KVM虚拟化平台了解与搭建

KVM虚拟化平台

什么是KVM？

是Linux系统上的一种虚拟化平台，相当于Windows上安装VMware一样，以一种逻辑方式来打破原有的物理结构，可以允许一台服务器上运行多个操作系统，可以说KVM就是在Linux上安装的一款软件，可以在一台物理机上同时运行多个虚拟机

KVM有什么用？

如果Linux服务器利用率不高，则可以充分利用这些Linux服务器，在物理机上运行多个业务系统，合理运用资源

虚拟化的优势：

1.减少服务器成本，资源利用最大化

2.可以动态调整硬件资源，提高IT业务的灵活性

3.高可用性，具备更高效的故障防护手段

安装虚拟化平台

1.最简单的开启CUP虚拟化支持就是在安装系统的时候选择桌面，然后勾选虚拟化，安装虚拟化平台和工具

2.已经安装系统的话，安装KVM所需软件

yum -y groupinstall "Desktop"

yum -y install qemu-kvm qemu-kvm-tools python-virtinst.noarch qemu-img bridge-utils libvirt virt-manager

重启后检查CPU是否支持虚拟化

查看CPU是否支持虚拟化：cat /proc/cpuinfo | grep vmx

或者cat /proc/cpuinfo | grep -E 'vmx|svm'

检查kvm模块是否安装：lsmod | grep kvm

下图说明已经支持虚拟化也已经安装了kvm模块

配置KVM网卡

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

DEVICE=eth0
HWADDR=00:0C:29:64:B2:56
TYPE=Ethernet
UUID=abc7b758-5ef0-40de-9444-cb56f44de31a
ONBOOT=on
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=none
BRIDGE="br0"

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0

DEVICE=br0
TYPE=Bridge
ONBOOT=on
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.0.101
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.0.101
DNS1=192.168.0.101

重启网卡：service network restart

KVM的管理与应用

kvm管理工具：virt-manager

打开virt-manager：virt-manager

补充：出现下列问题为virt-manager版本问题，virt-manager-0.9.0-34版本对中文字符集的支持有问题

解决方法：卸载virt-manager-0.9.0-34版本，重新安装virt-manager-0.9.0-31.el6.x86_64

双击localhost（QEMU）选择存储选项，然后点击+可以新建存储池（创建一个虚拟机的存储池存放虚拟机文件，再创建一个存储池存放iso镜像文件）

把安装需要用的镜像都可以放在/kvm/iso这个目录下，方便使用

选择bdqn点击新建卷

创建一个test_kvm

然后回到初始管理页面，点击新建，创建一个虚拟机名字为CentOS6.5

然后最后点击完成就可以了，就会跟安装系统一样跳出窗口，开始使用

KVM命令集管理虚拟机

备注：这里的test为虚拟机的名称

KVM的配置文件存放位置：/etc/libvirt/qemu/

查看虚拟机状态：virsh list --all

虚拟机开机：virsh start test

虚拟机关机：virsh shutdown test

强制关闭虚拟机电源：virsh destroy test

通过配置文件启动虚拟机：virsh create /etc/libvirt/qemu/test.xml

挂起虚拟机：virsh suspen test

恢复虚拟机：virsh resume test

配置虚拟机伴随宿主自动启动（需要创建/etc/libvirt/qemu/autostart目录，内容为开机自动启动的系统）：virsh autostart test

