KVM虛擬化是什么

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KVM虛擬化簡介

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1、虛擬化分為：全虛擬化和半虛擬化，需要CPU的支持。

2、全虛擬化：不需要做任何配置，讓用戶覺得就是一臺真實(shí)的

3、半虛擬機(jī)化：需要用戶配置，有點(diǎn)麻煩。

4、KVM 僅僅是 Linux 內(nèi)核的一個(gè)模塊。管理和創(chuàng)建完整的 KVM 虛擬機(jī)，需要更多的輔助工具。

5、與Xen相比較，KVM就簡化的多了。它不需要重新編譯內(nèi)核，也不需要對當(dāng)前kernel做任何修改，它只是幾個(gè)可以動態(tài)加載的.ko模塊。它結(jié)構(gòu)更加精簡、代碼量更小。所以，出錯(cuò)的可能性更小。并且在某些方面，性能比Xen更勝一籌。

6、/etc/libvirt/qemu目錄，存放虛擬機(jī)的配置文件。

7、kvm的備份：拷貝/etc/libvirt/qemu目錄下的xml配置文件，以及xml中設(shè)置的img文件。

8、kvm的還原：進(jìn)入virsh，執(zhí)行define 目錄下的xml文件路徑，且確保鏡像文件的存在。

virsh # define /etc/libvirt/qemu/winxp.xml

9、KVM允許客戶機(jī)過載使用（over-commit）物理資源，即給客戶機(jī)分配的CPU和內(nèi)存數(shù)量多于物理上實(shí)際存在的資源。

10、CPU的過載使用，是讓一個(gè)或多個(gè)客戶機(jī)使用vCPU的總數(shù)量超過實(shí)際擁有的物理CPU數(shù)量，QEMU會啟動更多的線程來為客戶機(jī)提供服務(wù)，這些線程也是被Linux內(nèi)核調(diào)度運(yùn)行在物理CPU硬件上。

11、最推薦的做法是對多個(gè)單CPU的客戶機(jī)使用over-commit，比如：在擁有4個(gè)邏輯CPU的宿主機(jī)中，同時(shí)運(yùn)行多于4個(gè)（如8個(gè)、16個(gè)）客戶機(jī)，其中每個(gè)客戶機(jī)都被分配一個(gè)vCPU。這時(shí)，如果每個(gè)宿主機(jī)的負(fù)載不很大的情況下，宿主機(jī)Linux對每個(gè)客戶機(jī)的調(diào)度是非常有效的，這樣的過載使用并不會帶來客戶機(jī)中的性能損失。

12、最不推薦的做法是讓某一個(gè)客戶機(jī)的vCPU數(shù)量超過物理CPU數(shù)量。比如，在擁有4個(gè)邏輯CPU的宿主機(jī)中，同時(shí)運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)客戶機(jī)，其中每個(gè)客戶機(jī)的vCPU數(shù)量多于4個(gè)（如16個(gè)）。這樣的使用方法會帶來比較明顯的性能下降，其性能反而不如將客戶機(jī)分配2個(gè)（或4個(gè)）vCPU，而且如果客戶機(jī)中負(fù)載過重時(shí)，可能會讓整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。不過，在并非100%滿負(fù)載的情況下，一個(gè)（或多個(gè)）有4個(gè)vCPU的客戶機(jī)運(yùn)行在擁有4個(gè)邏輯CPU的宿主機(jī)中并不會帶來明顯的性能損失。

13、總的來說，KVM允許CPU的過載使用，但是并不推薦在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境（特別是負(fù)載較重的環(huán)境）中過載使用CPU。在生產(chǎn)環(huán)境中過載使用CPU，有必要在部署前進(jìn)行嚴(yán)格的性能和穩(wěn)定性測試。

14、KVM中內(nèi)存也是允許過載使用（over-commit）的，KVM能夠讓分配給客戶機(jī)的內(nèi)存總數(shù)大于實(shí)際可用的物理內(nèi)存總數(shù)。

