KVM虚拟化系统解决方案--KVM虚拟化（基于飞腾FT2000+/64）

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本文分享至飞腾开发者平台《FT-2000_64_KVM虚拟化系统解决方案--KVM虚拟化》

1 介绍

  本文主要介绍基于硬件虚拟化的全虚拟化解决方案（KVM）以及基于FT-2000+/64服务器搭建KVM虚拟化环境。

2 KVM简介

  KVM，即基于硬件虚拟化的全虚拟化解决方案。在kvm架构中，虚拟机的实现为常规的Linux进程，每一个vcpu对应一个宿主机的线程。详见参考地址：https://baike.baidu.com/item/KVM/522955?fr=aladdin

  KVM虚拟机主要有以下几个特性，包括内存管理、存储、设备驱动程序、可伸缩性、动态迁移等，详见参考地址：https://blog.csdn.net/weixin_67901533/article/details/124163922。

2.1 KVM模块

  目前，KVM支持多种处理器平台，它支持最常见的的Intel/AMD的X86和X86_64平台，也支持PowerPC、ARM等平台。详见地址：
https://www.cnblogs.com/youcoding/p/15330714.html

  KVM仅支持硬件辅助的虚拟化，所以打开并初始化系统硬件以支持虚拟机的运行，是KVM模块的职责所在。KVM模块会创建一个/dev/kvm设备，并等待来自用户空间的命令。这个设备就是与用户空间QEMU进行交互的设备。

  除了CPU虚拟化外，内存虚拟化也是由KVM模块进行管理，但是，外设的模拟一般不由KVM负责。而是由用户空间的QEMU负责。

2.2 QEMU用户态设备模拟

  QEMU原本就是一个开源的虚拟机软件项目，而不是KVM虚拟化软件的一部分。与KVM不同，QEMU最初实现的虚拟机是一个纯软件模拟实现，通过二进制翻译来实现虚拟化客户机中的CPU指令模拟，所以性能比较低。但是，其优点是跨平台。详见参考地址：
https://www.cnblogs.com/youcoding/p/15330714.html

  QEMU通过与KVM的密切结合，从而极大地提高了虚拟机的性能。总之，QEMU既是一个功能完整的虚拟机监控器，也在QEMU/KVM的软件栈中承担设备模拟的工作。

2.3 KVM上层管理工具

  下面是当下kvm/qemu最流行的几个管理工具，主要包括libvirt、virsh、virt-manger、OpenStack，各管理工具的特点可以见如下参考地址：

https://www.cnblogs.com/youcoding/p/15330714.html

3 搭建KVM环境

3.1 硬件环境

  飞腾FT-2000+/64机器两台用来搭建KVM环境（后面作为迁移时使用），硬件配置：

  主频：2.2 GHz

  内存条: 8*16GB DDR4（三星 2Rx8 PC3-1280P-11-11-11）

  操作系统：CentOS7- arm64

  内核：linux-4.19.1编译

  文件系统：ext4

  硬盘：1T 希捷7200转机械硬盘（至少分为两个分区）

  网卡: intel 82745L pcie网卡

  飞腾FT-1500A/16机器一台用来编译内核和后面作为动态迁移时的nfs服务器用，硬件配置：

  主频：1.5 GHz

  内存条: 2*4GB DDR3

  操作系统：麒麟操作系统4.0.2

  文件系统：ext4

  硬盘：1T 希捷7200转机械硬盘（至少分为两个分区）

  网卡: intel 82745L pcie网卡

3.2 虚拟化相关内核配置

  内核移植、系统移植请参考《飞腾FT-2000+/64系统开发指南》文档。

[\*] Virtualization ---\>

[\*]  Kernel-based Virtual Machine (KVM) support

      <M>  Host kernel accelerator for virtio net

      <M>  vhost virtio-vsock driver

      [*]  Cross-endian support for vhost

      kvm模块、新的vhost支持以及virtio支持，都选上。

Device Driver----->

      [*] Virtualization drivers ----

      [*] Virtio drivers --->

<*>  PCI driver for virtio devices

      [*]   Support for legacy virtio draft 0.9.X and older devices

      <*>  Virtio balloon driver

      <M>  Virtio input driver

      <*>  Platform bus driver for memory mapped virtio devices

      [*]   Memory mapped virtio devices parameter parsing

      虚拟化驱动，virtio驱动支持，都选上。

SCSI device support------>

[*] SCSI low-level drivers --->

<M>  virtio-scsi support

virtio-scsi设备驱动选上。

[*] Block devices ---\>

      <M>  Virtio block driver

      [*]   SCSI passthrough request for the Virtio block driver

      virtio-block设备驱动选上。

 network driver support--------\>

      [*]  Network core driver support

      <*>   Universal TUN/TAP device driver support

      <M>   Virtio network driver

      TAP设备和virtio网卡驱动选上。

 Character devices --->

      <*> Virtio console

      virtio 串口选上。

 Graphics support --->

      <M> Virtio GPU driver

      virtio-gpu支持选上。

 [*] IOMMU Hardware Support --->

      Generic IOMMU Pagetable Support --->

                    [*] ARMv7/v8 Short Descriptor Format

             [*]  IOMMU passthrough by default

      [*]  ARM Ltd. System MMU (SMMU) Support

      [*]  ARM Ltd. System MMU Version 3 (SMMUv3) Support

      选上对IOMMU的支持。

3.3 KVM虚拟化环境搭建结果验证

  使用dmesg相关命令，验证KVM环境搭建成功。

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