KVM之初體驗——手動及自動化安裝KVM腳本

一，什麼是KVM

      KVM包括不少部件：首先，它是一個Linux內核模塊（如今包括在主線中）用於轉換處理器到一種新的用戶 （guset） 模式。用戶模式有本身的ring狀態集合,可是特權ring0的指令會陷入到管理器(hypervisor)的代碼。因爲這是一個新的處理器執行模型，代 碼不須要任何的改動。   除了處理器狀態轉換，這個內核模塊一樣處理很小一部分低層次的模擬，好比MMU註冊（用於管理VM）和一部分PCI模擬的硬件。 在可預見的將來，Qemu團隊專一於硬件模擬和可移植性，同時KVM團隊專一於內核模塊（若是某些部分確實有性能提高的話，KVM會將一小部分模擬代碼移 進來）和與剩下的用戶空間代碼的交互。 kvm-qemu可執行程序像普通Qemu同樣：分配RAM,加載代碼，不一樣於從新編譯或者調用calling KQemu，它建立了一個線程（這個很重要）；這個線程調用KVM內核模塊去切換到用戶模式，而且去執行VM代碼。當遇到一個特權指令，它重新切換會 KVM內核模塊，該內核模塊在須要的時候，像Qemu線程發信號去處理大部分的硬件仿真。 這個體系結構一個比較巧妙的一個地方就是客戶代碼被模擬在一個posix線程，這容許你使用一般Linux工具管理。若是你須要一個有2或者4核的虛擬 機，kvm-qemu建立2或者4個線程，每一個線程調用KVM內核模塊並開始執行。併發性（若果你有足夠多的真實核）或者調度（若是你無論）是被通用的 Linux調度器，這個使得KVM代碼量十分的小 當一塊兒工做的時候，KVM管理CPU和MEM的訪問，QEMU仿真硬件資源（硬盤，聲卡，USB，等等）當QEMU單獨運行時，QEMU同時模擬CPU和 硬件。

2、KVM架構

kvm基本結構有2個部分構成：

    kvm 驅動，如今已是linux kernel的一個模塊了。其主要負責虛擬機的建立，虛擬內存的分配，VCPU寄存器的讀寫以及VCPU的運行。

    另個組成是Qemu，用於模擬虛擬機的用戶空間組件，提供I/O設備模型，訪問外設的途徑。

3、KVM 工做原理

kvm基本工做原理概述：

    用戶模式的qemu利用libkvm經過ioctl進入內核模式，kvm模塊未虛擬機建立虛擬內存，虛擬CPU後執行VMLAUCH指令進入客戶模 式。加載Guest OS並執行。若是Guest OS 發生外部中斷或者影子頁表缺頁之類的狀況，會暫停Guest OS的執行，退出客戶模式出行異常處理，以後從新進入客戶模式，執行客戶代碼。若是發生I/O事件或者信號隊列中有信號到達，就會進入用戶模式處理。(如 下圖)

4、手動安裝配置KVM

1.安裝前的準備
    1.CPU支持虛擬化（Inter-VT、AMD-V）
    [root@localhost ~]# grep --color 'svm|vmx|lm'  /proc/cpuinfo

    相關CPU功能標誌包括：   
    svm=安全虛擬機（AMD-V）
    vmx=虛擬機x86（Inter-VT）
    lm=長模式（64位支持）	
    
    2. BIOS開啓CPU虛擬化支持
    1）重啓
    2）按delete鍵
    3) 進入BIOS開啓
    
2.安裝虛擬化(yum配置完畢)
# yum -y install kvm python-virtinst libvirt bridge-utils 
virt-manager qemu-kvm-tools virt-viewer virt-v2v qemu-kvm tunctl
[root@localhost ~]#vim /etc/sysconfig/selinux //關閉selinux
SELINUX=disabled

3.啓動libvirtd
[root@localhost ~]# /etc/init.d/libvirtd start  //啓動
[root@localhost ~]# ps -e|grep libvirtd   //查看是否啓動
[root@localhost ~]#chkconfig libvirtd on
註釋：永久開啓！否則系統重啓後不會自動啓動這個服務的喲～
# virsh  iface-bridge eth0 br0
註釋：建立網絡橋！
驗證：
ifconfig   br0
註釋:觀察IP地址是否跑到了br0網卡上！

4.配置網絡橋接
root@localhost network-script]# vi ifcfg-eth0 
DEVICE=eth0
TYPE=Ethernet
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
BRIDGE=br0

[root@localhost network-scripts]# vi ifcfg-br0
DEVICE=br0
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.0.100
GATEWAY=192.168.0.1
NETMASK=255.255.255.0
DNS1=192.168.0.1
DELAY=0

5.重啓網絡
[root@localhost]# service NetworkManager stop  //這個關閉掉就行
中止 NetworkManager 守護進程：                             [肯定]
註釋：爲何關閉它呢～由於它和KVM橋接網卡衝突！
#chkconfig NetworkManager off 
註釋：永久關閉該服務！！！否則系統重啓後還會本身再把這個服務開啓的喲～
[root@localhost rules.d]# service network restart

