KVM虚拟化是什么

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KVM虚拟化简介

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1、虚拟化分为：全虚拟化和半虚拟化，需要CPU的支持。

2、全虚拟化：不需要做任何配置，让用户觉得就是一台真实的

3、半虚拟机化：需要用户配置，有点麻烦。

4、KVM 仅仅是 Linux 内核的一个模块。管理和创建完整的 KVM 虚拟机，需要更多的辅助工具。

5、与Xen相比较，KVM就简化的多了。它不需要重新编译内核，也不需要对当前kernel做任何修改，它只是几个可以动态加载的.ko模块。它结构更加精简、代码量更小。所以，出错的可能性更小。并且在某些方面，性能比Xen更胜一筹。

6、/etc/libvirt/qemu目录，存放虚拟机的配置文件。

7、kvm的备份：拷贝/etc/libvirt/qemu目录下的xml配置文件，以及xml中设置的img文件。

8、kvm的还原：进入virsh，执行define 目录下的xml文件路径，且确保镜像文件的存在。

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

9、KVM允许客户机过载使用（over-commit）物理资源，即给客户机分配的CPU和内存数量多于物理上实际存在的资源。

10、CPU的过载使用，是让一个或多个客户机使用vCPU的总数量超过实际拥有的物理CPU数量，QEMU会启动更多的线程来为客户机提供服务，这些线程也是被Linux内核调度运行在物理CPU硬件上。

11、最推荐的做法是对多个单CPU的客户机使用over-commit，比如：在拥有4个逻辑CPU的宿主机中，同时运行多于4个（如8个、16个）客户机，其中每个客户机都被分配一个vCPU。这时，如果每个宿主机的负载不很大的情况下，宿主机Linux对每个客户机的调度是非常有效的，这样的过载使用并不会带来客户机中的性能损失。

12、最不推荐的做法是让某一个客户机的vCPU数量超过物理CPU数量。比如，在拥有4个逻辑CPU的宿主机中，同时运行一个或多个客户机，其中每个客户机的vCPU数量多于4个（如16个）。这样的使用方法会带来比较明显的性能下降，其性能反而不如将客户机分配2个（或4个）vCPU，而且如果客户机中负载过重时，可能会让整个系统运行不稳定。不过，在并非100%满负载的情况下，一个（或多个）有4个vCPU的客户机运行在拥有4个逻辑CPU的宿主机中并不会带来明显的性能损失。

13、总的来说，KVM允许CPU的过载使用，但是并不推荐在实际的生产环境（特别是负载较重的环境）中过载使用CPU。在生产环境中过载使用CPU，有必要在部署前进行严格的性能和稳定性测试。

14、KVM中内存也是允许过载使用（over-commit）的，KVM能够让分配给客户机的内存总数大于实际可用的物理内存总数。

15、一般来说，有如下三种方式来实现内存的过载使用：

（1）内存交换（swapping）：用交换空间（swap space）来弥补内存的不足。

（2）气球（ballooning）：通过virio_balloon驱动来实现宿主机Hypervisor和客户机之间的协作来完成。

（3）页共享（page sharing）：通过KSM（Kernel Samepage Merging）合并多个客户机进程使用的相同内存页。

其中，第一种内存交换的方式是最成熟的（Linux中很早就开始应用），但不推荐使用虚拟内存swap。

16、KVM（模块）：

     modprobe 命令加载 KVM 模块，如果用 RPM 安装 KVM 软件包，系统会在启动时自动加载模块。加载了模块后，才能进一步通过其他工具创建虚拟机。但仅有 KVM 模块是远远不够的，因为用户无法直接控制内核模块去做事情，还必须有一个用户空间的工具。

17、QEMU （管理工具）：

    QEMU 是一个强大的虚拟化软件，它可以虚拟不同的 CPU 构架。比如说在 x86 的 CPU 上虚拟一个 Power 的 CPU，并利用它编译出可运行在 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 内核模块的用户空间工具 QEMU-KVM。所以 Linux 发行版中分为 内核部分的 KVM 内核模块和 QEMU-KVM 工具。

19、Libvirt、virsh、virt-manager（管理工具）：

    RedHat 为 KVM 开发了更多的辅助工具，比如 libvirt、libguestfs 等。原因是 QEMU 工具效率不高，不易于使用。Libvirt 是一套提供了多种语言接口的 API，为各种虚拟化工具提供一套方便、可靠的编程接口，不仅支持 KVM，而且支持 Xen 等其他虚拟机。使用 libvirt，你只需要通过 libvirt 提供的函数连接到 KVM 或 Xen 宿主机，便可以用同样的命令控制不同的虚拟机了。Libvirt 不仅提供了 API，还自带一套基于文本的管理虚拟机的命令virsh，你可以通过使用 virsh 命令来使用 libvirt 的全部功能。但最终用户更渴望的是图形用户界面，这就是 virt-manager。它是一套用 python 编写的虚拟机管理图形界面，用户可以通过它直观地操作不同的虚拟机。Virt-manager 就是利用 libvirt 的 API 实现的。

20、在 KVM 模型中，每一个虚拟机都是一个由 Linux 调度程序管理的标准进程，你可以在用户空间启动客户机操作系统。一个普通的 Linux 进程有两种运行模式：内核和用户。 KVM 增加了第三种模式：客户模式(有自己的内核和用户模式)。

21、内核模块导出了一个名为 /dev/kvm 的设备，它可以启用内核的客户模式(除了传统的内核模式和用户模式)。有了 /dev/kvm 设备，VM 使自己的地址空间独立于内核或运行着的任何其他 VM 的地址空间。