基于KVM的虚拟化网络模式实现的技术分析

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0 引言

KVM 是Kernel-based Virtual Machine 的简称，是一个开源的系统虚拟化模块，也是Linux 下的完全虚拟化解决方案，目前已经集成到Linux 2.6.20之后的版本中。KVM 虚拟化技术是当前云计算中计算虚拟化的主流技术，使用KVM 把多台物理机虚拟化后，组成一个大的虚拟资源池，用户可以从资源池中按需分配计算能力，提升资源的使用效率，同时保证用户资源之间的隔离性、安全性。

QEMU-KVM 由处于内核态的KVM 模块和用户态的QEMU 两部分构成。QEMU-KVM 主要提供了四种不同的网络模式：基于网桥（Bridge）的虚拟网卡；基于地址转换（NAT）的虚拟网络；QEMU 内置的用户模式网络；直接分配网络设备的网络。下面对目前主流的前两种模式进行技术分析：

1 基础工作

（1）KVM 技术要求处理器支持硬件虚拟化技术（如 intel VT 或AMD-V），通过一下命令查看宿主机HOST 是否支持和已打开虚拟化功能：

无因管理[root@localhost~]#grep–E–o ‘vmx|svm’/proc/cpuinfo

如返回vmx 或svm 就代表支持CPU 虚拟化。如果没有任何的输出，需在BIOS 中开启VT-d 功能。

（2）安装KVM 所需要的基础管理软件包：

[root@localhost ~]# yum install libvirt qemu-kvm

qemu-img virt-manager

（3）下图图1和图2中HOST 指安装了Centos7.2操作系统的宿主机，eth0和eth1是宿主机上的两个网卡，前者用于连接内部网络，后者用于连接外部网络。图1中br0是指网桥，tap0和tap1是宿主机内分别与虚拟机VM1和VM2相连的虚拟网络接口，类似于网线的一头，另一头分别在两台虚拟机里；VM 指虚拟机，虚拟机里的eth0是虚拟机的网卡。图2中virbr0是安装和启用libvirt 服务后在宿主机上自动生成的网桥，virbr0-nic 是其上的一个网络接口，用于与宿主机网卡eth0之间进行数据转发。基础工作准备完毕。

2 基于网桥（Bridge）的虚拟化网络模式的技术实现

这种模式的技术特点是生成的虚拟机和宿主机共享一个网桥连接网络，地位平等。配置的基本原理：创建一个虚拟网桥用于在物理网卡和虚拟网络接口之间传递数据；将宿主机的内网网卡绑定到虚拟网桥，清除其已有的网络配置，将其网络配置用于虚拟网桥，再将创建虚拟机时自动生成的虚拟网络接口绑定到这个网桥上，配置虚拟机中的网卡设置，使其与宿主机属于同一个网段。

2.1 技术分析

宿主机HOST 内核支持KVM 虚拟化技术，拥有两块网卡eth0和eth1，创建新的网桥br0,eth0绑定到br0上，创建虚拟机时自动生成tap0并绑定到br0上，虚拟机的网卡eth0与tap0类似于网线的两端，是Veth 类型，一端发送数水头损失

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基金项目：本文系乌鲁木齐职业大学校级重点课题“基于物联网应用技术学生创新创业社团建设研究（课题编号2020XZ003）”。

本文发布于:2024-09-23 22:24:26，感谢您对本站的认可！

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