kvm虚拟化

1：什么是虚拟化？

虚拟化，通过模拟计算机的硬件，来实现在同一台计算机上同时运行多个不同的操作系统的技术。

2：为什么要用虚拟化？

阿里云   kvm开源
azure
vmware ESXI商业软件

没有虚拟化之前:
计算机的硬件配置越来越高

512G 内存，4路 8核16线程 ，12* PCI-E 1T的SSD；
ntp服务，安装多个mysql，安装多个tomcat，安装.... 

linux开源的，很多软件都有依赖包openssl  nginx

充分利用资源，软件运行环境的隔离，只有虚拟化才行实现。

场景1：同一台物理机运行多个php版本 php5.3(openssl,gd)  php5.5  php7.2

场景2：机房的迁移，解决了硬件和系统的依赖

场景3：openstack环境，软件发布方式

场景4：开发环境和测试环境，使用虚拟化
只靠一台物理服务器，30台虚拟机

产品  -- 开发 -- 运维 -- 测试
so结尾,linux 库文件

场景5：业务的快速部署  
从头安装系统，安装服务，配置
克隆虚拟机，改ip，

虚拟化：提高了资源的利用率，各个服务的安全性隔离，解决了系统和硬件之间的依赖

3：kvm虚拟化管理软件的安装

yum install libvirt virt-install qemu-kvm -y

KVM：Kernel-based Virtual Machine  

libvirt  作用：虚拟机的管理软件
libvirt: kvm,xen,qemu,lxc....

virt   virt-install virt-clone   作用：虚拟机的安装工具和克隆工具
qemu-kvm  qemu-img (qcow2,raw)作用：管理虚拟机的虚拟磁盘

虚拟化软件：
qemu      软件纯模拟全虚拟化软件，特别慢！AIX，兼容性好！
xen(半)   性能特别好，需要使用专门修改之后的内核，兼容性差！  redhat 5.5  xen
KVM（linux）    全虚拟机，它有硬件支持cpu，基于内核，而且不需要使用专门的内核   centos6 kvm
性能较好，兼容较好

4：安装一台kvm虚拟机

分发软件TightVNC或者VNC Viewer 4.exe
宿主机

vnc:远程的桌面管理工具
向日葵

systemctl start libvirtd.service
systemctl status libvirtd.service

10.0.0.11 宿主机

建议虚拟机内存不要低于1024M，否则安装系统特别慢！

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10 --cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

VNC出现连接失败执行下面：

virsh list --all
virsh destroy centos7
virsh undefine centos7
rm -fr /opt/centos2.raw 
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10 --cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole


vnc-service:5900

vnc：10.0.0.11:5900

--virt-type kvm    虚拟化的类型(qemu)
--os-type=linux    系统类型
--os-variant rhel7 系统版本
--name centos7     虚拟机的名字 
--memory 1024      虚拟机的内存
--vcpus 1          虚拟cpu的核数
--disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10
--cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso 
--network network=default   使用默认NAT的网络
--graphics vnc,listen=0.0.0.0 
--noautoconsole

磁盘格式：
raw：10G 不支持做快照，性能好
qcow2： 支持快照

5：kvm虚拟机的virsh日常管理和配置

列表                list（--all）
开机                start
关机                shutdown
拔电源关机     destroy

导出配置dumpxml      例子：virsh dumpxml centos7 >centos7-off.xml
删除undefine              推荐：先destroy，在undefine
导入配置                    define   
修改配置                    edit(自带语法检查)
 
重命名                        domrename （低版本不支持）
挂起                            suspend
恢复                            resume
查询vnc端口号            vncdisplay
/usr/libexec/qemu-kvm

