KVM虚拟化使用详解-kvm gpu虚拟化

KVM介绍

Kernel-based Virtual Machine的简称，是一个开源的系统虚拟化模块，自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中。

KVM的虚拟化需要硬件支持(如Intel VT技术或者AMD V技术)。是基于硬件的完全虚拟化。

虚拟化是云计算的基础。虚拟化可以满足在一台物理的服务器上运行多个虚拟机。虚拟机共享物理机的 CPU、内存、IO 硬件资源，但逻辑上虚拟机之间是相互隔离的。

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)。

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虚拟化分类

虚拟化分为两种：1型虚拟化和2型虚拟化。

1型虚拟化

Hypervisor 直接安装在物理机上，多个虚拟机在 Hypervisor 上运行。Hypervisor 实现方式一般是一个特殊定制的 Linux 系统。Xen 和 VMWare 的 ESXi 都属于这个类型。

2型虚拟化

物理机上首先安装常规的操作系统，比如 Redhat、Ubuntu 和 Windows。Hypervisor 作为 OS 上的一个程序模块运行，并对管理虚拟机进行管理。KVM、VirtualBox 和 VMWare Workstation 都属于这个类型。

理论上讲：

1型虚拟化一般对硬件虚拟化功能进行了特别优化，性能上比2型要高;

2型虚拟化因为基于普通的操作系统，会比较灵活，比如支持虚拟机嵌套。嵌套意味着可以在KVM虚拟机中再运行KVM。

部署KVM

环境准备

确认开启虚拟化

[root@ken ~]# grep -E "(vmx)|(svm)" /proc/cpuinfo  
flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc art rep_good nopl tsc_reliable nonstop_tsc extd_apicid aperfmperf eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw retpoline_amd vmmcall fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 rdseed adx smap xsaveopt clzero irperf xsaveerptr ibpb arat nptsvm_lock nrip_save vmcb_clean flushbyasid decodeassists

***步：下载相关软件

[root@ken ~]# yum install libvirt virt-install qemu-kvm -y

libvirt : KVM 的管理工具。Libvirt 包含 3 个东西：后台 daemon 程序 libvirtd、API 库和命令行工具 virsh

qemu-kvm：KVM 和 QEMU 的核心包，提供 CPU、内存和 IO 虚拟化功能

virt-install是一个命令行工具，它能够为KVM、Xen或其它支持libvrit API的hypervisor创建虚拟机并完成GuestOS安装

第二步：启动libvirt

[root@ken ~]# systemctl restart libvirtd

第三步：创建磁盘

[root@ken ~]# qemu-img create -f raw /ken/centos7-x86_64.raw 10G 
Formatting '/ken/centos7-x86_64.raw', fmt=raw size=10737418240

第四步：创建虚拟机

[root@ken ~]# virt-install --virt-type kvm --name Centos7-x86_64 --ram 1024 --cdrom=/tmp/CentOS-7.3-x86_64-Minimal-1511.iso --disk path=/ken/centos7-x86_64.raw --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

注意：需要上传一个镜像到/tmp目录下，其他目录也可以，上面指定即可

第五步：快速使用VNC进行连接

ip地址输入虚拟机ip

开始安装系

定制化系统

开始安装

第六步：查看已经创建的虚拟机

[root@ken ~]# virsh list --all

Id Name State

- Centos7-x86_64 shut off

第七步：启动虚拟机

[root@ken ~]# virsh start Centos7-x86_64 
Domain Centos7-x86_64 started 
[root@ken ~]# virsh list --all 
 Id Name State 
---------------------------------------------------- 
 2 Centos7-x86_64 running

第八步：使用VNC再次连接

现在就可以登录进去我们创建的虚拟机里面去了

第九步：ssh连接

宿主机上连接

首先查看新建虚拟机IP地址

宿主机进行连接

[root@ken ~]# ssh 192.168.122.198 
The authenticity of host '192.168.122.198 (192.168.122.198)' can't be established. 
ECDSA key fingerprint is SHA256:t+jpHwwHJk8mo2XZB93H9afhSVy7BCMvLsvqsUF+Obg. 
ECDSA key fingerprint is MD5:48:d5:9e:db:f8:bb:5e:56:c1:c8:1d:a2:4b:45:d6:fc. 
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes 
Warning: Permanently added '192.168.122.198' (ECDSA) to the list of known hosts. 
root@192.168.122.198's password:  
Last login: Mon Mar 18 21:06:27 2019 
[root@localhost ~]# ip a 
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN  
 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 
 inet 127.0.0.1/8 scope host lo 
 valid_lft forever preferred_lft forever 
 inet6 ::1/128 scope host  
 valid_lft forever preferred_lft forever 
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000 
 link/ether 52:54:00:89:17:d7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 
 inet 192.168.122.198/24 brd 192.168.122.255 scope global dynamic eth0 
 valid_lft 3510sec preferred_lft 3510sec 
 inet6 fe80::5054:ff:fe89:17d7/64 scope link  
 valid_lft forever preferred_lft forever

登录退出虚拟机

***步：在创建的KVM虚拟机里面执行如下的命令

[root@localhost ~]# grubby --update-kernel=ALL --args="console=ttyS0"

第二步：重启KVM虚拟机

第三步：使用virsh console登录登录虚拟机

执行virsh console 虚拟机名称

[root@ken ~]# virsh console Centos7-x86_64 
Connected to domain Centos7-x86_64 
Escape character is ^] #到这步再次按回车 
CentOS Linux 7 (Core) 
Kernel 3.10.0-327.el7.x86_64 on an x86_64 
localhost login: root #输入用户 
Password: #密码 
Last login: Mon Mar 18 22:19:47 on ttyS0 
[root@localhost ~]#

