初识OpenStack+KVM

最新推荐文章于 2024-03-04 16:07:24 发布

小近视爱老花镜

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分类专栏：虚拟化文章标签： openstack kvm 虚拟机虚拟化

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1.虚拟化

1 型虚拟化：hypervisor直接运行于硬件之上，对硬件虚拟化做了优化，性能较高，但不支持虚拟机嵌套，例如Xen VMware的EXSI都属于1型虚拟化。1型虚拟化其hypervisor内存上严格隔离的。

2 型虚拟化：宿主机操作系统运行于硬件之上，hypervisor作为一个内核模块运行在宿主机操作系统之上。支持虚拟机嵌套，例如KVM，VMware的workstation等都属于2型虚拟化，虚拟机嵌套指KVM虚拟机中还可以再运行KVM。

2.KVM

kernel-based virtual machine，基于Linux内核的虚拟机，kvm.ko负责CPU和内存虚拟化。IO虚拟化由Linux内核和Qemu实现。KVM的管理工具为libvirt， openstack底层也使用libvirt 。

kvm安装：直接在Linux系统上安装KVM所需包。其中qemu-kvm、qemu-systerm负责CPU、内存和IO虚拟化，libvirt-bin为libvirt，virt-manager为KVM图形管理工具，网络虚拟化由bridge-utils、vlan实现。

使用virt-manager启动虚拟机， /var/lib/libvirt/images/ 目录为KVM默认存放镜像文件的地方。virt-manager也可以用来管理其他宿主机上的虚拟机，注意此处需要配置被管理宿主机中的两个文件。

virsh list 命令用于查看宿主机上的虚拟机，还可以使用其他virsh命令管理虚拟机。

注：一个KVM虚拟机在宿主机中作为一个qemu-kvm进程运行，与其他Linux进程一样被调度。

CPU虚拟化由vmx 或 svm 实现。虚拟机中每一个vCPU对应qemu-kvm进程中的每一个线程。因此虚拟机中vCPU总数可以超过物理CPU总数，这个叫CPU超配。

内存虚拟化实现客户机物理内存到宿主机机器内存的转化，客户机操作系统负责客户机虚拟地址到客户机物理地址的转化，也可以实现超配。KVM实现内存虚拟化的方式有两种：影子页表和 EPT 页表，可参考 http://www.cnblogs.com/sammyliu/p/4543597.html 。

存储虚拟化由存储池（storage pool）和volume卷实现，存储池为宿主机中可见的一块内存，volume为存储池中分配给虚拟机的一块空间。 KVM 将宿主机目录 /var/lib/libvirt/images/ 作为默认的 Storage Pool，是一种目录类型的存储池，而volume则为该目录下的文件，如一个镜像文件则为一个volume，volume有多种类型，包括raw,qcow,vmdk,vdl。

网络虚拟化通过Linux bridge实现vnet br0 eth0之间的数据传输。注意Linux 网桥br0的配置需更改interfaces文件。使用brctl show 查看网桥情况。虚拟机网络通信方式：br0、NAT、vlan. 其中vlal是一个虚拟局域网，实现二层隔离。

3.Libvirt

libvirt由三大功能组件组成：后台daemon程序libvirtd、API库、命令行工具virsh。

其中，libvirtd是服务程序，接收和处理来自API的请求。API库用来开发基于libvirt的高级管理工具，例如KVM图形管理工具virt-manager。命令行工具virsh是常用的KVM命令行工具。

libvirt也用来管理Xen、VirtualBox。

4.理解openstack

首先区分物理机架构、虚拟化架构、云计算架构

其次区分Iaas Paas Saas

Iass-基础设施即服务,向用户提供一个完整的虚拟机，使用者为数据中心管理员，典型的Iaas服务包括AWS、阿里云等。

Paas-平台即服务，向用户提供应用的运行环境和一系列中间件等，使用者为应用开发人员，典型的Paas服务包括 Google App Engine、IBM BlueMix。

Saas-软件即服务，向用户提供应用服务，使用者是应用的终极用户，典型的Saas包括Google Gmail。

而 openstack则属于Iaas， openstack对数据中心的计算、网络、存储资源进行统一管理和分配。

5.openstack架构

使用devstack可以在一台机器上，all-in-one搭建openstack环境。

英文官方文档： https://docs.openstack.org/devstack/latest/

中文安装文档： http://www.trystack.cn/Articles/devstack-notes.html

devstack笔记： http://www.trystack.cn/Articles/devstack-notes.html

核心组件或服务：Nova,Keystone,Glance,Cinder,Neutron

核心节点：控制节点、网络节点、计算节点、存储节点

openstack中的L2、L3网络指的是七层网络协议中的第二层数据链路层和第三层网络层。

NAT：网络地址转换，用于专用网内的本地IP地址与外界网络通信时，将本地IP地址转换成全球IP地址。

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