6：kvm虚拟机开机启动和console 控制台 登录

kvm运行业务程序

开机启动autostart，前提：systemctl enable libvirtd；
取消开机启动autostart --disable

centos7的kvm虚拟机：
grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0,115200n8"

reboot

作业1：实现centos6的kvm虚拟机，console命令行登录？
安装一台centos6的kvm虚拟机
console命令行登录

作业2:centos6实现没有swap分区,启动进系统

7：kvm虚拟机虚拟磁盘格式转换和快照管理

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/centos2.raw,format=raw,size=10 --cdrom /opt/CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name centos7 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /data/oldboy.qcow2,format=qcow2,size=10 --cdrom /data/CentOS-7.2-x86_64-DVD-1511.iso --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

raw：  裸格式，占用空间比较大，不支持快照功能，性能较好，不方便传输           总50G 占用2G
qcow2：cow  （copy on write）占用空间小，支持快照，性能比raw差一点，方便传输  总50G 占用2G
qcow


qemu-img info  test.qcow2
创建一块qcow2格式的虚拟硬盘：qemu-img create -f qcow2 test.qcow2 2G

raw转qcow2：qemu-img convert -f raw     -O qcow2           oldboy.raw   oldboy.qcow2
                     convert [-f fmt]   [-O output_fmt]    filename     output_filename

virsh edit web01：					 
<disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='qcow2'/>
      <source file='/opt/centos.qcow2'/>
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/>
</disk>

virsh destroy web01
virsh start web01					 

					 
创建快照virsh snapshot-create centos7
查看快照virsh snapshot-list centos7

还原快照virsh snapshot-revert centos7 --snapshotname 1516574134
删除快照virsh snapshot-delete centos7 --snapshotname 1516636570

raw不支持做快照，qcow2支持快照，并且快照就保存在qcow2的磁盘文件中

8：kvm虚拟机克隆

virt-clone --auto-clone -o web01 -n web02 (完整克隆)  


a：生成虚拟机磁盘文件
qemu-img create -f qcow2 -b 49-web03.qcow2 49-web04.qcow2

b：生成虚拟机的配置文件
  <name>49-web03</name>
  <uuid>8e505e25-5175-46ab-a9f6-feaa096daaa4</uuid>
  <source file='/opt/49-web03.qcow2'/>
  <mac address='52:54:00:4e:5b:89'/>
c：导入虚拟机并进行启动测试

kvm链接克隆
a.基于源磁盘文件，创建链接磁盘文件
qemu-img create -f qcow2 -b 49-web03.qcow2 49-web04.qcow2

后置备

b：生成虚拟机的配置文件
c：导入虚拟机并进行启动测试
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

9：kvm虚拟机的桥接网络

默认的虚拟机网络是NAT模式，网段192.168.122.0/24

默认NAT模式
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /opt/web04.qcow2 --boot hd --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
桥接模式
virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 1024 --vcpus 1 --disk /data/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

1:创建桥接网卡
virsh iface-bridge eth0 br0

取消桥接网卡
virsh iface-unbridge br0

2:virsh edit centos7

    <interface type='bridge'>
      <mac address='52:54:00:55:aa:fa'/>
      <source bridge='br0'/>
在宿主机上，重启虚拟机生效

3:测试虚拟机网络

10：热添加技术

kvm虚拟机在线热添加硬盘
临时生效
virsh  attach-disk web04 /opt/oldboy.qcow2 vdb --subdriver qcow2 
永久生效
virsh  attach-disk web04 /opt/oldboy.qcow2 vdb --subdriver qcow2 --config



kvm虚拟机在线热添加网卡
kvm虚拟机在线热添加内存
kvm虚拟机在线热添加cpu

qemu-img create -f qcow2 add01.qcow2 5G
virsh attach-disk centos7 /data/centos7-add01.qcow2 vdb  --subdriver=qcow2
virsh detach-disk centos7 vdb

虚拟机磁盘扩容：
在kvm虚拟机，卸载
virsh detach-disk centos7 vdb
qemu-img resize /data/centos7-add01.qcow2 +5G
virsh attach-disk centos7 /data/centos7-add01.qcow2 vdb --live --cache=none --subdriver=qcow2

