一、KVM简介

1. 什么是虚拟化？

虚拟化，通过模拟计算机的硬件，来实现在同一台计算机上同时运行多个不同的操作系统的技术。虚拟化有两种类型：

Hypervisor直接在安装在宿主机的逻辑上：
Hypervisor 直接安装在物理机上，多个虚拟机在 Hypervisor 上运行。Hypervisor 实现方式一般是一个特殊定制的 Linux 系统。Xen 和 VMWare 的 ESXi 都属于这个类型。

Hypervisor安装在宿主机的操作系统上：
物理机上首先安装常规的操作系统，比如 Redhat、Ubuntu 和 Windows。Hypervisor 作为 OS 上的一个程序模块运行，并对管理虚拟机进行管理。KVM、VirtualBox 和 VMWare Workstation 都属于这个类型。

2. KVM是什么？

KVM 全称是基于内核的虚拟机（Kernel-based Virtual Machine），它是一个 Linux 的一个内核模块，该内核模块使得 Linux 变成了一个 Hypervisor：

它由 Quramnet 开发，该公司于 2008年被 Red Hat 收购。
它支持 x86 (32 and 64 位), s390, Powerpc 等 CPU。
它从 Linux 2.6.20 起就作为一模块被包含在 Linux 内核中。
它需要支持虚拟化扩展的 CPU。
它是完全开源的。

3. KVM架构

KVM 是基于虚拟化扩展（Intel VT 或者 AMD-V）的 X86 硬件的开源的 Linux 原生的全虚拟化解决方案。KVM 中，虚拟机被实现为常规的 Linux 进程，由标准 Linux 调度程序进行调度；虚机的每个虚拟 CPU 被实现为一个常规的 Linux 进程。这使得 KMV 能够使用 Linux 内核的已有功能。

但是，KVM 本身不执行任何硬件模拟，需要客户空间程序通过 /dev/kvm 接口设置一个客户机虚拟服务器的地址空间，向它提供模拟的 I/O，并将它的视频显示映射回宿主的显示屏。目前这个应用程序是 QEMU。

4. KVM功能

KVM 所支持的功能包括：

支持CPU 和 memory 超分（Overcommit）
支持半虚拟化I/O （virtio）
支持热插拔（cpu，块设备、网络设备等）
支持对称多处理（Symmetric Multi-Processing，缩写为 SMP ）
支持实时迁移（Live Migration）
支持 PCI 设备直接分配和单根I/O 虚拟化（SR-IOV）
支持内核同页合并（KSM ）
支持 NUMA （Non-Uniform Memory Access，非一致存储访问结构）

5. KVM磁盘管理

在KVM虚拟机中有两种磁盘格式，分别是：

RAW：裸格式。占用空间较大，性能比较好，但不支持快照功能；
qcow2：此为默认虚拟机磁盘格式，占用空间较小，性能相比较RAW稍差，，但它支持快照功能；

6. 虚拟机网络管理

我们之所以在KVM虚拟机中创建多个虚拟机，是为了能够给互联网的用户提供相应的服务。那么首先我们介绍KVM虚拟机的两个模式：

1）、NAT模式

NAT方式是KVM安装完成之后的默认方式，它支持KVM宿主机和虚拟机之间的访问，同时也支持虚拟机访问互联网，但不支持互联网用户对其进行访问！

2）、bridge模式（桥接网络）

Bridge方式即虚拟网桥的网络连接方式，是客户机和子网里面的机器能够互相通信。可以使虚拟机成为网络中具有独立IP的主机。
桥接网络（也叫物理设备共享）被用作把一个物理设备复制到一台虚拟机。网桥多用作高级设置，特别是主机多个网络接口的情况。

KVM网桥的配置方法，可参考网址：https://www.liuwg.com/archives/kvm-bridge

二、KVM安装与配置

1. 查看系统版本

[root@localhost /]# cat /etc/centos-release
CentOS Linux release 8.1.1911 (Core)

2. 关闭防火墙和系统增强功能

[root@localhost /]# systemctl stop firewalld
[root@localhost /]# systemctl disable firewalld
[root@localhost /]# vi /etc/selinux/config
将SELINUX=enforcing改为SELINUX=disabled，重启计算机生效。

3. KVM管理软件安装

[root@localhost /]# yum -y install qemu-kvm  libvirt libvirt-daemon  libvirt-client  libvirt-daemon-driver-qemu  virt-manager virt-install  virt-viewer virt-v2v

软件包介绍：
qemu-kvm: 为kvm提供底层仿真支持；
libvirt-daemon: libvirtd守护进程，管理虚拟机；
libvirt-client: 用户端软件，提供客户端管理命令；
libvirt-daemon-driver-qemu: libvirtd连接qemu的驱动；
libvirt: 虚拟管理模块；
virt-manager: 图形界面管理工具；
virt-install: 虚拟机命令行安装工具；
virt-v2v: 虚拟机迁移工具；

4. 启动KVM并设为开机启动

[root@localhost /]# systemctl start libvirtd 
[root@localhost /]# systemctl enable libvirtd

三、安装虚拟机

1. 使用virt-manager软件新建虚拟机，CentOS8.1需要安装图形化桌面，安装方法如下：

[root@localhost /]# yum grouplist   #查看系统中可安装图形化桌面
Last metadata expiration check: 0:00:04 ago on Sat 18 Apr 2020 05:52:35 PM CST.
Available Environment Groups:
   **Server with GUI
   Server
   Workstation
   Virtualization Host
   Custom Operating System**
Installed Environment Groups:
   Minimal Install
Installed Groups:
   Container Management
   Headless Management
Available Groups:
   .NET Core Development
   RPM Development Tools
   Development Tools
   Graphical Administration Tools
   Legacy UNIX Compatibility
   Network Servers
   Scientific Support
   Security Tools
   Smart Card Support
   System Tools

[root@localhost /]# yum groupinstall "Server with GUI"   #安装此图形化桌面

[root@centos8 ~]# systemctl set-default graphical   #启用图形模式，至此图形化桌面已安装完成。如果使用VNC连接进行安装时，可以不将图形桌面设置为默认模式。