第四步：退出KVM虚拟机

按这两个组合键，按ctrl加上中括号的右边： ctrl+]

[root@ken ~]# virsh console Centos7-x86_64 
Connected to domain Centos7-x86_64 
Escape character is ^] 
CentOS Linux 7 (Core) 
Kernel 3.10.0-327.el7.x86_64 on an x86_64 
localhost login: root 
Password:  
Last login: Mon Mar 18 22:20:44 on ttyS0 
[root@localhost ~]#  
[root@ken ~]#

克隆虚拟机

***步：关闭虚拟机

[root@ken ~]# virsh shutdown Centos7-x86_64 
Domain Centos7-x86_64 is being shutdown 
[root@ken ~]# virsh list --all 
 Id Name State 
---------------------------------------------------- 
 - Centos7-x86_64 shut off

第二步: 创建磁盘位置

[root@ken ~]# mkdir /ken/img

第三步：使用virt-clone克隆新的虚拟机

[root@ken ~]# virt-clone -o Centos7-x86_64 -n centos7_test -f /ken/img/centos7_test.img 
Allocating 'centos7_test.img' | 10 GB 00:00:36  
Clone 'centos7_test' created successfully.

第四步：查看虚拟机

[root@ken ~]# virsh list --all 
 Id Name State 
---------------------------------------------------- 
 - Centos7-x86_64 shut off 
 - centos7_test shut off

第五步：启动虚拟机

[root@ken ~]# virsh start centos7_test  
Domain centos7_test started 
[root@ken ~]# virsh list --all 
 Id Name State 
---------------------------------------------------- 
 3 centos7_test running

第六步：进入虚拟机

[root@ken ~]# virsh console centos7_test 
Connected to domain centos7_test 
Escape character is ^] 
CentOS Linux 7 (Core) 
Kernel 3.10.0-327.el7.x86_64 on an x86_64 
localhost login: root 
Password:  
Last login: Mon Mar 18 22:21:24 on ttyS0 
[root@localhost ~]# ip a 
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN  
 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 
 inet 127.0.0.1/8 scope host lo 
 valid_lft forever preferred_lft forever 
 inet6 ::1/128 scope host  
 valid_lft forever preferred_lft forever 
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000 
 link/ether 52:54:00:cc:69:f8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 
 inet 192.168.122.161/24 brd 192.168.122.255 scope global dynamic eth0 
 valid_lft 3597sec preferred_lft 3597sec 
 inet6 fe80::5054:ff:fecc:69f8/64 scope link  
 valid_lft forever preferred_lft forever

xshell连接虚拟机

现在物理主机是ping不通KVM虚拟机的，只有宿主机可以和KVM通信

***步：创建脚本并执行

[root@ken ~]# cat bridg.sh  
#!/bin/bash 
brctl addbr br0 #创建桥接网卡 
brctl addif br0 eth0 #把eth0加入到br0中 
ip a d 192.168.4.190/24 dev eth0 #删除eth0的IP地址 
ifconfig br0 192.168.4.190/24 up #启动br0网络 
route add default gw 192.168.4.1 #添加网关

第二步：查看网络

第三步：测试外网连通性

[root@ken ~]# ping www.baidu.com 
PING www.a.shifen.com (119.75.217.26) 56(84) bytes of data. 
64 bytes from 119.75.217.26 (119.75.217.26): icmp_seq=1 ttl=54 time=6.08 ms 
64 bytes from 119.75.217.26 (119.75.217.26): icmp_seq=2 ttl=54 time=9.20 ms 
64 bytes from 119.75.217.26 (119.75.217.26): icmp_seq=3 ttl=54 time=8.58 ms 
^C 
--- www.a.shifen.com ping statistics --- 
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 6020ms 
rtt min/avg/max/mdev = 6.087/7.957/9.201/1.346 ms

第四步：编辑虚拟机

修改如下的三处位置即可

[root@ken ~]# virsh edit Centos7-x86_64

第五步: 启动KVM虚拟机并进入KVM虚拟机编辑网卡

配置一个与物理主机同网段的网络

[root@localhost ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0  
TYPE="Ethernet" 
BOOTPROTO="static" 
NAME="eth0" 
DEVICE="eth0" 
ONBOOT="yes" 
IPADDR=192.168.4.165 
NETMASK=255.255.255.0 
GATEWAY=192.168.4.1 
DNS1=8.8.8.8 
[root@localhost ~]# systemctl restart network

第六步：xshell连接KVM虚拟机

Connecting to 192.168.4.165:22... 
Connection established. 
To escape to local shell, press 'Ctrl+Alt+]'. 
WARNING! The remote SSH server rejected X11 forwarding request. 
Last login: Mon Mar 18 23:33:21 2019 
[root@localhost ~]# ip a 
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN  
 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 
 inet 127.0.0.1/8 scope host lo 
 valid_lft forever preferred_lft forever 
 inet6 ::1/128 scope host  
 valid_lft forever preferred_lft forever 
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000 
 link/ether 52:54:00:89:17:d7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 
 inet 192.168.4.165/24 brd 192.168.4.255 scope global eth0 
 valid_lft forever preferred_lft forever 
 inet6 fe80::5054:ff:fe89:17d7/64 scope link  
 valid_lft forever preferred_lft forever