libvirt详解

╰+攻爆jí腚メ 2023-02-25 10:20 1阅读 0赞

\*\*提要：\*\*虚拟云实现的三部曲：虚拟化技术实现–>虚拟机管理–>集群资源管理(云管理)。

libvirt是目前使用最为广泛的对KVM虚拟机进行管理的工具和API。Libvirtd是一个daemon进程，可以被本地的virsh调用，也可以被远程的virsh调用，Libvirtd调用qemu-kvm操作虚拟机。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**why&&what**  
实现一朵可运行、可运维的云，需要完整的实现三层：VIM层、VNFM层、NFVO层，其中实现对VNF的生命周期管理是VNFM层要实现核心功能。但要做到对VNF的控制管理谈何容易，VIM层中提供的hypervisor技术多种多样，包括kvm,vmware,xen等等，每种技术提供的驱动和API又都不尽相同。即使能够做到单种技术的控制管理，还要实现不同hypervisor下VNF的迁移，困难可想而知。  
而Libvirt正是为解决上述问题而生，通过在VIM层和VNFM层提供一个虚拟抽象层，提供统一API供上层调用，下层统一封装不同虚拟机，从而方便地实现对虚拟机的管理。  
Libvirt是管理虚拟机、存储、网络的一系列软件集合。它包括了一个API库、一个daemon程序（libvirtd）和一个命令行工具(virsh).主要目标是为各种虚拟化工具提供一套统一可靠的API，让上层可以用一种单一的方式来管理多种不同的虚拟化技术。

**1、什么是libvirt**  
Libvirt是管理虚拟机和其他虚拟化功能，比如存储管理，网络管理的软件集合。位于虚拟机和云管理中间的一个抽象管理层。它包括一个API库，一个守护程序（libvirtd）和一个命令行工具（virsh）；libvirt本身构建于一种抽象的概念之上。它为受支持的虚拟机监控程序实现的常用功能提供通用的API。  
libvirt的主要目标是为各种虚拟化工具提供一套方便、可靠的编程接口，用一种单一的方式管理多种不同的虚拟化提供方式。

**libvirt 的基本操作和大概结构**

*  libvirt 组件有一个 shell，被称为 virsh，提供类似 shell 的界面，可以输入 start、shutdown  
    等命令操作虚拟机
 *  libvirt 有一个守护进程，libvirtd，其对 virsh 的命令做出响应
    
     *  以 non-root 执行 virsh start 时，将以 qemu://session 的方式运行。libvirtd 将启动一个 non-root 的子进程来与 virsh 进行 socket 通信
     *  以 root 执行 virsh start 时，将以 qemu://system 方式运行，libvirtd 直接与 virsh 进行 socket 通信

无论是上述哪种方式，都会创建多个（一般16个）线程，该线程的的作用是将 socket 传递过来的各个命令和配置进行解析，最终形成一个 cmd。  
子线程会将 cmd 通过 pipe 传递给 libvirtd，libvirtd 会 fork 出一个子进程，并 exec cmd  
来自https://blog.csdn.net/sdulibh/article/details/90257557

**libvirt 启动 qemu 的流程图**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**2、主要支持的功能**  
**虚拟机管理**：包括不同的领域生命周期操作，比如：启动、停止、暂停、保存、恢复和迁移。支持多种设备类型的热插拔操作，包括：磁盘、网卡、内存和CPU。  
**远程机器支持**：只要机器上运行了libvirt daemon，包括远程机器，所有的libvirt功能就都可以访问和使用。支持多种网络远程传输，使用最简单的SSH，不需要额外配置工作。  
**存储管理**：任何运行了libvirt daemon的主机都可以用来管理不同类型的存储：创建不同格式的文件镜像（qcow2、vmdk、raw等）、挂接NFS共享、列出现有的LVM卷组、创建新的LVM卷组和逻辑卷、对未处理过的磁盘设备分区、挂接iSCSI共享，等等等等。因为libvirt可以远程工作，所有这些都可以通过远程主机使用。  
网络接口管理：任何运行了libvirt daemon的主机都可以用来管理物理和逻辑的网络接口。  
虚拟NAT和基于路由的网络：任何运行了libvirt daemon的主机都可以用来管理和创建虚拟网络。

**3、支持的虚拟机**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**4、体系结构**  
没有使用libvirt的虚拟机管理方式如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
为支持各种虚拟机监控程序的可扩展性，libvirt实施一种基于驱动程序的架构，该架构允许一种通用的API以通用方式为大量潜在的虚拟机监控程序提供服务。下图展示了libvirt API与相关驱动程序的层次结构。这里也需要注意，libvirtd提供从远程应用程序访问本地域的方式。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
**libvirt的控制方式有两种：**  
1）管理应用程序和域位于同一节点上。管理应用程序通过libvirt工作，以控制本地域。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
2）管理应用程序和域位于不同节点上。该模式使用一种运行于远程节点上、名为libvirtd的特殊守护进程。当在新节点上安装libvirt时该程序会自动启动，且可自动确定本地虚拟机监控程序并为其安装驱动程序。该管理应用程序通过一种通用协议从本地libvirt连接到远程libvirtd。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
**6、相关工具**  
virsh（虚拟 shell）的应用程序，基于命令行的管理工具，可以实现简单的资源管理。它构建于libvirt之上，允许以交互方式使用多个libvirt功能。  
virsh list 列出给定主机上的活动域域id和状态 查看在运行的虚拟机 /domain？  
virsh list --all 查看创建的所有虚拟机  
virsh start domain\_name 启动名称为domain\_name的虚拟机  
virsh suspend domain\_name 挂起虚拟机  
virsh resume domain\_name 恢复被挂起的虚拟机  
virsh autostart domain\_name 开机启动虚拟机，及在虚拟服务libvirt启动时启动虚拟机  
virsh auto start --disable domain\_name 关闭开机启动虚拟机  
virsh shutdown domain\_name 关闭虚拟机（需要ACPID服务的支持，ACPI是Advanced Configuration and PowerInterface缩写，高级配置和电源管理接口）  
virsh reboot domain\_name 重启持久虚拟机  
virsh reset domain\_name 强制重启虚拟机  
virsh destroy domain\_name 强制关闭虚拟机，这种方式是从virsh list列表中将虚拟机删  
除，仍然可以start起来  
virsh net-start default 启动默认的网络  
virsh net-autostart default 自启动默认网络  
彻底删除虚拟机步骤  
1）关闭虚拟机：virsh destroy domain\_name  
2）删除定义：virsh undefine domain\_name  
3）删除虚拟机文件（在/var/lib/libvirtd/下的相关文件）

**创建虚拟机步骤：**  
需要提前准备好xml配置文件（本地没有就去网上抄一个，修改对应参数）  
virsh dumpxml domain\_name > /home/ 转储虚拟机的设置项  
virsh define \*.xml 从xml定义一个虚拟机  
virsh start domain\_name

附上libvirt 官方xml链接  
https://libvirt.org/formatdomain.html

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