KVM虚拟化详解
KVM虚拟化详解1.KVM虚拟化架构1.1主要虚拟化架构比较主要虚拟化架构有ESXi、Xen、KVM。ESXi内核实现了所有虚拟化功能。
Xen仅实现CPU和内存虚拟化，而I/O虚拟化和调度控制则由Domain0实现。
KVM内核实现CPU和内存虚拟化，QEMU实现I/O虚拟化并通过Linux进程调度器管理虚拟机。
1.2核心KVM架构模块KVM架构包括KVM内核模块和QEMU设备模拟。
KVM内核模块负责处理器和内存虚拟化，QEMU实现I/O虚拟化。
这两个组件协同工作来管理虚拟机。
2.CPU虚拟化2.1控制板和虚拟CPU物理服务器配置了两个物理控制板，每个控制板有几个核心。
启用超线程技术后，每个核心拥有2个线程。
在虚拟化环境中，一个线程对应一个虚拟CPU。
KVM将每个虚拟机视为用户空间中的一个QEMU进程，分配给guest虚拟机的vCPU是该进程的一个线程。
2.2虚拟化类型比较ESXi是全虚拟化，VMM运行在Ring0上，完全模拟底层硬件。
Xen支持全虚拟化和半虚拟化。
KVM依赖于具有硬件支持的完全虚拟化。
2.3KVMCPU虚拟化KVM中的虚拟CPU有三种运行模式：Guest模式运行GuestOS、User模式运行QEMU、Kernel模式运行KVM内核。
当KVM内核加载时，发出VMXON指令进入VMX运行模式。
VMM发出VMExit以切换到根模式来处理特权指令，然后发出VMLANCH或VMRESUME指令以切换回非根模式。
3、内存虚拟化3.1EPT和硬件辅助内存虚拟化技术VPIDIntel和AMD公司的NPT通过硬件实现内存地址转换。
guest读写CR3寄存器或GuestPageFault并执行INVLPG指令，无需运行VMExit，从而减少了内存转换的复杂性。
3.2THP透明大页透明大页THP技术自动创建、管理和使用大页内存，提高内存效率和性能，同时避免了传统巨页的缺点。
3.3.内存重新分配。
过度分配内存会导致分配给guest虚拟机的内存总量大于实际的物理内存总量。
内存分页、弹出和页面共享技术可以帮助您超出内存估计。
4.I/O设备虚拟化4.1I/O设备虚拟化概述KVM支持设备模拟、virtio驱动、设备直通和共享。
4.2设备模拟和virtio驱动。
设备仿真是通过QEMU进行的。
virtio驱动程序将前端驱动程序部署到guest虚拟机，将后端驱动程序部署到QEMU，并通过虚拟环形缓冲区队列交换I/O请求和执行信息。
4.3设备直通和共享设备直通PCI直通直接将主机物理设备分配给客户机。
SR-IOV设备共享标准允许物理设备支持多个虚拟功能接口，并独立地将它们分配给不同的guest。
4.4I/O设备的其他功能。
图像和声音是使用SDLQEMU实现的。
热插拔支持KVM中的PCI设备，而CPU和内存热插拔则受到平台和操作系统的限制。
华纳云：服务器虚拟化技术kvm和vmware的区别
KVM和VMware两种服务器虚拟化技术各有特点。从架构上来说，KVM基于Linux内核，是一种轻量级的虚拟化解决方案，而VMware则采用独立的虚拟化层来支持多种操作系统。
许可模式方面，KVM采用开源许可协议，免费使用，而VMware则提供商业许可，功能更全面。
性能方面，KVM由于体积小，在资源利用率方面表现良好，而VMware在成熟度和稳定性方面优势明显。
从生态系统的角度来看，VMware拥有广泛的支持和合作伙伴网络，而KVM则因其开源特性吸引了庞大的开发者社区。
从使用上来说，KVM适合成本敏感、定制化程度高的场景，而VMware适合企业级应用，提供强大的管理和安全功能。
在管理工具方面，VMware提供了集成的管理平台，而KVM则依赖于Linux系统的工具或第三方解决方案。
综上所述，KVM和VMware各有侧重，应根据实际需求、预算和技术偏好进行选择。
kvm是什么
