KVM是業(yè)界主流VMM之一，他以開源而流行，在前兩年KVM非常火，現(xiàn)在也不會差到哪里去。一般公司都會用到。或者真的不差硬件服務器。 （文章比較長，建議收藏后，再查看）
圓規(guī)正轉(zhuǎn)，下面說說KVM的安裝教程，沒有物理機可用（實在太窮），在自己的VMware Workation中搭建完成.
檢查vm 是否支持虛擬化。 先在虛擬機的設(shè)置里查看，把框里面的兩項打上勾保存。啟動虛擬機
操作系統(tǒng)：CentOS 7.1
軟件包：系統(tǒng)自帶yum源
如果是在硬件服務器的話
備注：進入BIOS中選擇Intel VirtualTechnology這一項，默認disabled（關(guān)閉），選擇enabled（開啟）就可以了
# grep -E 'svm|vmx' /proc/cpuinfo
vmx 為Intel的CPU指令集svm 為AMD的CPU指令集
yum安裝KVM及所需組件
yum install -y qemu-kvm libvirt virt-install virt-manager bridge-utils
激活并啟動libvirt服務 （如果沒操作后面運行virsh命令會報錯）
systemctl stop libvirtd.service
systemctl start libvirtd.service
這里貼一下這個幾個組件關(guān)系圖（詳細關(guān)系下一節(jié)中講）
創(chuàng)建ISO鏡像：
# dd if=/dev/cdrom of=/opt/CentOS-7.1.iso
（不用光盤的話，可直接上傳iso到centos上）
創(chuàng)建虛擬機硬盤：
# qemu-img create -f qcow2 /kvmdir/test.img 4G
# virt-install -n centos --ram=512 --disk=/opt/kvm/centos7.img --location CentOS-7-x86_64-DVD-1511.iso --graphics none --check all=off --network=default --vcpus=1 --extra-args='console=tty0 console=ttyS0'
-n 虛擬機名字
--ram 虛擬內(nèi)存大小
--disk 虛擬機安裝路徑
--location 虛擬機安裝介質(zhì)
--graphics none圖形化輸出到命令行 --
--check all=off 可刪除
--check path_in_use=off 或 --check all=off 選項覆蓋
--vcpus=1 指定cpu個數(shù) --vcpus=1,maxcpu=5 最小一個 最大5個
--extra-args='console=tty0 console=ttyS0' 這串表示可以通過console的方式連接已經(jīng)創(chuàng)建的虛擬機。
配置橋接網(wǎng)絡(luò)
默認情況下所有虛擬機只能夠在host內(nèi)部互相通信，如果需要通過局域網(wǎng)訪問虛擬機，需要創(chuàng)建一個橋接網(wǎng)絡(luò)。
1.停止NetworkManager服務
# systemctl stop NetworkManager
該服務開啟的情況下直接去修改網(wǎng)卡的配置文件會造成信息的不匹配而導致網(wǎng)卡激活不了。
2.修改以太網(wǎng)卡配置文件
# cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
主要修改以下幾項就可以了
DEVICE=eth0
BRIDGE=br0
ONBOOT=yes
TYPE=Ethernet
原有的以太網(wǎng)絡(luò)不需要配置IP地址，指定橋接的網(wǎng)卡設(shè)備(如br0)即可。
3.修改橋接網(wǎng)卡配置文件
# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
TYPE=Bridge
DEVICE=br0
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.168.237.131
GATEWAY=192.168.237.1
NETMASK=255.255.255.0
橋接網(wǎng)卡的需要配置IP地址，當然也可以用DHCP。需要注意的是橋接網(wǎng)卡br0中DEVICE的名字一定要與以太網(wǎng)卡eth0中BRIDGE對應。
網(wǎng)卡配置及這些啥啥啥nat模式不清楚可以參考小編以前寫的
centos 配置網(wǎng)絡(luò)方法
什么是NAT模式，vmware網(wǎng)絡(luò)設(shè)置詳解
注意：NM_CONTROLLED參數(shù)表示該網(wǎng)卡是否被NetworkManager服務管理，設(shè)置為no的話就是不接管，那么之前不用停止NetworkManager服務。
6.連接虛擬機
查看安裝的虛擬機狀態(tài)
# virsh -c qemu:///system list ###此命令要在重啟服務器后使用，否則會報錯
error: failed to connect to the hypervisor
error: Failed to connect socket to '/var/run/libvirt/libvirt-sock': No such file or directory
# reboot
console 連接kvm虛擬機
# virshconsole centos
OK Kvm初步安裝完成。后面還有很多功能，建快照，復制虛擬機等。
1）安裝過程無報錯、輸入#virsh list --all可以查看到已安裝的系統(tǒng)信息。
2）virsh start Centos
3）virsh console Centos
4）成功進入虛擬系統(tǒng)
覺得本教程有幫助，請小小的點個贊 ，謝謝
文/小白
任何平臺根據(jù)場景的不同，都有相應的優(yōu)化。不一樣的硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，同樣的一個平臺，它跑出的效果也肯定不一樣。就好比一輛法拉利，在高速公路里跑跟鄉(xiāng)村街道跑，速度和激情肯定不同...
