一、虛擬化技術

通過虛擬化技術將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機，在一臺計算機上同時執行多個邏輯計算機，同時每個邏輯計算機可執行不同的作業系統，應用程式都可以在相互獨立的空間內執行而互相不影響，從而提高計算機的工作效率。

二、虛擬化技術發展

雛形：
1961年，IBM709機器實現了分時系統，將CPU佔用切分為多個極短的時間片(1/100sec)每一個時間片執行不同的工作，通過對這些時間片進行輪詢從而將一個CPU偽裝成多個CPU

1972年， IBM正式將system370機的分時系統命名為虛擬機器

1990年， IBM推出的system390機支援邏輯分割槽（將一個CPU分為多份，相互獨立，也就是邏輯分割）

Xen 2003年問世，是一個外部的hypervisor程式（虛擬機器管理程式），能夠控制虛擬機器和給多個客戶機分配資源

KVM：2007年問世，現已內建在kernel核心中的

三、虛擬化型別

虛擬化型別
1、全虛擬化：將物理硬體資源全部通過軟體的方式抽象化，最後進行呼叫
使用的方法:使用hypervisor（VMM）軟體，其原理是在底層硬體和伺服器之間建立一個抽象層，而基於核心的虛擬機器是面向Linux系統的開源產品hypervisor(VMM)可以捕捉CPU的指令，為指令訪問硬體控制器和外設充當中介。

2、半虛擬化：需要修改作業系統

3、直通：直接使用物理硬體資源（需要支援，還不完善)

Xen 支援的虛擬化技術：全虛擬化，半虛擬化
KVM：支援的虛擬化技術：全虛擬化

四、虛擬化的特性

優勢
① 集中化管理（遠端管理、維護）
② 提高硬體利用率（物理資源利用率低-例如峰值，虛擬化解決了“空閒”容量）
③ 動態調整機器/資源配置（虛擬化把系統的應用程式和服務硬體分離、提高了靈活性）
④ 高可靠（可部署額外的功能和方案，可提高透明負載均衡、遷移、恢復複製等應用環境）

劣勢
① 前期高額費用（初期的硬體支援）
② 降低硬體利用率（特定場景-例如極度吃資源的應用不一定適合虛擬化）
③ 更大的錯誤影響面（本地物理機down機會導致虛擬機器均不可用，同時可能虛擬機器中檔案全部損壞）
④ 實施配置複雜、管理複雜（管理人員運維、排障困難）
⑤ 一定的限制性（虛擬化技術涉及各種限制，必須與支援/相容虛擬化的伺服器、應用程式及供應商結合使用）
⑥ 安全性（虛擬化技術自身的安全隱患）

五、KVM

5.1、KVM簡介

廣義KVM：
KVM（Kernel-based Vritual Machine)–基於核心的虛擬機器
KVM 是基於虛擬化擴充套件的X86硬體的開源Linux原生的全虛擬化方案（要求cpu支援Intel-VT-x或AMD-V）
KVM內嵌於核心模組中，模擬處理器和記憶體以支援虛擬機器執行
虛擬機器被實現為常規的 Linux 程序，由標準 Linux 排程程式進行排程；
虛擬機器的每個虛擬 CPU 被實現為一個常規的 Linux 程序。這使得 KMV 能夠使用 Linux 核心的已有功能
但KVM本身不執行任何模擬。需要客戶空間程式（虛擬機器）通過/dev/kvm（此虛擬裝置需要開起硬體輔助虛擬化才能看到）介面設定一個客戶機虛擬伺服器的地址空間，
並且由Qemu模擬I/O（ioctl）進行排程資源和維護管理

Libvirt：KVM的管理工具，除了可以管理KVM這類VMM，還可以管理Xen，VirtualBox，甚至OpenStack底層

Libvirt包含3個元件：後臺daemon程式libvirtd、API庫、命令列工具virsh

5.2、KVM架構及簡介

KVM 虛擬化架構/三種模式
客戶模式：執行非I/O的客戶程式碼，虛擬機器執行在這個模式
使用者模式： 代表使用者執行I/O指令，QEMU執行在這個模式
核心模式：實現客戶模式的切換，處理因為I/O或者其他指令引起的從客戶模式推出，KVM模組工作在這個模式

