object(s) from 1 fixture(s) //拷贝web网页到指定目录 [root@localhost ~]# mkdir /var/www/ [root@localhost ~]# cp -r /usr/local/src/webvirtmgr/ /var/www/ [root@localhost ~]# chown -R nginx.nginx /var/www/webvirtmgr/ //生成一对公钥与私钥，由于这里webvirtmgr和kvm服务部署在同一台主机中，所以这里本地信任。如果kvm部署在其他机器上的时候，那么就需要把公钥发送到kvm主机中 [root@localhost ~]# ssh-keygen Generating public/private rsa key pair. Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa): Created directory '/root/.ssh'. Enter passphrase (empty for no passphrase): Enter same passphrase again: Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa. Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub. The key fingerprint is: SHA256:hI+oL9bkdc32wE84GpniOpfme58q852du72lauPhEcc root@localhost.localdomain The key's randomart image is: +---[RSA 3072]----+ | | | . | | . . | | . + . | | . . S* .. E | | .. o = O .o | | .+ o + + *o .| | o.+ B o. === o | | . .o*o*oo=oO=+. | +----[SHA256]-----+ [root@localhost ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.111.141 /usr/bin/ssh-copy-id: INFO: Source of key(s) to be installed: "/root/.ssh/id_rsa.pub" The authenticity of host '192.168.111.141 (192.168.111.141)' can't be established. ECDSA key fingerprint is SHA256:+KjoLZnhr7A3Jz2DNbF6JHSkb/6pBZPVizet4RohrS0. Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes /usr/bin/ssh-copy-id: INFO: attempting to log in with the new key(s), to filter out any that are already installed /usr/bin/ssh-copy-id: INFO: 1 key(s) remain to be installed -- if you are prompted now it is to install the new keys root@192.168.111.141's password: Number of key(s) added: 1 Now try logging into the machine, with: "ssh 'root@192.168.111.141'" and check to make sure that only the key(s) you wanted were added. //配置端口转发 [root@localhost ~]# ssh 192.168.111.141 -L localhost:8000:localhost:8000 -L localhost:6080:localhost:60 //查看端口 [root@localhost ~]# ss -anlt State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process LISTEN 0 128 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN 0 32 192.168.122.1:53 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 127.0.0.1:6080 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 127.0.0.1:8000 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 [::]:111 [::]:* LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:* LISTEN 0 128 [::1]:6080 [::]:* LISTEN 0 128 [::1]:8000 [::]:* //配置nginx [root@localhost ~]# cp /etc/nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf.bak [root@localhost ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf //在server参数中进行修改 删除listen [::]:80;行 参数server_name行改成server_name localhost; 删除root /usr/share/nginx/html;行 server { listen 80 ; server_name localhost; //在include /etc/nginx/default.d/*.conf;行下添加 location / { root html; index index.html index.htm; } //配置nginx虚拟主机 [root@localhost ~]# vim /etc/nginx/conf.d/webvirtmgr.conf server { listen 80 default_server; server_name $hostname; #access_log /var/log/nginx/webvirtmgr_access_log; location /static/ { root /var/www/webvirtmgr/webvirtmgr; expires max; } location / { proxy_pass http://127.0.0.1:8000; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-for $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header Host $host:$server_port; proxy_set_header X-Forwarded-Proto $remote_addr; proxy_connect_timeout 600; proxy_read_timeout 600; proxy_send_timeout 600; client_max_body_size 1024M; } } //确保bind绑定本机的8000端口 [root@localhost ~]# grep "bind" /var/www/webvirtmgr/conf/gunicorn.conf.py # bind - The socket to bind. bind = '127.0.0.1:8000' //重启nginx服务，查看端口是否开启 [root@localhost ~]# systemctl restart nginx.service [root@localhost ~]# ss -anlt State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process LISTEN 0 128 127.0.0.1:6080 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 127.0.0.1:8000 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 [::1]:6080 [::]:* LISTEN 0 128 [::1]:8000 [::]:* LISTEN 0 128 [::]:111 [::]:* LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:* //设置supervisor [root@localhost ~]# vim /etc/supervisord.conf 在最后一行添加 [program:webvirtmgr] command=/usr/bin/python2 /var/www/webvirtmgr/manage.py run_gunicorn -c /var/www/webvirtmgr/conf/gunicorn.conf.py directory=/var/www/webvirtmgr autostart=true autorestart=true logfile=/var/log/supervisor/webvirtmgr.log log_stderr=true user=nginx [program:webvirtmgr-console] command=/usr/bin/python2 /var/www/webvirtmgr/console/webvirtmgr-console directory=/var/www/webvirtmgr autostart=true autorestart=true stdout_logfile=/var/log/supervisor/webvirtmgr-console.log redirect_stderr=true user=nginx //启动supervisor并设置开机自启 [root@kvm ~]# systemctl enable --now supervisord //配置nginx用户 //验证基于密钥认证是否成功 //修改nginx配置文件 //对系统参数进行设置 //重启服务，重读文件 //安装novnc，并通过novnc_server启动一个vnc 使用浏览器访问
