KVM+QEMU虛擬化概念

概念：

KVM，即Kernel-basedvirtual machine,由redhat開發，是一種開源、免費的虛擬化技術。對企業來講，是一種可選的虛擬化解決方案。

 

定義：基於Linux內核的虛擬機

解釋：

KVM 、XEN、Hyper-V 這類 Hypervisor 是爲商用而生的，他們自己就是一種 OS，直接運行
在硬件之上，例如KVM，架構是：硬件 ---> {Linux Kernel + KVM} ---> VM，即加載了
KVM module 的 Linux Kernel 自己就是一種完備的 Hypervisor，運行在內核態。這樣作的
好處在於可使用 Kernel 自己的 CPU 調度 和 內存管理，不用像XEN同樣本身實現，因此
說，KVM 是基於 Linux Kernel 的。

 

優勢：

KVM最大的好處就在於它是與Linux內核集成的，因此速度很快。KVM的宿主操做系統必須是Linux，支持的客戶機操做系統包括Linux、Windows、Solaris和BSD，運行在支持虛擬化擴展的x86和x86_64硬件架構上,cpu支持VT技術。

 

QEMU：

QEMU是一個主機上的VMM（virtual machine monitor）,經過動態二進制轉換來模擬CPU，並提供一系列的硬件模型，使guest os認爲本身和硬件直接打交道，實際上是同QEMU模擬出來的硬件打交道，QEMU再將這些指令翻譯給真正硬件進行操做。經過這種模式，guest os能夠和主機上的硬盤，網卡，CPU，CD-ROM，音頻設備和USB設備進行交互。但因爲全部指令都須要通過QEMU來翻譯，於是性能會比較差。

 

硬件基礎：

KVM功能，是以擴展虛擬化CPU爲硬件基礎（如Intel-VT,AMD-V），利用CPU虛擬化技術。

 

實現方式：（模塊化）

KVM做爲內核的一個模塊，來提供虛擬化功能。若是系統須要虛擬化功能，則KVM模塊能夠被linux內核按需動態加載到內存運行。若是不須要的KVM功能，能夠動態卸載該模塊。

 

KVM+QEMU工做原理：

KVM包含一個內核模塊kvm.ko用來實現核心虛擬化功能，以及一個和處理器強相關的模塊如kvm-intel.ko或kvm-amd.ko。KVM自己不實現任何模擬，僅僅是暴露了一個/dev/kvm接口，這個接口可被宿主機用來主要負責vCPU的建立，虛擬內存的地址空間分配，vCPU寄存器的讀寫以及vCPU的運行。有了KVM之後，guest os的CPU指令不用再通過QEMU來轉譯即可直接運行，大大提升了運行速度。但KVM的kvm.ko自己只提供了CPU和內存的虛擬化，因此它必須結合QEMU才能構成一個完整的虛擬化技術，這樣，KVM和QEMU聯合就提供了一個模擬的（虛擬的）硬件層（CPU、內存、IO設備等），虛擬機就運行在這個模擬的硬件層之上。

 

 

                                                            

上圖，是KVM虛擬機的總體架構。KVM內核模塊在運行時按需加載進入內核空間運行。KVM自己不執行任何硬件設備模擬，須要用戶空間程序QEMU經過/dev/kvm接口設置一個虛擬客戶機的地址空間，向它提供模擬的I/O等硬件設備。

總結：KVM內核模塊在運行時只關注CPU調度和內存管理；而包括網卡在內的其餘I/O硬件設備是QEMU虛擬提供的。

 

KVM是以擴展虛擬化的CPU爲硬件基礎，可是KVM也可運行在不支持虛擬化技術的CPU之上。只不過，後者是使用QEMU提供的純粹的模擬方式，性能較低。

 

KVM管理工具：

Virtual Machine Manager（VMM）,由redhat開發的，是一個圖形化管理工具。

KVM也有本身的語法規則，你可使用KVM的語法規則編寫命令，使用命令行方式來管理虛擬機。 For more information, reference to :

The Kernel VirtualMachine - Community Ubuntu Documentation

KVM tutorials onhowtoforge.com

KVM/Virsh -Community Ubuntu Documentation

 

KVM的優點和劣勢：

優點：KVM是一個免費開源軟件，提供了虛擬化解決方案；提供了強大的命令行接口。

劣勢：KVM能夠運行在不支持虛擬化的CPU硬件上，可是在這樣的話，效率會很低；KVM也可能會和虛擬機virtualbox衝突； KVM只是提供命令行接口，用戶能夠寫腳原本管理KVM，並無一個友好的GUI。

 

 

轉載自：https://blog.csdn.net/j123kaishichufa/article/details/40653213