全面了解KubeVirt

KubeVirt是基于Kubernetes的虚拟化管理平台，它的目标是将VM（虚拟机）管理和容器管理融合在一起，提供一个完整的云原生应用解决方案。它为用户提供了熟悉的Kubernetes工具来部署、管理和运行VM。本文将从多个方面对KubeVirt进行详细阐述，让大家对它有更深入的了解。

一、KubeVirt网络

KubeVirt支持不同类型的网络模型——基于Linux网桥、SR-IOV和MACVTAP。

1. 基于Linux网桥

KubeVirt提供了一个名为kube-ovn的开源项目，它是在Open Virtual Network（OVN）和Open vSwitch（OVS）的基础上实现的。kube-ovn为Kubernetes上的虚拟化工作负载提供了一种简单而高效的网络管理方式。


apiVersion: kubeovn.io/v1
kind: LogicalSwitch
metadata:
  name: lsw0
spec:
  switchSubnets:
    - prefix: "192.168.0.0/24"

在上述yaml文件中，我们创建了名为lsw0的逻辑交换机，并将其子网设置为192.168.0.0/24。

2. SR-IOV

KubeVirt通过SR-IOV技术将物理网络透传到容器中，从而提高了网络性能和吞吐量。SR-IOV可以在不牺牲VM性能的情况下提供高速网络。


apiVersion: kubevirt.io/v1alpha3
kind: VirtualMachineInstance
metadata:
  name: testvm
spec:
  domain:
    devices:
      interfaces:
      - name: nic0
        model: virtio
        driver:
          name: vhost
        sriov:
          numVFs: 4

在上述yaml文件中，我们创建了一个名为testvm的VM实例，并将它的网络接口配置为SR-IOV虚拟网络，并分配了4个虚拟网络功能（VFs）。

二、KubeVirt SR-IOV

SR-IOV是一种将物理网络透传到容器中的技术，它可以在不牺牲VM性能的情况下提供高速网络。KubeVirt通过SR-IOV实现了对虚拟机网络的加速，提高了虚拟机的性能和吞吐量。

1. SR-IOV网络配置

为了使用SR-IOV虚拟网络，需要在Kubernetes上创建一个SR-IOV网络CRD。


apiVersion: kubeovn.io/v1
kind: SRIOVNetwork
metadata:
  name: sriov-network
spec:
  type: passthrough
  vlanId: 100
  devicePrefix: "enp6s0"

在上述yaml文件中，我们创建了一个名为sriov-network的SR-IOV虚拟网络，将其类型设置为透传，VLAN ID设置为100，并将其物理网络设备设置为enp6s0。

2. SR-IOV虚拟机网络接口配置

为虚拟机配置SR-IOV虚拟网络，只需在虚拟机定义文件中为其添加一个SR-IOV设备即可。


apiVersion: kubevirt.io/v1alpha3
kind: VirtualMachineInstance
metadata:
  name: testvm
spec:
  domain:
    devices:
      interfaces:
      - name: nic0
        model: virtio
        driver:
          name: vhost
        sriov:
          networkName: sriov-network

在上述yaml文件中，我们创建了一个名为testvm的VM实例，并将其网络接口配置为SR-IOV虚拟网络sriov-network。

三、KubeVirt官网

KubeVirt的官方网站提供了众多的文档和资源，可以帮助用户更好地了解和使用KubeVirt。您可以从以下链接中获取更多信息：

四、KubeVirt部署

KubeVirt可以在多种环境中部署，包括裸机、Kubernetes、OpenShift等。下面我们将以Kubernetes环境为例介绍KubeVirt的部署。

1. 部署KubeVirt

KubeVirt的部署可以通过helm chart来完成。


# 添加KubeVirt存储库
helm repo add kubevirt https://kubevirt.github.io/kubevirt

# 创建KubeVirt命名空间
kubectl create ns kubevirt

# 安装KubeVirt
helm install kubevirt kubevirt/kubevirt -n kubevirt

2. 部署VM

部署VM可以通过创建VM定义文件来完成。


apiVersion: kubevirt.io/v1alpha3
kind: VirtualMachineInstance
metadata:
  name: testvm
spec:
  running: true
  template:
    spec:
      domain:
        cpu:
          cores: 2
        devices:
          disks:
          - name: containerdisk
            container:
              image: kubevirt/cirros-registry-disk-demo:latest
          interfaces:
            - name: default
              bridge: {}
      terminationGracePeriodSeconds: 0

在上述yaml文件中，我们创建了名为testvm的VM实例，并将其配置为一台运行在KubeVirt中的CirrOS虚拟机。

五、KubeVirt底层

KubeVirt的实现原理是将QEMU/KVM虚拟机以容器的形式运行在Kubernetes上，让它们与容器应用一样被实时调度，并且可以通过Kubernetes API进行管理。此外，KubeVirt还使用CRD（自定义资源定义）来扩展Kubernetes API，从而提供了更完整的VM管理功能。

六、KubeVirt迁移虚拟机

KubeVirt提供了迁移虚拟机的功能，您可以通过以下步骤来完成虚拟机的迁移：

在源节点上执行live migration操作，将虚拟机的运行状态传输到目标节点。
在目标节点上重新启动虚拟机。

1. 配置迁移参数

在进行迁移前，需要先对迁移参数进行配置。


apiVersion: kubevirt.io/v1
kind: VirtualMachine
metadata:
  name: testvm
spec:
  running: true
  domain:
    devices:
      disks:
      - name: containerdisk
        volumeName: containerdisk
      interfaces:
      - name: default
        bridge: {}
    resources:
      requests:
        memory: 256Mi
      limits:
        memory: 512Mi
  migrationTransport: direct

在上述yaml文件中，我们为虚拟机testvm配置了migrationTransport为direct。

2. 执行迁移操作

在配置完迁移参数后，可以执行虚拟机的迁移操作。


virtctl migrate testvm node2

在上述命令中，我们将虚拟机testvm从当前节点迁移到节点node2。

七、KubeVirt成熟吗

KubeVirt已经在GitHub上开源，并且已经发布了多个版本。随着Kubernetes和容器生态系统的发展，KubeVirt也将会变得越来越成熟和稳定。

八、KubeVirt Windows

KubeVirt支持运行Windows虚拟机，您可以通过以下步骤来完成Windows虚拟机的配置和部署：

创建Windows VM镜像，并上传到KubeVirt容器仓库。
创建Windows VM定义文件，并指定VM镜像和其它相关配置。
通过virtctl命令将VM部署到Kubernetes集群中。

九、KubeVirt OpenStack

KubeVirt和OpenStack可以共存，用户可以借助KubeVirt扩展OpenStack的虚拟化能力。您可以使用下面的yaml文件来创建一个KubeVirt的OpenStack虚拟机：


apiVersion: kubevirt.io/v1alpha3
kind: VirtualMachineInstance
metadata:
  name: testvm
spec:
  domain:
    type: openstack
    devices:
      disks:
      - name: containerdisk
        volumeName: containerdisk
      interfaces:
      - name: default
        openstackNetworkProvider:
          networkID: "1265fbbe-12fe-468c-b299-9ccfa7d35db4"
    resources:
      requests:
        memory: 256Mi
      limits:
        memory: 512Mi
  volumes:
  - name: containerdisk
    containerDisk:
      image: kubevirt/cirros-registry-disk-demo:latest

在上述yaml文件中，我们为KubeVirt虚拟机testvm配置了openstack网络和CirrOS镜像。

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