所以，我們做運維工作，也是如此。首先你得充分了解你所用的軟件平臺，然后根據(jù)你現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境去充分的測試，最后得出結(jié)果，做最優(yōu)的調(diào)整。
KVM也是一樣，首先要做的是充分的了解它，看看有哪些參數(shù)和設(shè)置我們可以做出調(diào)整，最終應用以求發(fā)揮最高的性能。
那么KVM的性能調(diào)優(yōu)，我們可以從四個方面入手 —— CPU、內(nèi)存、磁盤IO、網(wǎng)絡(luò)。
CPU這塊我們是針對NUMA這塊的調(diào)優(yōu)，那么什么是NUMA呢？NUMA是英文 Non Uniform Memory Access Architecture 的縮寫，意思就是非統(tǒng)一內(nèi)存訪問，它是一種解決多CPU共同工作的解決方案。我們知道現(xiàn)在的服務器配置都比較高了，CPU很多都是多路多核的，而且CPU是需要跟存儲器進行數(shù)據(jù)交互的，以往的年代，那時候的CPU運算速率不高，而且都是單CPU模式，那么存儲器里的數(shù)據(jù)要放到CPU里進行運算這是完完全全跟得上的。但是現(xiàn)在的CPU運算速度大大增強了，而且都是多CPU模式，于是就出現(xiàn)了不平衡，那就是存儲器里的數(shù)據(jù)完全不夠讓CPU消化，并且還會出現(xiàn)多個CPU搶食存儲器的情況... 這種情況下CPU就表現(xiàn)得非常的饑渴... 數(shù)據(jù)不夠享用，而且存儲器還不夠分配。
因此計算機科學家為了提升計算機的性能，就認真的研究了下CPU和存儲器之間的協(xié)調(diào)交互模式。總體核心思想就是尋找一個多CPU模式下，如何讓CPU能最大化的“享用”更多來自多個存儲器的數(shù)據(jù)。
于是就設(shè)計出了以下幾套解決方案：
1.1 SMP技術(shù)
最開始是SMP技術(shù)，SMP（Symmetric Multi-Processing ）技術(shù)就是對稱多處理結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的最大特點就是CPU共享所有資源，比如總線，內(nèi)存，IO系統(tǒng)等等。
既然是共享所有的資源，所以，各個CPU之間是平等的關(guān)系，然后操作系統(tǒng)管理著這些CPU對資源的訪問（通常是用隊列的形式去管理）。每個CPU依次的去處理隊列中的進程，如果兩個CPU同時訪問，那么一般是通過軟件鎖的機制去解決爭奪的問題，軟件鎖這概念跟開發(fā)里的線程安全鎖機制道理是一樣的，當一個CPU處理著一進程，一般會先鎖住，處理完再釋放。
所以說到這里，這里的對稱指的就是CPU之間是平等的無主從，訪問資源也是平等的。我們可以看下面這張圖：
這個結(jié)構(gòu)是最早出現(xiàn)的方案，但是就是因為最早出現(xiàn)，所以它的弊端很快就顯現(xiàn)出來了，那就是它的擴展能力不強。我們看上面這張圖就明顯感覺到，如果服務器要提升性能增加CPU，那么內(nèi)存（內(nèi)存最大化的情況下）就明顯不夠了，因為是共享模式，多一個CPU就多一個吃內(nèi)存數(shù)據(jù)的人... 因此多增加的CPU沒法享受到內(nèi)存的數(shù)據(jù)，就會停歇，這樣就造成了CPU的浪費。
有實驗數(shù)據(jù)表明，SMP型的服務器CPU最好是2-4顆就OK了，多余的就浪費了。
由此可見，這種方式是有缺陷的。。。因此科學家又想到了另外一個結(jié)構(gòu)方案，那就是NUMA。
1.2 NUMA技術(shù)
NUMA剛才我們在前面說了是非統(tǒng)一內(nèi)存訪問的意思，它的出現(xiàn)就很好的解決了SMP的擴展問題。有了NUMA技術(shù)那么就可以把幾十個甚至上百個CPU組合在一個服務器內(nèi)。
NUMA架構(gòu)設(shè)計圖：
從圖中我們發(fā)現(xiàn)，每個CPU模塊之間都是通過互聯(lián)模塊進行連接和信息交互，CPU都是互通互聯(lián)的，同時，每個CPU模塊平均劃分為若干個Chip（不多于4個），每個Chip都有自己的內(nèi)存控制器及內(nèi)存插槽。
在NUMA中還有三個節(jié)點的概念：
