虚拟化四、KVM虚拟化技术-创新互联
一、KVM概述
1、KVM
Kernel-based Virtual Machine 基于内核的虚拟机
以色列Qumranet公司研发，是内核的一个模块
2006年研发，2008被RedHat收购了
依赖于HVM技术：Intel VT-X，AMD AMD-V
2、KVM模块载入后的系统运行模式
内核模式：GuestOS执行I/O类操作，或其它的特殊指令的操作
用户模式：代表GuestOS代为请求I/O类操作，
来宾（guest）模式：GuestOS的非I/O类操作，事实上，它被称作虚拟机的用户模式
3、KVM的组件
两类组件：
/dev/kvm：工作于hypervisor，在用户空间可通过ioctl（）系统调用来完成VM创建，启动等管理功能，它是一个字符设备，
功能：创建VM，为VM分配内存，读写VCPU的寄存器，向CPU注入中断，运行VCPU等
qemu进程：工作于用户空间，主要用于实现模拟PC机的I/O设备
4、KVM特性
1）内存管理
将分配给VM的内存交换至SWAP
支持使用Huge Page（大内存页）；
支持使用Intel EPT或AMD RVI技术完成内存地址映射：GVA-->GPA-->HPA简化为GVA-->HPA
支持KSM (Kernel Same-page Merging)
这个内核特性实现了内存页面共享。KSM通过扫描每个虚拟机的内存查找各虚拟机间相同的内存页，并将这些内存页合并为一个被各相关虚拟机共享的单独页面。在某虚拟机试图修改此页面中的数据时，KSM会重新为其提供一个新的页面副本。实践中，运行于同一台物理主机上的具有相同GuestOS的虚拟机之间出现相同内存页面的概率是很的，比如共享库、内核或其它内存对象等都有可能表现为相同的内存页，因此，KSM技术可以降低内存占用进而提高整体性能。
2）硬件支持
取决于Linux内核；
3）存储：
本地存储：
网络附加存储：
存储区域网络：
分布式存储：例如GlustFS
4）实时迁移：
支持的GuestOS:
Linux, Windows, OpenBSD, FreeBSD, OpenSolaris;
5）设备驱动：
IO设备的完全虚拟化：模拟硬件
IO设备的半虚拟化：在GuestOS中安装驱动；virtio
virtio-blk, virtio-net, virtio-pci, virtio-console, virtio-ballon
5、KVM局限性
一般局限性：
CPU overcommit
时间记录难以精确，依赖于时间同步机制
MAC地址：
VM量特别大时，存在冲突的可能性；
实时迁移：
性能局限性：
6、KVM的工具栈介绍
分为2大类：
qemu：
qemu-kvm
qemu-img
libvirt
GUI: virt-manager, virt-viewer
CLI: virt-install, virsh
QEMU主要提供了以下几个部分：
处理器模拟器
仿真IO设备
关联模拟的设备至真实设备；
调试器
与模拟器交互的用户接口
补充资料：
VMM:对IO的驱动有三种模式：
自主VMM：VMM自行提供驱动和控制台；
混合VMM：借助于OS提供驱动；
依赖于外部OS实现特权域
自我提供特权域
寄宿式VMM：
二、KVM安装
1、安装kvm
1) 确保CPU支持HVM
# grep -E --color=auto "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo
2) 装载模块
[root@BAIYU_180 ~]# lsmodModule Size Used by ppdev 8537 0 vmware_balloon 7199 0 parport_pc 22690 0 parport 36209 2 ppdev,parport_pc microcode 112685 0 snd_ens1371 21587 0 snd_rawmidi 23017 1 snd_ens1371
网页题目：虚拟化四、KVM虚拟化技术-创新互联
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