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利用嵌套虚拟化在 Amazon EC2 实例中运行虚拟机监控程序 - Amazon Elastic Compute Cloud
工作原理注意事项在启用了嵌套虚拟化的情况下启动新实例将现有实例配置为使用嵌套虚拟化查找支持嵌套虚拟化的实例类型

利用嵌套虚拟化在 Amazon EC2 实例中运行虚拟机监控程序

使用嵌套虚拟化，您可以在虚拟 Amazon EC2 实例内运行虚拟机监控程序，例如 Hyper-V 和 KVM。虚拟的 EC2 实例是非裸机实例。此功能通过为虚拟的 EC2 实例添加处理器级虚拟化支持，增强了虚拟化的灵活性，使得运行在实例中的虚拟机监控程序能够创建和管理虚拟机。

当您在开发工作流程中运行 Docker Desktop、Windows Subsystem for Linux 2（WSL2）、Android Studio 模拟器或 QEMU 等开发工具时，采用嵌套虚拟化技术会非常有用，因为它能让您从众多符合您特定性能和价格要求的标准 Amazon EC2 虚拟实例类型中进行选择。

使用嵌套虚拟化技术无需额外付费。

工作原理

虚拟 EC2 实例在装有 Nitro 虚拟机监控器的物理主机上运行。为了支持嵌套虚拟化，Nitro System 会将处理器扩展程序（例如 Intel VT-x）传递给各个实例，以方便运行嵌套虚拟机。嵌套虚拟化架构由三层组成：物理 AWS 基础设施和 Nitro 虚拟机监控器（L0）、运行虚拟机监控程序的 EC2 实例（L1），以及在该实例中创建的一台或多台虚拟机（L2）。

注意事项

在开始使用嵌套虚拟化之前，请考虑以下几点：

  • 支持的实例类型：以下实例类型目前支持嵌套虚拟化：

    • 通用型：M7i | M7i-flex | M8i | M8id | M8i-flex

    • 计算优化型：C7i | C7i-flex | C8i | C8id | C8i-flex

    • 内存优化型：R7i | R7iz | R8i | R8id | R8i-flex | X8i

    • 存储优化型：I7i | I7ie

  • 支持的虚拟机监控程序：目前，KVM 和 Hyper-V 是所支持的 L1 虚拟化监控程序。

  • Windows 实例：在 Windows 实例上启用嵌套虚拟化时：

    • 凭证保护：虚拟安全模式（VSM）已自动禁用。

    • 休眠：不支持实例休眠和恢复。

    • CPU 限制：在 CPU 超过 192 的 Windows 实例上不受支持，例如 m8i.96xl。

  • 安全责任：在 EC2 实例上使用嵌套虚拟化时，AWS 负责“云的安全”、保护底层基础设施并维护 AWS Nitro System 提供的 EC2 实例之间的坚固隔离边界。客户负责“云中安全”，包括保护 EC2 实例中的操作系统、虚拟机监控程序、嵌套虚拟机、访客操作系统、应用程序和数据的安全。

  • 性能：AWS 建议那些希望运行需要使用硬件虚拟化扩展程序的工作负载、并且对性能有较高要求或者对延迟有严格限制的客户，来评估裸机实例。

在启用了嵌套虚拟化的情况下启动新实例

启动新实例时，您可以开启嵌套虚拟化功能，以便在此实例上运行虚拟机监控程序和虚拟机。

Console
要在实例启动期间启用嵌套虚拟化

  1. 按照 使用控制台中的启动实例向导来启动 EC2 实例 程序进行操作并根据需要配置实例。

  2. 确保选择了支持的实例类型。

  3. 展开高级详细信息，对于嵌套虚拟化，请选择启用。

  4. 在 Summary（摘要）面板中查看实例配置，然后选择 Launch instance（启动实例）。

AWS CLI
要在启用嵌套虚拟化的情况下启动实例

可以使用 run-instances 命令。

aws ec2 run-instances \
    --image-id ami-0abcdef1234567890 \
    --instance-type r8i.4xlarge \
    --cpu-options "NestedVirtualization=enabled" \
    --key-name my-key-pair
PowerShell
要在启用嵌套虚拟化的情况下启动实例

