Linux 云盘算底层技能原理

虚拟化技能介绍

虚拟化与云盘算的关系

虚拟化是什么
虚拟化是一种技能，顾名思义，就是将不可拆分的实体资源变成可以自由划分的逻辑资源，从而实现资源的整合、隔离、再分配，云盘算就是利用了虚拟化技能的这个特点。
云盘算是什么
云盘算是一种服务模式（IAAS），其头脑就是把各种资源整合起来，然后租给有须要的用户、此中的资源包括处理器（CPU）、内存、存储、网络和其他基本的盘算资源。通常我们通过虚拟化手段把这些资源分割打包提供给用户使用。

常见虚拟化技能

虚拟化主要厂商及产品

系列	PC/服务器版代表
VMware	VMware Workstation、vSphere
Microsoft	VirtualPC、Hyper-V
RedHat	KVM、RHEV
Cetrix	Xen
Oracle	Oracle VM VirtualBox

虚拟化平台安装

Linux内核模块管理下令

下令	下令形貌
lsmod	查看已经加载的内核模块
modprobe	加载内核模块
sysctl	设置内核参数
rmmod	卸载内核模块

Linux验证虚拟化支持指令集

1. [root@ecs ~]# grep -Po "vmx|svm" /proc/cpuinfo
2. vmx
3. vmx

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KVM/QEMU/LIBVIRTD

KVM是Linux内核模块，它须要CPU指令集的（Intel-VT，AMD-V）支持，是一种硬件辅助虚拟化技能
QEMU是一个虚拟化的仿真工具，通过ioctl与内核模块交互完成对硬件的虚拟化支持
Libvirt是一个对虚拟化管理的接口和工具，提供客户端步伐，比方：virsh，virt-manager

构建虚拟化平台工具软件包

软件包	服务
quem-kvm	虚拟化仿真步伐
libvirt-daemon	核心守护历程
libvirt-client	客户端步伐
libvirt-daemon-driver-qemu	QEMU管理模块
libvirt-daemon-driver-network	网络管理模块
dnsmasq	DHCP、DNS服务

安装虚拟化服务

1. [root@ecs ~]# dnf install -y qemu-kvm libvirt-daemon libvirt-client libvirt-daemon-driver-qemu libvirt-daemon-driver-network dnsmasq
2. [root@ecs ~]# systemctl enable --now libvirtd
3. [root@ecs ~]# lsmod |grep kvm
4. kvm_intel             174841  6
5. kvm                   578518  1 kvm_intel
6. irqbypass              13503  1 kvm
7. [root@ecs ~]# virsh version
8. Compiled against library: libvirt 8.0.0
9. Using library: libvirt 8.0.0
10. Using API: QEMU 8.0.0
11. Running hypervisor: QEMU 6.2.0

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虚拟化网络

虚拟网络管理下令

下令	下令形貌
virsh net-list [--all]	列出虚拟网络
virsh net-start	启动虚拟网络设备
virsh net-destroy	制止虚拟网络设备
virsh net-define	根据 xml 文件创建虚拟网络
virsh net-undefine	删除一个虚拟网络设备
virsh net-edit	修改虚拟网络设备的配置
virsh net-autostart	设置开机自启动

创建虚拟网桥

1. # 官网手册: https://libvirt.org/docs.html
2. [root@ecs ~]# vim /etc/libvirt/qemu/networks/vbr.xml
3. <network>
4.   <name>vbr</name>
5.   <forward mode='nat'/>
6.   <bridge name='vbr' stp='on' delay='0'/>
7.   <ip address='192.168.100.254' netmask='255.255.255.0'>
8.     <dhcp>
9.       <range start='192.168.100.128' end='192.168.100.200'/>
10.     </dhcp>
11.   </ip>
12. </network>
14. # 创建网桥
15. [root@ecs ~]# virsh net-define /etc/libvirt/qemu/networks/vbr.xml
16. Network vbr defined from /etc/libvirt/qemu/networks/vbr.xml
18. # 设置开机自启动
19. [root@ecs ~]# virsh net-autostart vbr
20. Network vbr marked as autostarted
22. # 启动网桥
23. [root@ecs ~]# virsh net-start vbr
24. Network vbr started
26. # 验证状态
27. [root@ecs ~]# virsh net-list --all
28. Name   State    Autostart   Persistent
29. -----------------------------------------
30. vbr    active   yes         yes
33. # 验证
34. [root@ecs ~]# ifconfig vbr