5.3、KVM工作流程

使用者模式的 Qemu 利用介面 libkvm 通過 ioctl 系統呼叫進入核心模式。 KVM驅動為虛擬機器建立虛擬 CPU 和虛擬記憶體，然後執行 VMLAU·NCH 指令進入客戶模式，裝載 Guest OS 並執行。Guest OS 執行過程中如果發生異常，則暫停Guest OS的執行並儲存當前狀態同時退出到核心模式來處理這些異常。

核心模式處理這些異常時如果不需要 I/O則處理完成後重新進入客戶模式。如果需要 I/O 則進入到使用者模式， 則由 Qemu 來處理 I/O，處理完成後進入核心模式，再進入客戶模式。

六、搭建KVM虛擬機器

1、虛擬機器設定如下：

硬碟記憶體大小為300G左右

vim /etc/resolv.conf
vim /etc/hosts （優先順序高）

都指DNS 習慣第一個指DNS伺服器 遠端DNS伺服器用第二個

2、搭建實驗環境

2、搭建實驗環境

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname kvm
[root@localhost ~]# bash
[root@kvm ~]# vim /etc/ssh/sshd_config  ##關閉反解DNS
UseDNS no
[root@kvm ~]# systemctl stop firewalld

[root@kvm ~]# systemctl disable firewalld

[root@kvm ~]# setenforce 0

3、安裝KVM

yum groupinstall -y "GNOME Desktop"    安裝GNOME桌面（有就可以不裝）
[root@kvm ~]# yum -y install qemu-kvm   ##安裝KVM模組
[root@kvm ~]# yum -y install qemu-kvm-tools 安裝kvm除錯工具，可不安裝
[root@kvm ~]# yum -y install virt-install  ##構建虛擬機器的命令列工具
[root@kvm ~]# yum -y install qemu-img  ##qemu 元件,建立磁碟、啟動虛擬機器等
[root@kvm ~]# yum -y install bridge-utils  ##網路支援工具（通過網橋）
[root@kvm ~]# yum -y install libvirt  ##虛擬機器管理工具
[root@kvm ~]# yum -y install virt-manager  ##圖形介面管理虛擬機器

4、檢測CPU是否支援虛擬化

cat /proc/cpuinfo | grep vmx

lsmod | grep kvm

5、設定開啟啟動介面的顯示模式

[root@kvm ~]# ln -sf /lib/systemd/system/graphical.target /etc/systemd/system/default.target

6、設定KVM網路

KVM網路的兩種模式：
① NAT: 預設設定，資料包由 NAT 方式通過主機的介面進行
傳送，可以訪問外網，但是無法從外部訪問虛擬機器網路（單向）
② 網橋：這種模式允許虛擬機器像一臺獨立的主機一樣擁有網路，外部的機器可以直接訪問到虛擬機器內部，但需要網絡卡支援(一般有線網絡卡都支援)（雙向1、修改ens-33網絡卡 改成用網橋網絡卡 （ens是網絡卡型別 還有eth0）

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

2、增加br0網橋網絡卡

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

網橋型別

靜態

ip （可改成自己網絡卡地址 反正不用了）

systemctl restart network

7、建立KVM儲存和映象資料的目錄、上傳centos7映象

[root@kvm network-scripts]# mkdir -p /data_kvm/iso                     放映象（使用kvm圖形化介面去分配映象位置，可指這兩個目錄）
[root@kvm network-scripts]# mkdir -p /data_kvm/store                   放儲存卷

用shell 將映象放到iso裡

cat /data_kvm/iso/

8、使用虛擬系統管理器管理虛擬機器

[root@kvm iso]# virt-manager          (會彈出以下介面)雙擊開啟

9、建立儲存池（分別指向iso和store 映象儲存位置和資料的目錄位置）

建立儲存池儲存映象

1.建立儲存池

2.建立映象 （同理）

卷和映象都完成了（指向目錄位置ok）

同時給了20G的磁碟

映象ok 磁碟20Gok

11、建立虛擬機器（右擊新建或者電腦）

這裡預設用的橋接，呼應前面

最後正常安裝！！！