案例-部署KVM虚拟化平台（虚拟化技术实战）

一、KVM 概述

KVM 是 Kernel-based Virtual Machine 的缩写，是一种用于虚拟化的开源硬件虚拟化技术。

它使用 Linux 内核的虚拟化模块，将物理服务器划分为多个虚拟机。

KVM 允许虚拟机直接访问物理硬件资源,从而提供出色的性能和稳定性,同时还支持许多常见的操作系统和应用程序。 KVM 使用了 QEMU (Quick Emulator) 作为其默认的虚拟机监控程序。 除此之外，KVM 还支持多种嵌入式和云计算场景，并且得到了广泛的应用。

二、KVM工作原理

KVM 的工作原理是使用 Linux 内核的虚拟化模块，将物理服务器划分为多个虚拟机。

具体来说，它在 Linux 内核之上构建一个虚拟化层，该虚拟化层允许多个虚拟机共享物理服务器上的计算资源(如 CPU、内存和 0 设备)。在此虚拟化层中，每个虚拟机都被视为单独的计算机，每个虚拟机可以运行不同的操作系统和应用程序。 KVM使用硬件虚拟化技术，即通过 intel VT-x 和 AMD-V 等 CPU 虚拟化指集的支持，将虚拟化性能提升到接近原生性能。 此外，KVM 还使用 QEMU 作为其虚拟机监控程序，QEMU为每个虚拟机提供了一个虚拟化的环境，在该环境中，虚拟机可以访问它需要的资源(如磁盘、网络和其他I/0 设备)。 同时，KVM 利用 Linux 内核的强大功能，如分时调度和内存管理，来确保多个虚拟机之间的隔离性和安全性。 综上所述，KVM 的工作原理是结合硬件虚拟化技术和 Linux 内核的虚拟化模块，创建出一个虚拟化层，将物理服务器划分为多个虚拟机，并为每个虚拟机提供一个虚拟化的环境，从而实现资源共享和隔离。

三、KVM应用场景

KVM 作为一种强大的硬件虚拟化技术，在许多场景下都具有广泛的应用，以下是几个主要的应用场景:

1.云计算: KVM 在云计算中表现优异，可用于构建虚拟私有云、虚拟机托管服务等。KVM可以帮助企业实现资源共享、高可用性和快速部署的目标，同时还可以提高数据安全性和隔离性。 2.Web 托管: KVM 可以用于 Web 服务器的虚拟化，通过将多个虚拟机分配在一个物理服务器上，可以极大地提高服务器的利用率和性能。同时，KVM 还提供了快速备份和恢复数据的功能，保证了服务器的高可靠性。 3.测试和开发:KVM 可以帮助开发者创建多个虚拟机进行测试和开发，从而提高软件开发周期的效率和速度。开发者可以在虚拟机中运行不同的操作系统和应用程序，隔离他们的开发环境，同时可以在开发过程中随时备份和还原虚拟机。 4.HPC(高性能计算): KVM 可以用于构建 HPC 集群系统。通过虚拟化技术，HPC 集群系统可以实现资源共享和高效管理，同时保证计算资源的隔离性和安全性。 5.VDI(虚拟桌面基础设施): KVM 可以用于构建VDI 系统，将多个桌面虚拟机部署在一个物理服务器上，实现桌面虚拟化。VDI 系统可以提供远程访问、资源共享和快速部署的功能，同时可以保证数据隔离和安全性。

KVM三大模式：

客户模式（客户是你的虚拟机）

用户模式（QEMU）

内核模式（模拟cpu、内存等）

用户模式

qemu

libkvm：通过ioctl进入内核

ioctl：输入输出控制器

fd：通过ioctl向设备驱动器（/dev/kvm）发送创建、运行（虚拟机）等操作；

内核模式

内核模式是核心的所在，而用户模式是各种功能的实现所在；

为了方便演示；以下使用图形化的虚拟机实验；

先检查以下包是否已安装；

安装以下管理包；