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虚拟机配置管理

虚拟机原理概述

虚拟配置文件（*.xml）
文件默认路径：/etc/libvirt/qemu/
用途：界说了虚拟机的设备，比方：CPU、内存、网卡等

存储文件（*.img）
文件默认路径：/var/lib/libvirt/images/
用途：仿真虚拟磁盘，存储所有数据信息

虚拟机磁盘可以使用块设备、逻辑卷设备、文件仿真等。
此中文件仿真模式具有易迁移、易扩展、支持多种磁盘格式、配置方便等特点，在云平台上被广泛使用。
在文件仿真中被广泛采用的COW格式具有：支持弹性空间、支持后端盘复用、支持快照、支持压缩的特点。

Copy On Write写时拷贝技能
COW技能使用指针指向原始盘所有块。
若一个块要被改写，起首把数据从原始盘拷贝到前端盘，然后在前端盘举行改写，最后把数据指针指向改写过的数据。
原始盘始终是只读的。


虚拟机磁盘管理

qemu-img
qemu-img是虚拟机的磁盘管理下令，支持非常多的磁盘格式，比方：raw、qcow2、vdi、vmdk等
qemu-img下令格式：
qemu-img 子下令 子下令参数 块文件名称 大小
常用子下令有：
create 创建磁盘
info 查看磁盘信息

克隆磁盘

1. [root@ecs ~]# cp cirros.qcow2 /var/lib/libvirt/images/
2. [root@ecs ~]# cd /var/lib/libvirt/images/
3. [root@ecs ~]# qemu-img create -F qcow2 -f qcow2 -b cirros.qcow2 vmhost.img 20G
4. [root@ecs ~]# qemu-img info vmhost.img #查看信息

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虚拟机配置文件

1. [root@ecs ~]# vim vmbase.xml
2. <domain type="kvm">
3.   <name>vmhost</name>
4.   <memory unit="KB">1048576</memory>
5.   <currentMemory unit="KB">1048576</currentMemory>
6.   <vcpu placement="static">2</vcpu>
7.   <os>
8.     <type arch="x86_64" machine="pc">hvm</type>
9.     <boot dev="hd" />
10.     <bootmenu enable="yes" />
11.     <bios useserial="yes" />
12.   </os>
13.   <features>
14.     <acpi />
15.     <apic />
16.   </features>
17.   <cpu mode="host-passthrough" />
18.   <clock offset="localtime" />
19.   <on_poweroff>destroy</on_poweroff>
20.   <on_reboot>restart</on_reboot>
21.   <on_crash>restart</on_crash>
22.   <devices>
23.     <emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>
24.     <disk type="file" device="disk">
25.       <driver name="qemu" type="qcow2" />
26.       <source file="/var/lib/libvirt/images/vmhost.img" />
27.       <target dev="vda" bus="virtio" />
28.     </disk>
29.     <interface type="bridge">
30.       <source bridge="vbr" />
31.       <model type="virtio" />
32.     </interface>
33.     <channel type="unix">
34.       <target type="virtio" name="org.qemu.guest_agent.0" />
35.     </channel>
36.     <serial type="pty" />
37.     <console type="pty">
38.       <target type="serial" />
39.     </console>
40.     <memballoon model="virtio" />
41.   </devices>

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创建虚拟机

1. [root@ecs ~]# virsh define vmbase.xml
2. [root@ecs ~]# virsh list --all
3. Id    Name                           State
4. ----------------------------------------------------
5. -     vmhost                         shut off
6. [root@ecs ~]# virsh start vmhost
7. Domain vmhost started
8. [root@ecs ~]# virsh console vmhost # 两次回车
9. Connected to domain vmhost
10. Escape character is ^]
12. login as 'cirros' user. default password: 'gocubsgo'. use 'sudo' for root.
13. cirros login:
14. 退出使用 ctrl + ]

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虚拟机管理下令

下令	下令形貌
virsh list [--all]	列出虚拟机
virsh start/shutdown	启动/关闭虚拟机
virsh destroy	强制制止虚拟机
virsh define/undefine	创建/删除虚拟机
virsh console	连接虚拟机的 console
virsh edit	修改虚拟机的配置
virsh autostart	设置虚拟机自启动
virsh dominfo	查看虚拟机择要信息
virsh domiflist	查看虚拟机网卡信息
virsh domblklist	查看虚拟机硬盘信息

    
云服务类型

三大服务模式

IaaS: 基础办法服务，Infrastructure-as-a-service
PaaS: 平台服务，Platform-as-a-service
SaaS: 软件服务，Software-as-a-service

公有云、私有云、混合云

公有云：是第三方的云供应商，通过互联网为广大用户提供的一种按需使用的服务器资源，是一种云基础办法。
私有云：是一个企业或组织的专用云环境。一样平常在企业内部使用，不对外提供服务，因此它也被视为一种企业云。
混合云：是在私有云的基础上，组合其他公有云资源，从而答应在不同云环境之间共享应用和数据的使用方式。


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