导出虚拟机配置：virsh dumpxml test > /etc/libvirt/qemu/test.xml.bak

删除虚拟机（virsh list --all命令查看删除结果）：virsh shutdown test》virsh undefine test

通过备份的配置文件重新定义虚拟机：virsh define /etc/libvirt/qemu/test.xml

修改虚拟机配置信息：virsh edit test

KVM文件管理

虚拟机磁盘文件的两种格式：raw和qcow2

raw：默认格式，性能最好，速度最快，缺点是新功能的支持不齐全，

查看磁盘文件信息：qemu-img info /kvm/store/test.img

查看虚拟机磁盘信息：virt-df -h test

转换raw格式为qcow2格式

先关闭虚拟机：virsh shutdown test

转换格式：qemu-img convert -f raw -O qcow2 /kvm/store/test.img

文件文本操作

修改配置文件：virsh edit test（相当于vim命令）

查看配置文件：virt-cat -a /kvm/store/test.qcow2 /etc/sysconfig/network（相当于cat命令）

编辑文件：virt-edit -a /kvm/store/test.qcow2 /etc/php.ini

虚拟机克隆

首先要保证被克隆的虚拟机保持关闭状态

从test1克隆到test2：virt-clone -o test1 -n test2 -f /kvm/store/test2.qcow2

虚拟机快照

创建快照：virsh snapshot-create test

查看快照版本信息：virsh snapshot-current test

查看快照信息：virsh snapshot-list test

恢复快照：virsh snapshot-revert test 1382572463

删除快照：virsh snapshot-delete test 1382572463

备注：后面的数字是需要回到的版本号

KVM性能优化

KVM采取全虚拟化，全虚拟化是由一个软件来模拟硬件层，会有一定的损耗，特别是I/O，所以需要优化性能

CPU优化：所有虚拟机的guestcpu加起来的总数不要超过物理机，超过了会对性能带来严重的影响

内存优化

可以将内容相同的虚拟机内存合并（开启KSM），特别是操作系统一样的情况下，但是这个过程也会有性能消耗，需要考虑使用场景决定是否开启

查看内存页共享的情况：ll /sys/kernel/mm/ksm

pages_shared：该文件记录KSM共享的总页面数

pages_sharing：该文件记录当前共享的页面数

备注：每个页面的大小为4KB，内存大小（KB）=页面数X4

查询是否开启KSM：cat run（0为未开启，1为已开启）

临时开启KSM：echo 1 > run

开机自动开启KSM：echo 1 > /sys/kernel/mm/ksm/run

备注：该文件不支持vi编辑，只支持重定向

查看多长时间定期扫描相同页：cat pages_to_scan

备注：默认为100，越大越好，超过2000无效，需开启ksmtuned和tuned

查看当前虚拟机内存限制：virsh memtune vm

Hard_limit：强制最大内存

Soft_limit：可用最大内存

Swap_hard_limit：强制最大swap使用大小

设置强制最大内存100MB：virsh memtune vm --hard-limit 1024000 --live

--hard-limit：设置对象为强制最大内存

--soft-limit：设置对象为可用最大内存

--swap-hard-limit：设置对象为强制最大swap使用大小

--min-guarantee：保证最小内存

--config：下次重启生效

--live：在线生效

--current：只在当前生效

设置大页后端内存

查看内存信息：cat /proc/meminfo

1.指定大页需要的内存页面数（临时生效）：echo 25000 > /proc/sys/vm/nr_hugepages

也可以vim /etc/sysctl.conf添加vi.nr_hugepages=2500来设置大页文件系统需要的内存页面数

2.关闭虚拟机：virsh destroy vm

3.编辑配置文件：virsh edit vm

添加<memoryBacking><hugepages/></memoryBacking>

4.挂载hugetlbfs文件系统,启动虚拟机

mount -t hugetlbfshugetlbfs /dev/hugepages

service libvirtd restart

virsh start vm

5.查看HugePage内存页面信息：cat /proc/meminfo | grep HugePage

I/O的优化

调整I/O权重weight（100-1000之间），权重越高决定哪个虚拟机数据优先写入磁盘

限制具体的I/O：virsh blkiotune vm

设置权重值：virsh blkiotune vm --weight 500

或者修改XML配置文件

<blkiotune><weight>500</weight></blkiotune>

系统调优工具

tuned：服务端程序

tuned-adm：客户端程序

安装工具：yum -y install tuned

启动服务：service tuned start和service ktune start

查看当前优化方案：tuned-adm active

查看预先设定好的优化方案：tuned-adm list