KVM虚拟化技术学习-基础入门

article/2025/10/14 14:03:59

1.虚拟化技术概述

虚拟化[Virtualization]技术最早出现在 20 世纪 60 年代的 IBM ⼤型机系统，在70年代的 System 370 系列中逐渐流⾏起来，这些机器通过⼀种叫虚拟机监控器[Virtual Machine Monitor，VMM]的程序在物理硬件之上⽣成许多可以运⾏独⽴操作系统软件的虚拟机[Virtual Machine]实例。随着近年多核系统、集群、⽹格甚⾄云计算的⼴泛部署，虚拟化技术在商业应⽤上的优势⽇益体现，不仅降低了 IT 成本，⽽且还增强了系统安全性和可靠性，虚拟化的概念也逐渐深⼊到⼈们⽇常的⼯作与⽣活中。

虚拟化是⼀个⼴义的术语，对于不同的⼈来说可能意味着不同的东⻄，这要取决他们所处的环境。在计算机科学领域中，虚拟化代表着对计算资源的抽象，⽽不仅仅局限于虚拟机的概念。例如对物理内存的抽象，产⽣了虚拟内存技术，使得应⽤程序认为其⾃身拥有连续可⽤的地址空间[Address Space]，⽽实际上，应⽤程序的代码和数据可能是被分隔成多个碎⽚⻚或段），甚⾄被交换到磁盘、闪存等外部存储器上，即使物理内存不⾜，应⽤程序也能顺利执⾏

2.虚拟化技术主要分类

平台虚拟化（Platform Virtualization）针对计算机和操作系统的虚拟化。
资源虚拟化（Resource Virtualization）针对特定的系统资源的虚拟化，⽐如内存、存储、⽹络资源等。
应⽤程序虚拟化（Application Virtualization）包括仿真、模拟、解释技术等。

3.KVM虚拟化技术简介

1.KVM架构

2.KVM架构解析

从rhel6开始使⽤，红帽公司直接把KVM的模块做成了内核的⼀部分。

xen⽤在rhel6之前的企业版中默认内核不⽀持，需要重新安装带xen功能的内核 KVM 针对运⾏在 x86 硬件上的、驻留在内核中的虚拟化基础结构。

KVM 是第⼀个成为原⽣ Linux 内核（2.6.20）的⼀部分的 hypervisor，它是由 Avi Kivity 开发和维护的，现在归 Red Hat 所有。这个 hypervisor 提供 x86 虚拟化，同时拥有到 PowerPC® 和 IA64 的通道。另外，KVM 最近还添加了对对称多处理（SMP）主机（和来宾）的⽀持，并且⽀持企业级特性，⽐如活动迁移（允许来宾操作系统在物理服务器之间迁移）。

KVM 是作为内核模块实现的，因此 Linux 只要加载该模块就会成为⼀个hypervisor。

KVM 为⽀持 hypervisor 指令的硬件平台提供完整的虚拟化（⽐如 Intel® Virtualization Technology [Intel VT] 或 AMD Virtualization [AMD-V] 产品）。

KVM 还⽀持准虚拟化来宾操作系统，包括 Linux 和 Windows®。这种技术由两个组件实现。第⼀个是可加载的 KVM 模块，当在 Linux 内核安装该模块之后，它就可以管理虚拟化硬件，并通过 /proc ⽂件系统公开其功能。

第⼆个组件⽤于 PC 平台模拟，它是由修改版 QEMU 提供的。QEMU 作为⽤户空间进程执⾏，并且在来宾操作系统请求⽅⾯与内核协调。当新的操作系统在 KVM 上启动时（通过⼀个称为 KVM 的实⽤程序），它就成为宿主操作系统的⼀个进程，因此就可以像其他进程⼀样调度它。但与传统的 Linux 进程不⼀样，来宾操作系统被 hypervisor 标识为处于 "来宾" 模式（独⽴于内核和⽤户模式）。每个来宾操作系统都是通过 /dev/KVM 设备映射的，它们拥有⾃⼰的虚拟地址空间，该空间映射到主机内核的物理地址空间。

如前所述，KVM 使⽤底层硬件的虚拟化⽀持来提供完整的（原⽣）虚拟化。I/O 请求通过主机内核映射到在主机上（hypervisor）执⾏的 QEMU 进程。 KVM 在 Linux 环境中以主机的⽅式运⾏，不过只要底层硬件虚拟化⽀持，它就能够⽀持⼤量的来宾操作系统.

4.KVM软件安装

1.初始化配置

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

2.查看CPU是否支持VT技术

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo | grep -E 'vmx|svm'

3.查看是否加载了KVM

[root@localhost ~]# lsmod | grep kvm
kvm_amd                64937  0
kvm                   554609  1 kvm_amd
irqbypass              13503  1 kvm

4.清理环境，卸载原有的KVM

yum remove `rpm -qa | egrep 'qemu|virt|KVM'` -y
rm -rf /var/lib/libvirt /etc/libvirt/

5.安装KVM相关软件包

yum install qemu-kvm qemu-img virt-manager libvirt libvirt-python virt-manager libvirt-client virt-install virt-viewer -y

6.启动libvirt并设置开机自启

systemctl start libvirtd
systemctl enable libvirtd

7.创建两个新目录，一个存放系统镜像，一个做虚拟机的存储盘

mkdir -p /kvm/iso
mkdir -p /kvm/images

8.创建物理桥接设备

1.关闭networkManager服务
chkconfig NetworkManager off
service NetworkManager stop
2.桥接设备关联网卡
virsh iface-bridge eno3 br0
3.查看是否成功
[root@localhost ~]# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.000c29a62525       yes             ens33
virbr0          8000.5254005793d8       yes             virbr0-nic

5.图像化安装CentOS7

1.进入图像化

2.创建虚拟机

3.选择安装类型

local install media：本地镜像文件安装
network install ：网络方式安装
network boot：网络PEX安装
import existing disk image：打开原有的虚拟机磁盘文件

4.选择镜像

5.创建存储池

1.iso镜像文件位置

2.image虚拟机存放位置

6.点击选择卷

7.找到/kvm/iso下的文件

8.选择刚刚创建的存储卷

9.开始安装

安装系统即可。。。。

10.安装成功

6.命令行模式安装

1.虚拟机的组成

1.配置文件

[root@localhost ~]# ls /etc/libvirt/qemu/
centos7.0.xml  networks

2.存储虚拟机的介质

[root@localhost ~]# ls /kvm/images/
disk.qcow2

2.根据配置文件创建虚拟机

1.复制配置文件

[root@localhost ~]# cp  /etc/libvirt/qemu/centos7.0.xml  /etc/libvirt/qemu/centos7.0-2.xml

2.复制磁盘镜像文件

[root@localhost ~]# cp /kvm/images/disk.qcow2 /kvm/images/disk-2.qcow2

3.修改配置文件必要的内容

[root@localhost ~]# vi /etc/libvirt/qemu/centos7.0-2.xml
#修改一下内容
<name>centos7.0-2</name>    #虚拟机名字<uuid>cac95646-ab50-4c0a-9770-e97f0723e19f</uuid> #UUID 修改一位即可<memory unit='KiB'>1048576</memory>   #内存<currentMemory unit='KiB'>1048576</currentMemory> #实际内存<vcpu placement='static'>1</vcpu> #CPU核数<mac address='52:54:00:98:d9:79'/> #MAC地址 修改后三位其中一个即可

4.创建虚拟机

[root@localhost ~]# virsh define /etc/libvirt/qemu/centos7.0-2.xml
[root@localhost ~]# systemctl restart libvirtd

3.查看