一、kubevirt 存储

kubevirt 提供很多种存储方式，存储就决定了你使用虚拟机镜像到底什么内核、什么版本，以下主要讲述我看到三种比较常用的形式

虚拟机镜像（磁盘）是启动虚拟机必不可少的部分，目前 KubeVirt 中提供多种方式的虚拟机磁盘。

cloudInitNoCloud/cloudInitConfigDrive:用于提供 cloud-init 初始化所需要的 user-data，使用 configmap 作为数据源，此时VMI 内部将出现第二块大约为356KB的第二块硬盘

dataVolume:虚拟机启动流程中自动将虚拟机磁盘导入 pvc 的功能，在不使用 DataVolume 的情况下，用户必须先准备带有磁盘映像的 PVC，然后再将其分配给 VM 或 VMI。dataVolume 拉取镜像的来源可以是HTTP、PVC。

PersistentVolumeClaim: PVC 做为后端存储，适用于数据持久化，即在虚拟机重启或关机后数据依然存在。PV 类型可以是 block 和 filesystem，为 filesystem 时，将使用 PVC 上的 disk.img，格式为 RAW 格式的文件作为硬盘。block 模式时，使用 block volume 直接作为原始块设备提供给虚拟机。缺点在于仅支持RAW格式镜像，若镜像较大CDI 导入镜像会比较慢（如果是QCW2 CDI 内部机制qemu.go 会将其进行格式转换为RAW并导入PVC中），因此降低快速创建 VMI 体验感

ephemeral、containerDisk: 数据是无法持久化，故在存储选型上，我们采用 CEPH 作为后端存储，通过调用Ceph CSI 插件创建 PVC 卷方式管理虚机磁盘设备。Ceph CSI 插件实现了容器存储编排与Ceph集群交互的接口，它可以为容器应用分配存储集群中的存储空间，同时在选择 Ceph-CSI 版本需要考虑到当前 K8S 版本、及 CEPH 版本号

registryDisk

定义image来创建虚拟机的root disk。 virt-controller会在pod定义中创建registryVolume的container，container中的entry服务负责将spec.volumes.registryDisk.image转化为qcow2格式，路径为pod根目录。

kubevirt 提供了registryDIsk的基础镜像： registry-disk-v1alpha，根据Dockerfile形式去创建虚拟机镜像，以下是window镜像demo Dockerfile

FROM kubevirt/registry-disk-v1alpha
COPY Windows---server-2012-datacenter-64bit-cn-syspreped---2018-01-15.qcow2 /disk/windows2012dc.img

这个最终我们构建成镜像名：windows2012dc:latest ，最终在CRD表现形式是这样的

kind: VirtualMachineInstance
...
spec:domain:devices:disks:- disk:bus: virtioname: registrydiskvolumeName: registryvolume
... - name: registryvolumeregistryDisk:image: windows2012dc:latest

PVC是持久化存储镜像的形式，它会被挂在到pod中，且格式必须满足/disk/*.img,这样kubevirt才能够实现虚拟机存储

CDI是kubevirt自己提供的一种形式，把registryDisk 转换为PVC，这个需要消耗时间去讲镜像转换为PVC持久化存储下

二、网络

虚拟机网络就是pod网络，virt-launcher pod网络的网卡不再挂有pod ip，而是作为虚拟机的虚拟网卡的与外部网络通信的交接物理网卡，virt-launcher实现了简单的单ip dhcp server，就是需要虚拟机中启动dhclient，virt-launcher 服务会分配给虚拟机。

kubernetes是Kubevirt 底座，提供了管理容器和虚拟机的混合部署的方式，存储和网络也是通过集成到kubernetes中， VMI 使用了POD进行通信。为了实现该目标，KubeVirt 的对网络做了特殊实现。虚拟机具体的网络如图所示， virt-launcher Pod 网络的网卡不再挂有 Pod IP，而是作为虚拟机的虚拟网卡的与外部网络通信的交接物理网卡

在当前的场景我们使用经典的大二层网络模型，用户在一个地址空间下，VM 使用固定IP，在OpenStack社区，虚拟网络方案成熟，OVS 基本已经成为网络虚拟化的标准。所以我门选择目前灵雀云（alauda）开源的网络方案：Kube-OVN，它是基于OVN的Kubernetes网络组件，提供了大量目前Kubernetes不具备的网络功能，并在原有基础上进行增强。通过将OpenStack领域成熟的网络功能平移到Kubernetes，来应对更加复杂的基础环境和应用合规性要求

网络 VLAN underlay

在网络平面，管理网和 VMI 虚拟机流量分开，其中使用Vlan 模式的 underlay 网络，容器网络可以直接通过 vlan 接入物理交换机

虚拟机固定IP

k8s的资源是在运行时才分配ip的，但是笔者希望能够对虚拟机的ip进行绑定从而实现固定ip的目的。为此，我们首先正常创建虚拟机，在虚拟机运行时k8s会为之分配ip，当检测到虚拟机的ip后，我们通过替换vmi的配置文件的方式将ip绑定改虚拟机中。但是在实际操作时会报出如下错误：

Invalid value: 0x0: must be specified for an update

实际上 Kubernetes API Server是支持乐观锁(Optimistic concurrency control)的机制来防止并发写造成的覆盖写问题，因此在修改的body中需要加入metadata.resourceVersion，笔者的做法是首选调用 read_namespaced_virtual_machine方法获取metadata.resourceVersion，其次再修改body。具体方案可参考：

https://www.codeleading.com/article/27252474726/

三、监控

Kube-handler会去调用当前节点下所有虚拟机的libvirt API，获取虚拟机的监控指标，并提供metrics 接口，最后通过kubevirt-prometheus-metrics聚合所有节点的kube-handler的指标数据，提供给prometheus使用

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