Linux 虚拟化技术是现代云计算和容器化部署的基础，掌握虚拟化技术对于系统架构和运维至关重要。
虚拟化类型：
- 全虚拟化（Full Virtualization）：通过 hypervisor 模拟完整的硬件环境，客户操作系统无需修改
- 半虚拟化（Para-virtualization）：客户操作系统需要修改以配合 hypervisor
- 操作系统级虚拟化（OS-level Virtualization）：在同一个操作系统内核上运行多个隔离的用户空间实例
KVM（Kernel-based Virtual Machine）：
- Linux 内核的虚拟化模块
- 将 Linux 内核转变为 hypervisor
- 需要 CPU 支持硬件虚拟化（Intel VT-x 或 AMD-V）
- 使用 QEMU 作为设备模拟器
- 命令示例：
- 安装 KVM：apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients
- 检查 KVM 支持：kvm-ok 或 lsmod | grep kvm
- 创建虚拟机：virt-install --name vm1 --ram 2048 --vcpus 2 --disk path=/var/lib/libvirt/images/vm1.qcow2,size=20 --cdrom /path/to/iso
Xen：
- 开源 hypervisor
- 支持 paravirtualization 和 full virtualization
- Domain 0（Dom0）：特权域，负责硬件访问和管理
- Domain U（DomU）：非特权域，运行客户操作系统
- 命令示例：xl create vm.cfg、xl list
VMware：
- 商业虚拟化解决方案
- VMware ESXi：企业级 hypervisor
- VMware Workstation：桌面虚拟化软件
- VMware vSphere：虚拟化管理平台
Docker 容器：
- 轻量级虚拟化技术
- 共享主机内核，隔离用户空间
- 镜像（Image）：只读的文件系统模板
- 容器（Container）：镜像的运行实例
- 常用命令：
- docker run：运行容器
- docker ps：查看运行中的容器
- docker images：查看镜像
- docker build：构建镜像
- docker exec：在容器中执行命令
- docker logs：查看容器日志
- docker stop/start：停止/启动容器
Kubernetes（K8s）：
- 容器编排平台
- 管理容器化应用的部署、扩展和管理
- 核心概念：
- Pod：最小的部署单元
- Service：为 Pod 提供稳定的网络访问
- Deployment：管理 Pod 的副本和更新
- ConfigMap：配置数据
- Secret：敏感数据
- 常用命令：
- kubectl get pods：查看 Pod
- kubectl get services：查看服务
- kubectl apply -f yaml：应用配置
- kubectl logs pod：查看日志
LXC（Linux Containers）：
- 操作系统级虚拟化
- 共享内核，隔离进程和网络
- 比 Docker 更接近传统虚拟机
- 命令示例：
- lxc-create：创建容器
- lxc-start：启动容器
- lxc-stop：停止容器
- lxc-ls：列出容器
libvirt：
- 虚拟化管理 API 和工具集
- 支持 KVM、QEMU、Xen、LXC 等多种虚拟化技术
- 提供统一的虚拟化管理接口
- 命令示例：
- virsh list：列出虚拟机
- virsh start vm：启动虚拟机
- virsh shutdown vm：关闭虚拟机
- virsh dumpxml vm：查看虚拟机配置
虚拟化网络：
- Bridge（网桥）：将虚拟机连接到物理网络
- NAT（网络地址转换）：虚拟机通过主机访问外部网络
- Host-only：仅主机和虚拟机之间的网络
- VLAN：虚拟局域网
虚拟化存储：
- 镜像格式：qcow2、raw、vmdk、vdi
- 存储池：libvirt 存储池管理
- 共享存储：NFS、iSCSI、Ceph
性能优化：
- CPU 亲和性：绑定虚拟机到特定 CPU 核心
- 内存 ballooning：动态调整虚拟机内存
- 巨页（Huge Pages）：提高内存性能
- virtio：半虚拟化 I/O 驱动
虚拟化安全：
- SELinux/AppArmor：强制访问控制
- 资源限制：cgroups 限制 CPU、内存、磁盘 I/O
- 网络隔离：VLAN、防火墙规则
- 镜像安全：定期更新、扫描漏洞