全面了解KubeVirt

KubeVirt是基於Kubernetes的虛擬化管理平台，它的目標是將VM（虛擬機）管理和容器管理融合在一起，提供一個完整的雲原生應用解決方案。它為用戶提供了熟悉的Kubernetes工具來部署、管理和運行VM。本文將從多個方面對KubeVirt進行詳細闡述，讓大家對它有更深入的了解。

一、KubeVirt網絡

KubeVirt支持不同類型的網絡模型——基於Linux網橋、SR-IOV和MACVTAP。

1. 基於Linux網橋

KubeVirt提供了一個名為kube-ovn的開源項目，它是在Open Virtual Network（OVN）和Open vSwitch（OVS）的基礎上實現的。kube-ovn為Kubernetes上的虛擬化工作負載提供了一種簡單而高效的網絡管理方式。


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

在上述yaml文件中，我們創建了名為lsw0的邏輯交換機，並將其子網設置為192.168.0.0/24。

2. SR-IOV

KubeVirt通過SR-IOV技術將物理網絡透傳到容器中，從而提高了網絡性能和吞吐量。SR-IOV可以在不犧牲VM性能的情況下提供高速網絡。


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，我們創建了一個名為testvm的VM實例，並將它的網絡接口配置為SR-IOV虛擬網絡，並分配了4個虛擬網絡功能（VFs）。

二、KubeVirt SR-IOV

SR-IOV是一種將物理網絡透傳到容器中的技術，它可以在不犧牲VM性能的情況下提供高速網絡。KubeVirt通過SR-IOV實現了對虛擬機網絡的加速，提高了虛擬機的性能和吞吐量。

1. SR-IOV網絡配置

為了使用SR-IOV虛擬網絡，需要在Kubernetes上創建一個SR-IOV網絡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，我們創建了一個名為sriov-network的SR-IOV虛擬網絡，將其類型設置為透傳，VLAN ID設置為100，並將其物理網絡設備設置為enp6s0。

2. SR-IOV虛擬機網絡接口配置

為虛擬機配置SR-IOV虛擬網絡，只需在虛擬機定義文件中為其添加一個SR-IOV設備即可。


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，我們創建了一個名為testvm的VM實例，並將其網絡接口配置為SR-IOV虛擬網絡sriov-network。

三、KubeVirt官網

KubeVirt的官方網站提供了眾多的文檔和資源，可以幫助用戶更好地了解和使用KubeVirt。您可以從以下鏈接中獲取更多信息：

四、KubeVirt部署

KubeVirt可以在多種環境中部署，包括裸機、Kubernetes、OpenShift等。下面我們將以Kubernetes環境為例介紹KubeVirt的部署。

1. 部署KubeVirt

KubeVirt的部署可以通過helm chart來完成。


# 添加KubeVirt存儲庫
helm repo add kubevirt https://kubevirt.github.io/kubevirt

# 創建KubeVirt命名空間
kubectl create ns kubevirt

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

2. 部署VM

部署VM可以通過創建VM定義文件來完成。


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，我們創建了名為testvm的VM實例，並將其配置為一台運行在KubeVirt中的CirrOS虛擬機。

五、KubeVirt底層

KubeVirt的實現原理是將QEMU/KVM虛擬機以容器的形式運行在Kubernetes上，讓它們與容器應用一樣被實時調度，並且可以通過Kubernetes API進行管理。此外，KubeVirt還使用CRD（自定義資源定義）來擴展Kubernetes API，從而提供了更完整的VM管理功能。

六、KubeVirt遷移虛擬機

KubeVirt提供了遷移虛擬機的功能，您可以通過以下步驟來完成虛擬機的遷移：

在源節點上執行live migration操作，將虛擬機的運行狀態傳輸到目標節點。
在目標節點上重新啟動虛擬機。

1. 配置遷移參數

在進行遷移前，需要先對遷移參數進行配置。


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，我們為虛擬機testvm配置了migrationTransport為direct。

2. 執行遷移操作

在配置完遷移參數後，可以執行虛擬機的遷移操作。


virtctl migrate testvm node2

在上述命令中，我們將虛擬機testvm從當前節點遷移到節點node2。

七、KubeVirt成熟嗎

KubeVirt已經在GitHub上開源，並且已經發佈了多個版本。隨着Kubernetes和容器生態系統的發展，KubeVirt也將會變得越來越成熟和穩定。

八、KubeVirt Windows

KubeVirt支持運行Windows虛擬機，您可以通過以下步驟來完成Windows虛擬機的配置和部署：

創建Windows VM鏡像，並上傳到KubeVirt容器倉庫。
創建Windows VM定義文件，並指定VM鏡像和其它相關配置。
通過virtctl命令將VM部署到Kubernetes集群中。

九、KubeVirt OpenStack

KubeVirt和OpenStack可以共存，用戶可以藉助KubeVirt擴展OpenStack的虛擬化能力。您可以使用下面的yaml文件來創建一個KubeVirt的OpenStack虛擬機：


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，我們為KubeVirt虛擬機testvm配置了openstack網絡和CirrOS鏡像。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-hk/n/155416.html