使用 New-EC2Instance 命令。

New-EC2Instance `
    -ImageId ami-0abcdef1234567890 `
    -InstanceType r8i.4xlarge `
    -CpuOption @{NestedVirtualization='enabled'} `
    -KeyName my-key-pair

将现有实例配置为使用嵌套虚拟化

您可以在现有 Amazon EC2 实例上开启嵌套虚拟化。

先决条件

  • 该实例必须处于 stopped 状态。

  • 该实例类型必须支持嵌套虚拟化。

Console
要在现有实例上启用嵌套虚拟化

  1. 通过以下网址打开 Amazon EC2 控制台：https://console.aws.amazon.com/ec2/。

  2. 在导航窗格中，选择 Instances (实例)。

  3. 从实例表中选择要修改的实例。

  4. 选择操作、实例设置、更改 CPU 选项。

  5. 在更改 CPU 选项页面上，对于嵌套虚拟化，选择以下选项之一：

    • 启用：为实例开启嵌套虚拟化

    • 禁用：为实例关闭嵌套虚拟化

  6. 查看您的更改，然后选择更改，以应用新的 CPU 选项。

AWS CLI
要在现有实例上启用嵌套虚拟化

首先停止实例，然后使用 modify-instance-cpu-options 命令。

aws ec2 modify-instance-cpu-options \
    --instance-id i-1234567890abcdef0 \
    --core-count 4 \
    --threads-per-core 2 \
    --nested-virtualization enabled
PowerShell
要在现有实例上启用嵌套虚拟化

首先停止实例，然后使用 Edit-EC2InstanceCpuOption 命令。

Edit-EC2InstanceCpuOption `
    -InstanceId i-1234567890abcdef0 `
    -CoreCount 4 `
    -ThreadsPerCore 2 `
    -NestedVirtualization enabled

查找支持嵌套虚拟化的实例类型

您可以查看支持嵌套虚拟化的 Amazon EC2 实例类型。您可以在整个 AWS 区域 进行查询，也可以查看特定的实例类型。

AWS CLI
列出某个区域中支持嵌套虚拟化的所有实例系列

使用 describe-instance-types 命令，并将 processor-info.supported-features 筛选条件设置为 nested-virtualization 的值：

aws ec2 describe-instance-types --region us-east-1 \
  --filters "Name=processor-info.supported-features,Values=nested-virtualization" \
  --query "InstanceTypes[].InstanceType" --output text \
  | tr '\t' '\n' | cut -d. -f1 | sort -u
查看特定实例类型是否支持嵌套虚拟化

使用 describe-instance-types 命令查询指定实例类型的 ProcessorInfo.SupportedFeatures 字段：

aws ec2 describe-instance-types \
  --instance-types m8i.2xlarge \
  --query "InstanceTypes[].ProcessorInfo.SupportedFeatures"

如果实例类型支持嵌套虚拟化，则输出包括 nested-virtualization。如果不支持，则命令会返回一个空数组 ([])。

PowerShell
列出某个区域中支持嵌套虚拟化的所有实例系列

使用 Get-EC2InstanceType 命令，并将 processor-info.supported-features 筛选条件设置为 nested-virtualization 的值：

Get-EC2InstanceType -Region us-east-1 -Filter @{ Name='processor-info.supported-features'; Values='nested-virtualization' } |
  ForEach-Object { ($_.InstanceType -split '\.')[0] } |
  Sort-Object -Unique
查看特定实例类型是否支持嵌套虚拟化

使用 Get-EC2InstanceType 命令查询指定实例类型的 ProcessorInfo.SupportedFeatures 属性：

(Get-EC2InstanceType -InstanceType m8i.2xlarge).ProcessorInfo.SupportedFeatures

如果实例类型支持嵌套虚拟化，则输出包括 nested-virtualization。如果没有，该命令不返回任何输出。