本地節(jié)點： 對于某個節(jié)點中的所有CPU，此節(jié)點稱為本地節(jié)點。
鄰居節(jié)點：與本地節(jié)點相鄰的節(jié)點稱為鄰居節(jié)點。
遠端節(jié)點：非本地節(jié)點或鄰居節(jié)點的節(jié)點，稱為遠端節(jié)點。
鄰居節(jié)點和遠端節(jié)點，都稱作非本地節(jié)點(Off Node)。
這里要注意的是，CPU訪問不同類型節(jié)點內(nèi)存的速度是不相同的，訪問本地節(jié)點的速度最快，訪問遠端節(jié)點的速度最慢，即訪問速度與節(jié)點的距離有關(guān)，距離越遠訪問速度越慢，此距離稱作Node Distance。正是因為有這個特點，所以我們的應用程序要盡量的減少不通CPU模塊之間的交互，也就是說，如果你的應用程序能有方法固定在一個CPU模塊里，那么你的應用的性能將會有很大的提升。
訪問速度：本地節(jié)點>鄰居節(jié)點>遠端節(jié)點
因此KVM也是一樣，我們在CPU優(yōu)化這塊就是要讓KVM綁定在指定的CPU上，這樣減少跨CPU的交互使用，讓KVM的性能提升。現(xiàn)在我們的服務器還有l(wèi)inux操作系統(tǒng)都是默認走NUMA模式，所以我們接下來說說如何去做CPU的綁定。
那么具體如何操作？
1.3 numactl 命令講解
我們這里用一臺真實的物理機演示，這臺物理機的是IBM 3650M4。
首先我們用numactl命令查看NUMA的情況，如果你系統(tǒng)沒有這個命令，用 yum install numactl 安裝下即可。
# numactl --h numactl 幫助命令，主要參數(shù)如下： --interleave=nodes, -i nodes 這個選項用于設(shè)定內(nèi)存的交織分配模式。 也就是說系統(tǒng)在為多個節(jié)點分配內(nèi)存空間的時候，將會以輪詢分發(fā)的方式被分配給這多個節(jié)點。如果在當前眾多的交織分配內(nèi)存節(jié)點中的目標節(jié)點無法正確的分配內(nèi)存空間的話，內(nèi)存空間將會由其他的節(jié)點來分配。多節(jié)點可以通過 --interleave , --membind 和 --cpunodebind 命令來指定。 --membind=nodes, -m nodes 選項 '--membind' 僅用來從節(jié)點中分配內(nèi)存空間所用。 如果在這些節(jié)點中無法分配出所請求的空間大小的話該分配操作將會失敗. 上述命令中指定需要分配空間的 nodes 的方式可以遵照上述 N,N,N , N-N ,N 這種方式來指定. --cpunodebind=nodes, -N nodes 這命令僅用于施加在運行與 cpu 上的進程。這個命令用于顯示 cpu 的個數(shù)，cpu 數(shù)目信息同樣記錄在系統(tǒng)中的存放處理器領(lǐng)域信息的 /proc/cpuinfo 文件夾下，或者是按照關(guān)聯(lián)的中央處理器信息 在當前的中央處理器集中所存放。 --localalloc, -l 這個命令選項通常是為當前的節(jié)點分配內(nèi)存的。 --preferred=node 該命令由于指定優(yōu)先分配內(nèi)存空間的節(jié)點，如果無法將空間分配給該節(jié)點的話，應該分配給該節(jié)點上的空間將會被分發(fā)到其他的節(jié)點上 。 該命令選項后面僅接收一個單獨的節(jié)點標號. 相關(guān)的表示方式也可以使用。 --show, -s 該命令用于顯示 NUMA 機制作用在當前運行的那些進程上。
OK，以上是numactl的詳細命令，那么接下來我們先看看當前服務器CPU的numa情況：
我們執(zhí)行l(wèi)scpu命令可以查看到一些CPU信息：
我們用numactl --hardware可以查看，如這里我準備了兩臺IBM的服務器，一個3650M4另外一個是3850M2。
我們可以從命令返回的情況看出，這臺服務器numa有2個node（node0和node1)：
我們再看另外一個服務器，這是一臺IBM 3850M2，那么它就只有一個node：
通過這個numactl --hardware命令，我們可以看出上面那臺機器每個node有81894 MB的內(nèi)存可以使用（大概79G），而IBM 3850M2這個服務器node有131070MB（120多G）內(nèi)存可用（基本上是整個服務器的內(nèi)存）
