Установка и настройка KVM

Виртуализация с использованием KVM (Kernel-based Virtual Machine) позволяет создавать и управлять виртуальными машинами на платформе Linux. В этой документации подробно рассмотрены требования к оборудованию и ПО, процесс установки KVM на различных дистрибутивах Linux, настройка сети и хранения для KVM, а также тонкая настройка производительности. Мы будем использовать пакетный менеджер tdnf, который является стандартным для НАЙС ОС.

Требования к оборудованию и ПО

Перед установкой KVM необходимо убедиться, что ваш сервер или рабочая станция соответствует минимальным требованиям к оборудованию и ПО.

Аппаратные требования

  • Процессор с поддержкой виртуализации (Intel VT-x или AMD-V).
  • Минимум 2 ГБ оперативной памяти (рекомендуется 4 ГБ и более).
  • Достаточно свободного дискового пространства для хранения виртуальных машин (рекомендуется 20 ГБ и более).

Программные требования

  • 64-разрядная версия Linux с ядром 2.6.20 или выше.
  • Права суперпользователя для установки и настройки KVM.

Установка KVM

Установка KVM может различаться в зависимости от используемого дистрибутива Linux. Ниже приведены инструкции для установки KVM на НАЙС ОС и других популярных дистрибутивах.

Установка KVM на НАЙС ОС

Для установки KVM на НАЙС ОС используйте пакетный менеджер tdnf:


sudo tdnf install qemu-kvm libvirt virt-install bridge-utils
sudo systemctl enable --now libvirtd

Настройка сети и хранения для KVM

Для полноценного использования KVM необходимо правильно настроить сеть и системы хранения. Рассмотрим, как это сделать.

Настройка сети

Для настройки сети используем сетевой мост, что позволит виртуальным машинам работать в одной сети с хостовой системой. Следуйте приведенным инструкциям для создания и настройки сетевого моста.

Создание сетевого моста

На НАЙС ОС создайте файл конфигурации для сетевого моста:


sudo nano /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0

Добавьте следующие строки в файл:


DEVICE=br0
TYPE=Bridge
BOOTPROTO=dhcp
ONBOOT=yes

Обновление конфигурации сети

Настройте основной сетевой интерфейс (например, eth0) для использования моста:


sudo nano /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

Обновите файл следующими строками:


DEVICE=eth0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0

Перезапустите сетевые службы для применения изменений:


sudo systemctl restart network

Настройка хранения

Для хранения виртуальных машин и их дисков используйте LVM (Logical Volume Manager) или другой тип хранилища. Рассмотрим создание логического тома для хранения виртуальных машин.

Создание логического тома

Для создания нового логического тома выполните следующие команды:


sudo pvcreate /dev/sdb
sudo vgcreate kvm-vg /dev/sdb
sudo lvcreate -L 50G -n kvm-lv kvm-vg

Создайте файловую систему на новом логическом томе и смонтируйте его:


sudo mkfs.ext4 /dev/kvm-vg/kvm-lv
sudo mkdir /mnt/kvm-storage
sudo mount /dev/kvm-vg/kvm-lv /mnt/kvm-storage

Тонкая настройка производительности

После установки и настройки KVM важно оптимизировать производительность виртуальных машин. Рассмотрим несколько рекомендаций и настроек для повышения производительности.

Использование Virtio драйверов

Virtio драйверы обеспечивают высокую производительность ввода-вывода в виртуальных машинах. Убедитесь, что ваши виртуальные машины используют Virtio для дисков и сетевых интерфейсов.

При создании виртуальной машины используйте следующие параметры:


sudo virt-install --name=myvm --ram=2048 --vcpus=2 --disk path=/mnt/kvm-storage/myvm.img,bus=virtio --network bridge=br0,model=virtio --cdrom=/path/to/ubuntu.iso

Настройка HugePages

Использование HugePages может значительно улучшить производительность за счет уменьшения накладных расходов на управление памятью. Для включения HugePages выполните следующие шаги:

Отредактируйте файл /etc/sysctl.conf и добавьте следующие строки:


vm.nr_hugepages=128

Примените изменения:


sudo sysctl -p

Убедитесь, что KVM использует HugePages, отредактировав конфигурацию виртуальной машины:



  ...
  
    
  
  ...

Настройка CPU Pinning

Закрепление виртуальных CPU (vCPU) за физическими ядрами процессора (CPU pinning) может улучшить производительность, особенно на системах с высокой нагрузкой.

Используйте virsh для настройки CPU pinning:


sudo virsh vcpupin myvm 0 2
sudo virsh vcpupin myvm 1 3

Настройка I/O Thread

Для улучшения производительности ввода-вывода создайте отдельные потоки I/O для дисков виртуальных машин. Отредактируйте конфигурацию виртуальной машины и добавьте:



  ...
  2
  
    
      
    
    ...
  

Настройка и оптимизация KVM может значительно повысить производительность и эффективность виртуальных машин. Следуя приведенным рекомендациям и инструкциям, вы сможете развернуть мощную виртуальную инфраструктуру, удовлетворяющую вашим требованиям. Правильная настройка сети и систем хранения, использование передовых драйверов и технологий помогут вам достичь наилучших результатов.