6.用virt-install生成.img文件（參數含義在上一篇KVM初體驗已有註釋）
# virt-install --name=ubuntu1 
--ram 1024 --vcpus=1 
--disk path=/root/ubuntu1.img,size=10 
 --accelerate --cdrom /root/redhat6.4.iso 
--graphics vnc,port=5920 --network bridge=br0
[root@localhost ~]# vi /etc/libvirt/qemu.conf 
vnc_listen = "0.0.0.0"
user = "root"               //去掉註釋
group = "root"              //去掉註釋
dynamic_ownership = 0       //去掉註釋，把1改成0

7.啓動虛擬機
虛擬機使用方法：
virsh  destroy       虛擬機名        #關閉虛擬機
virsh  undefine      虛擬機名        #刪除虛擬機
virsh  start         虛擬機名        #開啓虛擬機
virsh   list   --all 顯示全部虛擬機
virsh   console      虛擬機名        #鏈接虛擬機

手動安裝完畢，如今就能夠在命令行裏秀操做了。

5、自動化腳本安裝KVM

#!/bin/bash
echo "[1] 配置YUM"
echo "[2] 安裝KVM工具"
echo "[3] 設置橋接"
echo "[4] 手動安裝虛擬機"
echo "[5] 查看虛擬機"
echo "[6] 開啓虛擬機"
echo "[7] 關閉虛擬機"
echo "[8] 鏈接虛擬機"
echo "[9] 自動安裝虛擬機"
echo "[0] 退出"
read -p "type:"  NUM
if [ $NUM = 0 ];then
exit;
elif [ $NUM = 1 ];then
#配置YUM
    rm -rf /etc/yum.repos.d/*;
cat > /etc/yum.repos.d/yum.repo << EOF
[yum]
name=yum
enabled=1
gpgcheck=0
baseurl=ftp://192.168.0.200/rhel6.4
EOF
elif [ $NUM = 2 ];then
#安裝KVM工具
     LANG=en yum groupinstall "Virtualization*" -y;
elif [ $NUM = 3 ];then
#設置橋接
    chkconfig NetworkManager off;
    chkconfig network on;
    service NetworkManager stop;
    service network start;
    yum install  "bridge-utils" -y;
    service libvirtd restart;
    chkconfig libvirtd on;
    virsh iface-bridge eth0 br0;
elif [ $NUM = 4 ];then
#安裝虛擬機
    read -p "輸入虛擬機的名字："  NAME
    read -p "輸入虛擬及硬盤大小(G): "  SIZE
    read -p "輸入虛擬機內存大小(M): "  MEM
    ping -c 1 192.168.0.200 > /dev/null
    if [ $? -ne 0 ];then
    echo "沒法接連192.168.0.200，請檢查網絡！";
    exit;
    fi
    virt-install --nographics -n $NAME --os-type=linux --os-variant=rhel6 -r $MEM --arch=x86_64 --vcpus=1 --disk path=/var/lib/libvirt/p_w_picpaths/$NAME,size=$SIZE,format=qcow2 -w bridge=br0 -l ftp://172.16.8.100/rhel6.4 -x " console=ttyS0";
elif [ $NUM = 5 ];then
#查看虛擬機
virsh list --all
elif [ $NUM = 6 ];then
#開機
read -p "虛擬機名稱: " XNAME
virsh start $XNAME;
elif [ $NUM = 7 ];then
#關閉
read -p "虛擬機名稱: " XNAME  &> /dev/null
virsh destroy $XNAME;
elif [ $NUM = 8 ];then
#鏈接虛擬機
read -p "虛擬機名稱: " XNAME
virsh console $XNAME;
elif [ $NUM = 9 ];then
#自動安裝虛擬機
read -p "輸入虛擬機的名字："  NAME
        read -p "輸入虛擬及硬盤大小(G): "  SIZE
        read -p "輸入虛擬機內存大小(M): "  MEM
        ping -c 1 192.168.0.200 > /dev/null
        if [ $? -ne 0 ];then
        echo "沒法接連192.168.0.200，請檢查網絡！";
        exit;
        fi
        virt-install --nographics -n $NAME --os-type=linux --os-variant=rhel6 -r $MEM --arch=x86_64 --vcpus=1 --disk path=/var/lib/libvirt/p_w_picpaths/$NAME,size=$SIZE,format=qcow2 -w bridge=br0 -l ftp://192.168.0.200/rhel6.4 -x "ks=ftp://192.168.0.200/rhel6.4.ks console=ttyS0";


else
echo "請輸入:0~9數字!";
fi

注：此腳本已基本實現KVM自動化安裝的基本功能。

總結：

    其實KVM的安裝和使用都很方便簡單的，你們要理解KVM各個參數的含義。最關鍵的就是KVM的網絡橋接的設置，可是如今KVM在某些方面仍是有必定的缺陷（好比建立光驅要關機等），但願會在後續版本中有所改進，在這裏你們要多看官方軟件自身的文檔，會有很大的幫助。