那么接下來我們可以看下cpu numa的調(diào)度分配情況：
我們運行numastat命令可以查到：
3650M4
3850M2
參數(shù)解釋：
numa_hit 使用本節(jié)點內(nèi)存次數(shù)
num_miss 計劃使用本節(jié)點內(nèi)存而被調(diào)度到其他節(jié)點次數(shù)
num_foregin 計劃使用其他節(jié)點內(nèi)存而使用本地內(nèi)存次數(shù)
interleave_hit 交叉分配使用的內(nèi)存中使用本節(jié)點的內(nèi)存次數(shù)
local_node 在本節(jié)點運行的程序使用本節(jié)點內(nèi)存次數(shù)
NB other_node 在其他節(jié)點運行的程序使用本節(jié)點內(nèi)存次數(shù)
接著我們看下這個命令：numastat -c ， 這個命令c 后面跟上進程名就能看到相關(guān)進程的NUMA內(nèi)存使用情況。比如：numastat -c qemu-kvm，這樣我們就知道了qemu-kvm這個進程，它在node0 和node1上使用的內(nèi)存大小，單位是MB：
OK 通過這幾個命令我們可以查看一些numa的基本狀態(tài)和使用情況。那么針對CPU Numa技術(shù)，linux操作系統(tǒng)本身呢也有自身對這塊的設(shè)計。拿linux來說，它默認使用的就是NUMA自動平衡策略，也就是說，系統(tǒng)會自動的調(diào)配numa的內(nèi)存使用，以求一個平衡。
當然，這個設(shè)置是可以用戶自己控制的，如果我們想關(guān)閉，直接運行
# echo 0 > /proc/sys/kernel/numa_balancing 即可
# echo 1 > /proc/sys/kernel/numa_balancing 就是開啟
1.4 CPU綁定操作
說到這，既然我們的操作系統(tǒng)還有CPU特性都采用了NUMA架構(gòu)，那么我們完全可以通過調(diào)整KVM對應的NUMA關(guān)系來達到KVM CPU這方面的優(yōu)化。這里，我們一般是通過CPU綁定的方法來做相關(guān)操作的。
那么具體的操作是怎么樣的呢？那么接下來我們通過一個例子來演示。這里是一臺物理機，之前我們看過了，現(xiàn)在上面裝好了KVM，然后運行著幾個虛擬機，我們用 virsh list 命令可以查看到當前運行的虛擬機列表。
比如我們要看這個Win7-ent虛擬機里vCPU對應物理CPU的情況，那么可以運行：
# virsh vcpuinfo Win7-ent 可以查看
這個虛擬機是2個vCPU 雙核的，然后都是跑在了物理機的CPU8上，使用的時間是2964.6s。最后一個是CPU的親和性，這個yyyyy 表示的是使用的物理CPU內(nèi)部的邏輯核，一個y就代表其中一個CPU邏輯核。全部是y ，那么說明這臺物理機的24個CPU核，這個CPU都能調(diào)度使用。
當然，我們可以進入vrish ，然后運行emulatorpin Win7-ent， 通過這個命令我們可以更詳細的得到這個虛擬機可以用哪幾個核：
我們可以看到目前這個虛擬機0-23的CPU它都能調(diào)度使用
那么以上就是查看虛擬機CPU NUMA調(diào)度的信息，如果我們要把虛擬機綁定到固定的CPU上，我們就要做以下操作： # virsh emulatorpin Win7-ent 18-23 --live 通過這個命令，我們把這個win7的虛擬機vCPU綁定在了18-23這6個CPU之間的核上。
我們用命令查看下 emulatorpin Win7-ent
我們也可以用virsh dumpxml Win7-ent 查看確認：
這是讓虛擬機里的vCPU一起綁定的方法。
那么有的人會疑問，一個虛擬機我有兩個vCPU, 比如這個win7 ，它就是雙核的，我想讓里面的vCPU1和vCPU2分別綁定在不同的物理CPU上可以嗎？怎么操作呢？這也是可以的，我們通過下面的方法可以進行相關(guān)的vCPU分別綁定