在xfs文件系统虚拟机中：xfs_growfs /dev/vdb
在ext2-4文件系统虚拟机中：resize2fs /dev/vdb

作业3:扩容kvm虚拟机的根分区

根分区扩容：
1）在宿主机上关闭虚拟机并调整虚拟机磁盘大小
qemu-img resize oldboy.qcow2 +10G

2）虚拟机中fdisk重新分区
fdisk /dev/vda
删除原来的/dev/vda1
重新将所有空间给/dev/vda1
reboot重启

3)重启之后，执行xfs_growfs /dev/vda1，
如果虚拟机磁盘文件系统是ext4：resize2fs /dev/vda1

kvm虚拟机在线热添加网卡

virsh attach-interface web04 --type bridge --source br0 --model virtio
detach-interface web04 --type bridge --mac 52:54:00:35:d3:71

kvm虚拟机在线热添加内存

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 512,maxmemory=2048 --vcpus 1 --disk /data/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

临时热添加内存
setmem web04 1024M --live
永久增大内存
setmem web04 1024M --config

kvm虚拟机在线热添加cpu

virt-install --virt-type kvm --os-type=linux --os-variant rhel7 --name web04 --memory 512,maxmemory=2048 --vcpus 1,maxvcpus=10 --disk /data/web04.qcow2 --boot hd --network bridge=br0 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
热添加cpu核数
setvcpus web04 4 --live
永久添加cpu核数
setvcpus web04 4 --config

11：virt-manager和kvm虚拟机热迁移(共享的网络文件系统)

冷迁移kvm虚拟机:配置文件,磁盘文件
热迁移kvm虚拟机:配置文件,nfs共享

1):
yum groupinstall "GNOME Desktop" -y
yum install openssh-askpass -y

yum install tigervnc-server -y

vncpasswd
vncserver :1
vncserver -kill :1


2):kvm虚拟机热迁移
1：两边的环境（桥接网卡）
2：实现共享存储（nfs）
3：虚拟机桥接网络
4：在线热迁移

作业3:扩容kvm虚拟机的根分区

作业4：扩展研究EXSI虚拟化和EXSI iso到kvm的虚拟机迁移

http://blog.51cto.com/liqingbiao/1742724

virt-v2v -i ova centos-dev-test01-v2v.ova -o local -os /opt/test  -of qcow2

作业5：p2v迁移（物理机到kvm虚拟机的迁移

http://blog.csdn.net/tantexian/article/details/42869179

老古董：发热量大，配置低 2G ddr 400MHZ 750w
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一台新集群 64G ddr4 2400MHZ 550w

iso镜像，U盘 启动盘 win PE
打包所有根目录的文件，上传到kvm服务器，输出一个qcow2格式，替换驱动，

kvm宿主机 2000台
查看每一个宿主机有多少台虚拟机?
查看每一个宿主机还剩多少资源?
查看每一台宿主机,每一个虚拟机的ip地址?
kvm管理平台,数据库工具
信息:宿主机,总配置,剩余的总配置
虚拟机的信息,配置信息,ip地址,操作系统

带计费功能的kvm管理平台,openstack ceilometer计费
自动化管理kvm宿主机,云主机定制化操作

12.部署openstack

克隆一台openstack模板机:4G内存,开启虚拟化,挂载centos7.4的光盘
上传脚本openstack-mitaka-autoinstall.sh到/root目录
上传镜像:cirros-0.3.4-x86_64-disk.img到/root目录
上传配置文件:local_settings到/root目录
上传openstack_rpm.tar.gz到/opt下,并解压
sh /root/openstack-mitaka-autoinstall.sh
大概10-30分钟左右
访问http://10.0.0.11/dashboard
域:default
用户名:admin
密码:ADMIN_PASS

注意: 在windows系统上修改host解析(10.0.0.11 controller)

添加node节点:
修改ip地址
hostnamectl set-hostname compute1
重新登录让新主机名生效
cd /opt/
rsync -avz 10.0.0.11:/opt/repo .
上传脚本 openstack_node_autoinstall.sh
sh openstack_node_autoinstall.sh <node节点ip>

openstack controller主控制节点,node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机
node节点, kvm宿主机