KVM虚拟化

一、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。

企业使用虚拟化技术：

节约成本
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）。

**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

二、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 是纯软件实现的虚拟化模拟器，几乎可以模拟任何硬件设备，我们最熟悉的就是能够模拟一台能够独立运行操作系统的虚拟机，虚拟机认为自己和硬件打交道，但其实是和 Qemu 模拟出来的硬件打交道，Qemu 将这些指令转译给真正的硬件。

作为一个 Hypervisor，KVM 本身只关注虚拟机调度和内存管理这两个方面。IO 外设的任务交给 Linux 内核和 Qemu。

Libvirt 就是 KVM 的管理工具。管理虚拟机和虚拟化功能的软件.其实，Libvirt 除了能管理 KVM 这种 Hypervisor，还能管理 Xen，VirtualBox 等。Libvirt 包含 3 个东西：后台 daemon 程序 libvirtd、API 库和命令行工具 virsh。

libvirtd是服务程序，接收和处理 API 请求；
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；
virsh 是我们经常要用的 KVM 命令行工具

三、一、KVM部署（基于CentOS7）

环境说明：

系统：CentOS7

IP：192.168.100.70

配置前准备：

虚拟机要关机设置CPU虚拟化
物理机要在BIOS里开启CPU虚拟化
内存：8G 磁盘：200G 虚拟化功能：开启
配置分区，将硬盘所有大小都给这个分区
关闭防火墙与selinux
配置yum源：阿里源与epel源

1、安装所需软件包

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 [root@ldh7 ~]# yum -y install  vim wget net-tools unzip zip gcc gcc-c++
 # 验证cpu是否支持kvm，vmx是intel的  svm是AMD的
 [root@ldh7 ~]# egrep -o 'vmx|svm' /proc/cpuinfo

2、安装KVM

复制代码

 [root@ldh7 ~]# yum -y install qemu-kvm \
  qemu-kvm-tools \
  qemu-img \
  virt-manager \
  libvirt \
  libvirt-python \
  libvirt-client \
  virt-install \
  virt-viewer \
  bridge-utils \
  libguestfs-tools

3、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。

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 [root@ldh7 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
 [root@ldh7 network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-br0

复制代码

 [root@ldh7 network-scripts]# vim ifcfg-br0

复制代码

 [root@ldh7 network-scripts]# vim ifcfg-ens33

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 # 重启网卡服务
 [root@ldh7 network-scripts]# systemctl restart NetworkManager
 [root@ldh7 network-scripts]# systemctl restart network
 [root@ldh7 network-scripts]# ifdown ens33
 [root@ldh7 network-scripts]# ifup ens33

4、重启libvirtd服务，并设置下次启动生效

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 [root@ldh7 ~]# systemctl restart libvirtd
 [root@ldh7 ~]# systemctl enable libvirtd
 # 查看kvm模块是否加载
 [root@ldh7 ~]# lsmod | grep kvm

复制代码

 # 验证安装结果
 [root@ldh7 ~]# virsh -c qemu:///system list
 [root@ldh7 ~]# virsh --version
 [root@ldh7 ~]#  virt-install --version

5、将qemu-kvm这个命令做一个软链接到/usr/bin/qemu-kvm

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[root@ldh7 ~]# ln -s /usr/libexec/qemu-kvm /usr/bin/qemu-kvm

6、KVM管理界面安装

Kvm的web界面是由webvirtmgr程序提供的

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# 安装依赖包
[root@ldh7 ~]# yum -y install git python-pip libvirt-python libxml2-python python-websockify supervisor nginx python-devel

# 从github上下载webvirtmgr代码,最好开启加速，因为访问的是外网
[root@ldh7 ~]# cd /usr/local/src/
[root@ldh7 src]# git clone https://github.com/retspen/webvirtmgr.git

# 安装webvirtmgr
[root@ldh7 src]# cd webvirtmgr/
[root@ldh7 webvirtmgr]# pip --trusted-host pypi.python.org install -r requirements.txt

# 检查sqlite3是否安装
python
>>> import sqlite3
>>> exit()

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# 初始化账号信息
[root@ldh7 webvirtmgr]# python manage.py syncdb

Would you like to create one now? (yes/no): yes # 是否创建超级管理员账号
Username (leave blank to use 'root'):   # 指定超级管理员账号用户名，默认留空为root
Email address: admin@example.com  # 设置超级管理员邮箱
Password:     # 设置超级管理员密码
Password (again):    # 再次输入确认超级管理员密码