# virsh vcpupin Win7-ent 0 22
# virsh vcpupin Win7-ent 1 23
# virsh dumpxml Win7-ent
# virsh vcpuinfo Win7-ent
OK，這里要注意的是，你把虛擬機用reboot重啟，這個綁定配置還是生效的，但是你shutdown的話，CPU綁定的效果會失效。我們要讓VM關(guān)機然后起來也生效，就必須把參數(shù)寫入到虛擬機的XML里，然后保存，這樣關(guān)機了也不會失效，這里要注意下
# virsh edit vm1
OK，以上就是CPU綁定技術(shù)的操作。通過這樣的操作，我們可以在一臺多CPU的物理機上固定幾個CPU給虛擬機用。當然，至于為什么可以這樣做，前面我們提到了關(guān)于NUMA的原理，如果固定了虛擬機的CPU，那么它就不會去找遠端節(jié)點了，另外就是有些場景下，一物理機多個CPU，如果前面幾個CPU負載很高，利用率大，后面幾個CPU利用率低，那么我們可以協(xié)調(diào)下，做CPU的綁定，平衡下CPU的負載。
以上是CPU的綁定，接下來我們講講CPU的熱添加。
1.5 CPU 熱添加
首先我們先了解下什么叫熱添加，熱添加就是在虛擬機運行不關(guān)機的情況下，做CPU的添加操作。那么要注意的是，這個熱添加是在Redhat7.0以后才出現(xiàn)的，之前是沒有的。所以要享用這功能那必須要求KVM宿主機和虛擬機都得在7.0版本以后。那么具體怎么操作我們通過一個演示給大家操作下。
比如目前這個虛擬機，這是一個CentOS7.1的。我們先看下目前虛擬機的CPU的數(shù)值，我們可以進系統(tǒng)查看，cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| uniq| wc -l ，我們看到當前是2個CPU：
然后我們解釋下這個最大CPU分配數(shù)是怎么個意思，它的意思就是給這個虛擬機最大預留的CPU個數(shù)，這個設(shè)置很重要，如果你想給虛擬機熱添加，那么這個設(shè)置必須寫。比如我們這里寫的4，那么我們可以給虛擬機最大熱添加到4個CPU，而且4是上限。
那么接下來說下，具體怎么熱添加。我們先在宿主機里先給這個虛擬機添加第三個CPU，原來是2個，現(xiàn)在再添加一個變成3個： setvcpus VM3_CentOS7.1 3 --live
然后我們到虛擬機里面把這個CPU激活 ：
echo 1 >/sys/devices/system/cpu/cpu2/online
我們再運行查看，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)變成3個了。
如果要減少，那么只能在虛擬機里減少剛才的CPU
# echo 0 >/sys/devices/system/cpu/cpu2/online
但是在宿主機層面看這個虛擬機的vCPU數(shù)還是3個，也就是說不支持熱減少，我們運行vcpuinfo VM3_CentOS7.1命令發(fā)現(xiàn)還是3個：
同理，Windows的添加也是如此，直接在宿主機里添加第三個CPU即可
# setvcpus VM4_Win2008 3 --live
然后虛擬機里不用操作，它會自動刷新成3個CPU，我們也可以一個windows虛擬機做相關(guān)的演示，具體的可以由讀者自己操作了。
到這為止, 以上就是KVM CPU方面的優(yōu)化。總結(jié)起來就兩點，一個是CPU綁定，還有一個就是熱添加。
CPU綁定首先得了解NUMA技術(shù)，然后站在整個宿主機CPU資源的層面去調(diào)節(jié)。
熱添加，當你某個虛擬機正在運行，然后突然業(yè)務壓力增大了，可以通過這方法達到0停機提升虛擬機CPU性能。
參考鏈接：
http://www.cnblogs.com/yubo/archive/2010/04/23/1718810.html
http://cenalulu.github.io/linux/numa/
作者介紹：
寶哥，云技術(shù)社區(qū)專家，資深I(lǐng)T運維工程師，多年IT運維經(jīng)驗，擅長Linux,VMware&Openstack虛擬化，ELK大數(shù)據(jù)日志分析等運維技術(shù)，扎實的一線運維經(jīng)驗，目前在某大型云計算公司擔任openstack高級運維工程師。
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