OpenStack/DevStack 中配置基于 KVM 的嵌套虚拟化指南
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/de/devstack 嵌套虚拟化技术概述
嵌套虚拟化（Nested Virtualization）是一项强大的虚拟化技术，它允许在虚拟机（VM）内部再运行虚拟机。对于 OpenStack/DevStack 开发者和测试者而言，这项技术尤为重要，因为它可以显著提升云环境中虚拟机（Nova 实例）的性能表现。
在传统的 KVM 虚拟化环境中，当我们需要在 DevStack 部署的云环境中创建虚拟机时，这些虚拟机默认会使用 QEMU 进行软件模拟，性能较差。而通过启用嵌套虚拟化，我们可以让这些二级虚拟机直接使用宿主机的硬件虚拟化扩展（Intel VT-x 或 AMD-V），从而获得接近原生性能的运行体验。
内核配置检查
在开始配置之前，我们需要先检查当前系统是否已经启用了嵌套虚拟化功能。根据 CPU 厂商的不同，检查方法略有差异：
Intel 处理器检查
cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested
预期输出应为 Y，若显示 N 则表示未启用。
AMD 处理器检查
cat /sys/module/kvm_amd/parameters/nested
预期输出应为 1，若显示 0 则表示未启用。
启用嵌套虚拟化
针对 Intel 处理器的配置
- 首先移除当前加载的 kvm-intel 内核模块：
sudo rmmod kvm-intel
- 配置模块参数使其在每次启动时自动启用嵌套虚拟化：
sudo sh -c "echo 'options kvm-intel nested=y' >> /etc/modprobe.d/dist.conf"
- 重新加载内核模块：
sudo modprobe kvm-intel
针对 AMD 处理器的配置
- 移除当前加载的 kvm-amd 内核模块：
sudo rmmod kvm-amd
- 配置模块参数：
sudo sh -c "echo 'options kvm-amd nested=1' >> /etc/modprobe.d/dist.conf"
- 重新加载内核模块：
sudo modprobe kvm-amd
验证配置结果
配置完成后，建议再次运行检查命令确认嵌套虚拟化已成功启用。对于 Intel 处理器，还可以通过以下命令查看模块参数详情：
modinfo kvm_intel | grep nested
配置 DevStack 虚拟机
要让 DevStack 虚拟机能够利用嵌套虚拟化功能，我们需要对虚拟机配置进行适当调整。
- 使用 virsh 编辑虚拟机配置：
sudo virsh edit devstack-vm
- 在配置文件中添加或修改 CPU 模式为 host-passthrough：
<cpu mode='host-passthrough'>
</cpu>
这种配置方式会将宿主机的 CPU 特性完全透传给虚拟机，包括虚拟化扩展指令集。
验证 DevStack 中的 KVM 支持
在启动 DevStack 之前，我们需要确认虚拟机内已经正确识别了 KVM 支持：
- 检查
/dev/kvm设备文件是否存在：
ls -l /dev/kvm
- 如果需要在 DevStack 中明确指定使用 KVM，可以在
local.conf中添加：
LIBVIRT_TYPE=kvm
性能验证与优化
成功部署后，可以通过以下方式验证 Nova 实例是否确实使用了 KVM 加速：
ps -ef | grep -i qemu
在输出中查找 accel=kvm 参数，这表明 QEMU 进程正在使用 KVM 加速。
常见问题排查
-
/dev/kvm 不存在：首先确认宿主机已启用嵌套虚拟化，然后检查虚拟机配置是否正确透传了 CPU 特性。
-
性能未提升：确保 Nova 配置文件中
virt_type设置为kvm而非qemu。 -
模块加载失败：检查系统日志（
dmesg或/var/log/messages）获取详细错误信息，常见原因是 BIOS 中未启用虚拟化支持。
总结
通过本文介绍的步骤，开发者可以在 OpenStack/DevStack 环境中充分利用嵌套虚拟化技术，显著提升测试环境中虚拟机的性能表现。这项技术特别适合需要频繁创建和销毁虚拟机的开发测试场景，能够有效缩短测试周期，提高开发效率。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
