OpenStack中的嵌套虚拟化

发表于 更新于 分类于 阅读次数：
本文字数： 2k 阅读时长 ≈ 2 分钟

在Intel处理器上，KVM使用Intel的vmx(virtul machine eXtensions)来提高虚拟机性能，即硬件辅助虚拟化技术。

那么如果在处理器中的启动的虚拟机也想使用vmx技术，应该如何处理？此时，就需要开启嵌套式虚拟nested。nested是一个可通过内核参数来启用的功能。它能够使一台虚拟机具有物理机CPU特性,支持vmx或者svm(AMD)硬件虚拟化。

服务器配置

  1. 服务器CPU需要支持 vmx(Intel架构) 或 svm(AMD架构)。

    1
    # grep -E '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

  2. 服务器的内核版本需要3.0+。

    1
    2
    # uname -r
    3.10.0-693.5.2.el7.x86_64

  3. 服务器需要开启nested功能。两种架构开启方式如下。

Intel 架构

  1. 检测服务器内核是否启动嵌套。

    1
    2
    # cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested
    N	// Y(YES) 或 N(NO)

  2. 卸载kvm_intel模块（移除之前确保无vm在运行，否则无法卸载）。

    1
    # modprobe -r kvm-intel

  3. 配置参数并启动

    • 临时生效

      1
      # modprobe kvm_intel nested=1

    • 永久生效

      1
      2
      # echo 'options kvm-intel nested=y' >> /etc/modprobe.d/dist.conf
      # modprobe kvm-intel

  4. 查看是否生效

    1
    2
    # cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested
    Y

AMD 架构

  1. 检测服务器内核是否启动嵌套。

    1
    2
    # cat /sys/module/kvm_amd/parameters/nested
    0	// 1(YES) 或 0(NO)

  2. 卸载kvm_intel模块（移除之前确保无vm在运行，否则无法卸载）。

    1
    # modprobe -r kvm-amd

  3. 配置参数并启动

    永久生效

    1
    2
    # echo 'options amd nested=1' >> /etc/modprobe.d/dist.conf
    # modprobe kvm-amd

  4. 查看是否生效

    1
    2
    # cat /sys/module/kvm_amd/parameters/nested
    1

虚拟机配置

qemu-kvm

  • 修改 ‘/etc/libvirt/qemu/vm.xml’ 文件中有关虚拟机CPU的特性。

    在CPU数量设定下下增加’host-passthrough’支持，如下

    1
    2
    <vcpu placement='static' current='20'>22</vcpu>
    <cpu mode='host-passthrough'/>

    之后，重启虚拟机即可。

  • 如果用’qemu-kvm’命令启动，则增加如下参数即可

    1
    -enable-kvm -cpu qemu64,+vmx

Tips：

  • 为了保证虚拟机在不同宿主机之间迁移时候的兼容性，Libvirt对CPU提炼出标准的几种类型，在’/usr/share/libvirt/cpu_map.xml’中可以查到。cpu_map.xml不仅是CPU型号，还有生产商信息、每种型号的CPU特性定义等信息。

  • CPU配置模式可以有以下几种。

    1. host-model模式。根据物理CPU的特性，选择一个最靠近的标准CPU型号。如果没有指定CPU模式，默认也是使用这种模式。

      1
      <cpu mode='host-model'/>

    2. host-passthrough模式。直接将物理CPU暴露给虚拟机使用，在虚拟机上完全可以看到的就是物理CPU的型号。

      1
      <cpu mode='host-passthrough'/>

    3. custom模式。匹配标准类型中的一种。

      1
      2
      3
      <cpu mode='custom' match='exact'>
      	<model fallback='allow'>core2duo</model>
      </cpu>

      ‘core2duo’为 cpu_map.xml中定义的CPU属性的模块名称。

openstack平台

openstack集成了qemu-kvm，启动虚拟机属于nova操作，因此只需要如下形式修改计算节点’/etc/nova/nova.conf’文件即可。

1
2
3
4
5
[libvirt]
…………
cpu_mode=host-passthrough
virt_type=kvm
…………

之后重启计算节点compute服务即可。

1
# systemctl restart openstack-nova-compute

启动虚拟机之后，进入查看是否已经支持。