Kubernetes 管理虚拟机之 KubeVirt
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目录
Kubevirt 架构设计
虚拟机生命周期管理
准备工作
部署最新版本的 Kubevirt
部署 CDI
Kubevirt 是Redhat开源的以容器方式运行虚拟机的项目，以k8s add-on方式，利用k8s CRD为增加资源类型VirtualMachineInstance（VMI）， 使用容器的image registry去创建虚拟机并提供VM生命周期管理。 CRD的方式是的kubevirt对虚拟机的管理不局限于pod管理接口，但是也无法使用pod的RS DS Deployment等管理能力，也意味着 kubevirt如果想要利用pod管理能力，要自主去实现，目前kubevirt实现了类似RS的功能。 kubevirt目前支持的runtime是docker和runv。
Kubevirt 架构设计
kubevirt以CRD的形式将VM管理接口接入到kubernetes中，通过一个pod去使用libvirtd管理VM的方式，实现pod与VM的一一对应，做到如同容器一般去管理虚拟机，并且做到与容器一样的资源管理、调度规划、这一层整体与企业IAAS关系不大，也方便企业的接入，统一纳管。
virt-api：kubevirt是以CRD形式去管理VM Pod，virt-api就是所有虚拟化操作的入口，这里面包括常规的CDR更新验证、以及console、vm start、stop等操作。
virt-controller：virt-controller会根据vmi CRD，生成对应的virt-launcher Pod，并且维护CRD的状态。与kubernetes api-server通讯监控VMI资源的创建删除等状态。
virt-handler：virt-handler会以deamonset形式部署在每一个节点上，负责监控节点上的每个虚拟机实例状态变化，一旦检测到状态的变化，会进行响应并且确保相应的操作能够达到所需（理想）的状态。virt-handler还会保持集群级别VMI Spec与相应libvirt域之间的同步；报告libvirt域状态和集群Spec的变化；调用以节点为中心的插件以满足VMI Spec定义的网络和存储要求。
virt-launcher：每个virt-launcher pod对应着一个VMI，kubelet只负责virt-launcher pod运行状态，不会去关心VMI创建情况。virt-handler会根据CRD参数配置去通知virt-launcher去使用本地的libvirtd实例来启动VMI，随着Pod的生命周期结束，virt-lanuncher也会去通知VMI去执行终止操作；其次在每个virt-launcher pod中还对应着一个libvirtd，virt-launcher通过libvirtd去管理VM的生命周期，这样做到去中心化，不再是以前的虚拟机那套做法，一个libvirtd去管理多个VM。
virtctl：virtctl是kubevirt自带类似kubectl的命令行工具，它是越过virt-launcher pod这一层去直接管理VM虚拟机，可以控制VM的start、stop、restart。
虚拟机生命周期
KubeVirt虚拟机生命周期管理主要分为以下几种状态：
1.虚拟机创建：创建VM对象，并同步创建DataVolume/PVC，从Harbor镜像仓库中拉取系统模板镜像拷贝至目标调度主机，通过调度、IP分配后生成VMI以及管理VM的Launcher Pod从而启动供业务使用的VM。
2.虚拟机运行：运行状态下的VM 可以进行控制台管理、快照备份/恢复、热迁移、磁盘热挂载/热删除等操作，此外还可以进行重启、下电操作，提高VM安全的同时解决业务存储空间需求和主机异常Hung等问题。
3.虚拟机关机：关机状态下的VM可以进行快照备份/恢复、冷迁移、CPU/MEM规格变更、重命名以及磁盘挂载等操作，同时可通过重新启动进入运行状态，也可删除进行资源回收。
4.虚拟机删除：对虚机资源进行回收，但VM所属的磁盘数据仍将保留、具备恢复条件
准备工作
在安装 Kubevirt 之前，需要做一些准备工作。先准备一台k8s集群，然后在k8s集群里面安装 libvrt 和 qemu 软件包：
# Ubuntu
$ apt install -y qemu-kvm libvirt-bin bridge-utils virt-manager
# CentOS
$ yum install -y qemu-kvm libvirt virt-install bridge-utils
查看节点是否支持 kvm 硬件辅助虚拟化
virt-host-validate qemu
如果不支持，则先生成让 Kubevirt 使用软件虚拟化的配置：
kubectl create namespace kubevirt
kubectl create configmap -n kubevirt kubevirt-config \
--from-literal debug.useEmulation=true 
部署最新版的KubeVirt
export VERSION=$(curl -s https://api.github.com/repos/kubevirt/kubevirt/releases | grep tag_name | grep -v -- '-rc' | head -1 | awk -F': ' '{print $2}' | sed 's/,//' | xargs)
kubectl apply -f https://github.com/kubevirt/kubevirt/releases/download/${VERSION}/kubevirt-operator.yaml
kubectl apply -f https://github.com/kubevirt/kubevirt/releases/download/${VERSION}/kubevirt-cr.yaml
export VERSION=v0.51.0 （选择版本）
echo $VERSION （查看版本）
我这里用的v0.46.1版本，版本是可以选择的
创建一个名为kubevirt文件这样方便知道你得yaml文件放在这lim
然后把kubevirt-cr.yaml 和 kubevirt-operator.yaml 传到master节点
然后创建
查看命名空间kubevirt
kubectl get po -n kubevirt （我等了有五六分钟才启动完成）
然后 pod、svc 状态如下
Kubectl get svc -n kubevirt
部署 CDI
Containerized Data Importer（CDI）项目提供了用于使 PVC 作为 KubeVirt VM 磁盘的功能。建议同时部署 CDI：
export VERSION=$(curl -s https://github.com/kubevirt/containerized-data-importer/releases/latest | grep -o "v[0-9]\.[0-9]*\.[0-9]*")
kubectl create -f https://github.com/kubevirt/containerized-data-importer/releases/download/$VERSION/cdi-operator.yaml
kubectl create -f https://github.com/kubevirt/containerized-data-importer/releases/download/$VERSION/cdi-cr.yaml安装完毕后，会在cdi namespace下，启动cdi相关组件
kubectl get po -n cdi
至此，kubevirt安装完毕
Kubevirt 提供了一个命令行工具 virtctl，可以直接下载： （快慢根据自己得网速）
export VERSION=$(curl -s https://api.github.com/repos/kubevirt/kubevirt/releases | grep tag_name | grep -v -- '-rc' | head -1 | awk -F': ' '{print $2}' | sed 's/,//' | xargs)
curl -L -o /usr/local/bin/virtctl https://github.com/kubevirt/kubevirt/releases/download/$VERSION/virtctl-$VERSION-linux-amd64
chmod +x /usr/local/bin/virtctl
Virtctl命令能用
使用KubeVirt创建虚拟机
把vm.yaml传到master节点下得kubevirt
创建vm.yaml
查看
kubectl get vm
说名这就已经创建好虚拟机了 可以在k8s的dasboard上看到
启动虚拟机
virtctl start testvm
当我们启动虚拟机的时候它会创建vmi资源
根据vmi资源创建相应的pod