KVM是Kernel-basedVirtualMachine的缩写，是一种基于Linux内核的开源虚拟化技术。
KVM作为虚拟化技术的一种，主要应用于服务器和云计算领域。
它可以在物理硬件层面实现虚拟机的运行和管理，使得多个独立的操作系统和应用程序可以在物理服务器上同时运行。
该技术对于提高资源利用率、提高系统灵活性和可扩展性具有重要意义。
具体来说：
首先，KVM的特点之一就是运行在Linux内核上。
Linux内核提供的API支持对虚拟机的管理，让KVM能够以更高的效率和稳定性实现虚拟化。
不仅可以支持单个虚拟机运行多个操作系统，还可以同时管理多个虚拟机，从而达到多租户共享物理资源的效果。
此外，KVM还可以通过虚拟机迁移、快照等功能提供更加灵活的资源管理。
这些特点使得KVM在云计算领域具有广阔的应用前景。
此外，由于其开源特性，KVM在软件开发和定制方面提供了高度的灵活性。
开发者可以根据具体需求进行定制开发，以满足不同应用场景的需求。
最后，KVM在虚拟化领域的表现也非常出色。
它实现了虚拟化技术的同时保证了高性能的计算效率，这也是KVM能够得到广泛应用的重要原因。
总而言之，KVM是一种基于Linux内核的强大虚拟化技术，在云计算和服务器领域具有广阔的应用前景。
通过KVM技术，可以实现高效的资源管理和灵活的IT架构部署，从而提高企业IT系统的效率和灵活性。
openstack的虚拟化技术有个kvm，什么是kvm？什么qemu，libvirt
在虚拟化技术领域，KVM（Kernel-basedVirtualMachine）是最重要的技术之一。事实上，KVM技术的应用包含两个主要组成部分：QEMU和KVM。
其中，KVM负责CPU和内存虚拟化，它实现了CPU和内存资源的虚拟化，但无法模拟其他设备。
QEMU用于模拟输入/输出(I/O)设备，例如网卡和磁盘。
当KVM与QEMU结合时，可以实现全面的服务器虚拟化。
因此，我们通常所说的KVM技术实际上是指KVM和QEMU的结合，称为qemu-kvm。
这种组合使得虚拟化环境能够提供更完整的虚拟化服务，同时保持高效率和灵活性。
另外，还有一个叫libvirt的工具，它是一个用来管理KVM虚拟化技术的接口。
Libvirt提供了统一的管理接口，让用户可以通过libvirt轻松管理和配置虚拟机，而无需直接调用复杂的KVM接口。
libvirt不仅简化了管理流程，还增加了虚拟环境的可管理性和灵活性。
简而言之，KVM、QEMU和libvirt共同构成了强大的虚拟化解决方案。
KVM负责核心虚拟化工作，QEMU提供设备模拟，libvirt提供易于使用的管理界面。
这种结合使得虚拟化技术更加成熟和实用，广泛应用于各种虚拟化场景。
kvm虚拟化分为哪三层？
KVM虚拟化技术分为三个主要阶段，如下所述。1.内核层（KVM内核模块）：KVM的第一层；内核层是Linux内核中包含的虚拟化支持。
从Linux内核版本2.6.20开始，KVM正式作为模块集成到Linux内核中。
这意味着任何运行2.6.20或更高版本的Linux系统都会在安装过程中自动加载KVM模块。
用户可以通过命令行界面（CLI）激活KVM模块。
2、用户空间层（QEMU）：KVM的第二层是QEMU提供的用户空间工具。
qemu-kvm分支于2012年合并到主流QEMU项目中，因此QEMU可以通过添加“-enable-kvm”选项启用KVM功能来运行。
这样，QEMU可以称为KVM内核，它改进了虚拟化功能，与纯QEMU相比，性能显着提高。
3、管理工具层（KVM管理工具）：基于KVM内核层和QEMU用户空间层，第三层是KVM管理工具。
这些工具提供了多种管理KVM环境的方法。
针对小型团队，例如40~50人的云计算团队；您可以选择使用WebVirtMgr和ProxmoxVE等管理工具。
对于大型企业来说，如果他们有足够的人员和资源，可以考虑使用OpenStack等综合云计算管理平台。