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# 拷贝web网页到指定目录
[root@ldh7 webvirtmgr]# mkdir /var/www
[root@ldh7 webvirtmgr]# cp -r /usr/local/src/webvirtmgr/ /var/www/
[root@ldh7 webvirtmgr]# 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。

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[root@ldh7 webvirtmgr]# ssh-keygen
[root@ldh7 webvirtmgr]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.100.70

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# 配置端口转发
[root@ldh7 webvirtmgr]# ssh 192.168.100.100 -L localhost:8000:localhost:8000 -L localhost:6080:localhost:60

# 配置nginx
[root@ldh7 ~]# cp /etc/nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf.bak
[root@ldh7 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
删除listen       [::]:80;行
参数server_name行改成server_name  localhost;
删除root         /usr/share/nginx/html;行
在include /etc/nginx/default.d/*.conf;行下添加
location / {
       root    html;
       index   index.html index.htm;
      }

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# 配置nginx虚拟主机
[root@ldh7 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/webvirtmgr.conf
# 输入以下内容
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;
    }
}

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# 确保bind绑定本机的8000端口
[root@ldh7 ~]# vim /var/www/webvirtmgr/conf/gunicorn.conf.py

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# 重启nginx服务，查看端口是否开启
[root@ldh7 ~]# systemctl restart nginx
[root@ldh7 ~]# ss -antl

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# 设置supervisor
[root@ldh7 ~]# vim /etc/supervisord.conf

# 在文件最后添加如下信息
[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

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# 启动supervisor并设置开机自启
systemctl restart supervisord.service 
systemctl enable supervisord.service

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# 配置nginx用户
[root@ldh7 ~]# su - nginx -s /bin/bash
-bash-4.2$ ssh-keygen
-bash-4.2$ touch ~/.ssh/config
-bash-4.2$ echo -e "StrictHostKeyChecking=no\nUserKnownHostsFile=/dev/null" >> ~/.ssh/config 
-bash-4.2$ chmod 0600 ~/.ssh/config 
-bash-4.2$ ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.100.70

# 验证基于密钥认证是否成功
-bash-4.2$ ssh root@192.168.100.70
#Warning: Permanently added '192.168.100.100' (ECDSA) to the list of known hosts.
#Last login: Fri Sep 30 00:46:32 2022 from ldh7.example.com
# 退出,exit

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[root@ldh7 ~]# vim /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/50-libvirt-remote-access.pkla
# 输入以下内容
[Remote libvirt SSH access]
Identity=unix-user:root
Action=org.libvirt.unix.manage
ResultAny=yes
ResultInactive=yes
ResultActive=yes

[root@ldh7 ~]# chown -R root.root /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/50-libvirt-remote-access.pkla
[root@ldh7 ~]# systemctl restart nginx
[root@ldh7 ~]# systemctl restart libvirtd

7、KVM web界面管理

使用浏览器访问192.168.100.70，服务器出现了accept：Too many open files

解决方法：

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# 修改nginx配置文件
[root@ldh7 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
worker_rlimit_nofile 655350; # 添加此行

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# 对系统参数进行设置
[root@ldh7 ~]# vim /etc/security/limits.conf
# 在文件最末尾写入
* soft nofile 655350
* hard nofile 655350
# 重启服务，重读文件
[root@ldh7 ~]# sysctl -p
[root@ldh7 ~]# systemctl restart nginx

8、再次使用浏览器访问

访问不了使用谷歌浏览器

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# 安装novnc，并通过novnc_server启动一个vnc
[root@ldh7 ~]# yum -y install novnc
[root@ldh7 ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local
[root@ldh7 ~]# vim /etc/rc.d/rc.local
# 在最末尾加入如下行
nohup novnc_server 192.168.100.70:5920 &

[root@ldh7 ~]# . /etc/rc.d/rc.local

添加连接

四、创建虚拟机

1、新建存储

2、上传镜像，使用xftp或者xshell，再或者其他工具，将镜像文件上传到服务器的/kvmdata目录下存放

复制代码

[root@ldh7 ~]# yum -y install lrzsz
[root@ldh7 ~]# cd /kvmdata/
# 拖入镜像文件

添加镜像

添加网络