15、一般來說，有如下三種方式來實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的過載使用：

（1）內(nèi)存交換（swapping）：用交換空間（swap space）來彌補(bǔ)內(nèi)存的不足。

（2）氣球（ballooning）：通過virio_balloon驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)宿主機(jī)Hypervisor和客戶機(jī)之間的協(xié)作來完成。

（3）頁共享（page sharing）：通過KSM（Kernel Samepage Merging）合并多個(gè)客戶機(jī)進(jìn)程使用的相同內(nèi)存頁。

其中，第一種內(nèi)存交換的方式是最成熟的（Linux中很早就開始應(yīng)用），但不推薦使用虛擬內(nèi)存swap。

16、KVM（模塊）：

modprobe 命令加載 KVM 模塊，如果用 RPM 安裝 KVM 軟件包，系統(tǒng)會在啟動時(shí)自動加載模塊。加載了模塊后，才能進(jìn)一步通過其他工具創(chuàng)建虛擬機(jī)。但僅有 KVM 模塊是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)橛脩魺o法直接控制內(nèi)核模塊去做事情，還必須有一個(gè)用戶空間的工具。

17、QEMU （管理工具）：

QEMU 是一個(gè)強(qiáng)大的虛擬化軟件，它可以虛擬不同的 CPU 構(gòu)架。比如說在 x86 的 CPU 上虛擬一個(gè) Power 的 CPU，并利用它編譯出可運(yùn)行在 Power 上的程序。

18、QEMU-KVM （管理工具）：

KVM 使用了 QEMU 的基于 x86 的部分，并稍加改造，形成可控制 KVM 內(nèi)核模塊的用戶空間工具 QEMU-KVM。所以 Linux 發(fā)行版中分為內(nèi)核部分的 KVM 內(nèi)核模塊和 QEMU-KVM 工具。

19、Libvirt、virsh、virt-manager（管理工具）：

RedHat 為 KVM 開發(fā)了更多的輔助工具，比如 libvirt、libguestfs 等。原因是 QEMU 工具效率不高，不易于使用。Libvirt 是一套提供了多種語言接口的 API，為各種虛擬化工具提供一套方便、可靠的編程接口，不僅支持 KVM，而且支持 Xen 等其他虛擬機(jī)。使用 libvirt，你只需要通過 libvirt 提供的函數(shù)連接到 KVM 或 Xen 宿主機(jī)，便可以用同樣的命令控制不同的虛擬機(jī)了。Libvirt 不僅提供了 API，還自帶一套基于文本的管理虛擬機(jī)的命令virsh，你可以通過使用 virsh 命令來使用 libvirt 的全部功能。但最終用戶更渴望的是圖形用戶界面，這就是 virt-manager。它是一套用 python 編寫的虛擬機(jī)管理圖形界面，用戶可以通過它直觀地操作不同的虛擬機(jī)。Virt-manager 就是利用 libvirt 的 API 實(shí)現(xiàn)的。

20、在 KVM 模型中，每一個(gè)虛擬機(jī)都是一個(gè)由 Linux 調(diào)度程序管理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程，你可以在用戶空間啟動客戶機(jī)操作系統(tǒng)。一個(gè)普通的 Linux 進(jìn)程有兩種運(yùn)行模式：內(nèi)核和用戶。 KVM 增加了第三種模式：客戶模式(有自己的內(nèi)核和用戶模式)。

21、內(nèi)核模塊導(dǎo)出了一個(gè)名為 /dev/kvm 的設(shè)備，它可以啟用內(nèi)核的客戶模式(除了傳統(tǒng)的內(nèi)核模式和用戶模式)。有了 /dev/kvm 設(shè)備，VM 使自己的地址空間獨(dú)立于內(nèi)核或運(yùn)行著的任何其他 VM 的地址空間。

本文名稱：KVM虛擬化是什么
當(dāng)前鏈接：http://muchs.cn/article34/epohse.html

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