介紹KVM，它的本質(zhì)以及如何配置和安裝。虛擬化最近幾年取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，首先由于有大量的開(kāi)源虛擬機(jī)管理程序在不斷發(fā)展，這個(gè)改進(jìn)幾乎排除了操作系統(tǒng)與大功率服務(wù)器快速增長(zhǎng)的利用之間的障礙，公司立即受益。知道最近，軟件仿真虛擬化一直是關(guān)注的焦點(diǎn)，兩個(gè)常見(jiàn)的軟件仿真虛擬化途徑是完全虛擬化和半虛擬化。對(duì)于完全虛擬化，通常調(diào)用管理程序或虛擬機(jī)監(jiān)視器，存在于虛擬操作系統(tǒng)和硬件層之間，這個(gè)層在操作系統(tǒng)實(shí)例之間多路復(fù)用競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)資源。半虛擬化不同，管理程序在一個(gè)協(xié)作的環(huán)境中運(yùn)作，因?yàn)槊總€(gè)客戶(hù)操作系統(tǒng)都知道它正運(yùn)行在一個(gè)虛擬化環(huán)境中，因此每個(gè)使用管理程序的協(xié)作都在硬件下完成虛擬。

兩個(gè)途徑都有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì)，半虛擬化的主要優(yōu)勢(shì)在于它運(yùn)行盡可能快地基于軟件的虛擬化，以不支持有專(zhuān)利的操作系統(tǒng)為代價(jià)。完全虛擬化沒(méi)有這個(gè)限制，但是，完全虛擬化管理程序非常復(fù)雜。VMware，一個(gè)商業(yè)虛擬化解決方案，它就是一個(gè)完全虛擬化的例子，Xen，用戶(hù)模式Linux（UML）和其他提供的是半虛擬化解決方案。

簡(jiǎn)單介紹一下基于硬件的虛擬化，這個(gè)線路已經(jīng)變得模糊起來(lái)，隨著Intel的VT技術(shù)和AMD的SVM技術(shù)的出現(xiàn)，編寫(xiě)一個(gè)管理程序變得更加簡(jiǎn)單了，現(xiàn)在，保持管理程序復(fù)雜性到最小程度，對(duì)于完全虛擬化受益匪淺。

Xen作為最優(yōu)秀的半虛擬化引擎，在基于硬件的虛擬化的幫助下，現(xiàn)在也支持完全虛擬化MS windows了。KVM是一個(gè)相對(duì)較新的簡(jiǎn)單的，但也非常強(qiáng)大的虛擬化引擎，它已經(jīng)集成到Linux內(nèi)核中去了，讓內(nèi)核天生有虛擬化的能力，因?yàn)镵VM使用的是基于硬件的虛擬化技術(shù)，它不需要修改客戶(hù)操作系統(tǒng)，因此，部署在一個(gè)受支持的處理器上，它可以從Linux支持任何平臺(tái)。

KVM

kvm是一個(gè)獨(dú)特的管理程序，kvm開(kāi)發(fā)者們發(fā)明了一個(gè)方法讓Linux內(nèi)核自身變成一個(gè)管理程序，通過(guò)將KVM作為一個(gè)內(nèi)核模塊實(shí)現(xiàn)，在虛擬環(huán)境下Linux內(nèi)核集成管理程序?qū)⑵渥鳛橐粋€(gè)可加載的模塊可以簡(jiǎn)化管理和提升性能。這可能是開(kāi)發(fā)者將KVM添加到內(nèi)核的主要原因。

這種方法有許多優(yōu)勢(shì)，通過(guò)添加虛擬化功能到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Linux內(nèi)核，虛擬環(huán)境能從所有正在Linux內(nèi)核上運(yùn)行的工作中受益，在這種模式下，每個(gè)虛擬機(jī)都是一個(gè)常規(guī)的Linux進(jìn)程，通過(guò)Linux調(diào)度程序進(jìn)行調(diào)度，通常，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Linux進(jìn)程都有兩個(gè)執(zhí)行模式：內(nèi)核模式和用戶(hù)模式。對(duì)于應(yīng)用程序而言用戶(hù)模式是默認(rèn)模式，當(dāng)它需要一些來(lái)自?xún)?nèi)核的服務(wù)時(shí)就進(jìn)入內(nèi)核模式，如往磁盤(pán)上寫(xiě)入時(shí)。KVM添加了第三個(gè)模式：客戶(hù)模式。

客戶(hù)模式進(jìn)程是運(yùn)行在虛擬機(jī)內(nèi)的，它非常象正常模式（無(wú)虛擬實(shí)例），有它自己的內(nèi)核和用戶(hù)空間變量、在客戶(hù)模式下可以使用正常的kill和ps命令，因?yàn)闊o(wú)虛擬實(shí)例，KVM虛擬機(jī)表現(xiàn)為一個(gè)正常的進(jìn)程，能象其他進(jìn)程一樣被殺掉，KVM利用硬件虛擬技術(shù)虛擬處理器的形態(tài)，虛擬機(jī)的內(nèi)存管理由內(nèi)核直接處理，目前的版本I/O在用戶(hù)空間處理，主要通過(guò)QEMU完成。

一個(gè)典型的KVM安裝包括以下部件：
一個(gè)管理虛擬硬件的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，這個(gè)驅(qū)動(dòng)通過(guò)一個(gè)字符設(shè)備/dev/kvm陳列它的功能

一個(gè)模擬pc硬件的用戶(hù)空間部件，目前，這在用戶(hù)空間處理，它是一個(gè)稍微改動(dòng)過(guò)的QEMU進(jìn)程。

I/O模型直接衍生于QEMU，支持寫(xiě)時(shí)復(fù)制磁盤(pán)映像和其他QEMU特征。

你如何查明你的系統(tǒng)是否能運(yùn)行KVM？首先，你需要一個(gè)支持虛擬化的處理器，這里有一個(gè)兼容KVM的處理器列表（http://wiki.xensource.com/xenwiki/HVM_Compatible_Processors），看看你的處理器是否在其中。另外，你還可以檢查/proc/cpuinfo，如果在cpu flags字段看到了vmx或smx，那么你的處理器就支持KVM。

如何比較KVM和現(xiàn)存的管理程序

相對(duì)它的競(jìng)爭(zhēng)者而言，KVM還是一個(gè)比較新的項(xiàng)目，與KVM的主要開(kāi)發(fā)者Avi Kivity會(huì)面時(shí)，他是這樣與其他解決方案做對(duì)比的：

在許多方面，VMware是一個(gè)基礎(chǔ)破壞技術(shù)，它只用軟件技術(shù)管理眾所周知地的復(fù)雜的x86架構(gòu)的完全虛擬化，達(dá)到了非常好的性能和穩(wěn)定性。結(jié)果，VMware變得非常大而其非常復(fù)雜的軟件了。換句話(huà)說(shuō)，KVM依賴(lài)于最新的硬件的虛擬技術(shù)，就其本身而論，它非常小（大約1萬(wàn)行代碼）且相當(dāng)簡(jiǎn)單，另外一個(gè)巨大的不同之處是VMware是有專(zhuān)利的，而KVM是開(kāi)源的。

Xen是一個(gè)相當(dāng)大的項(xiàng)目，同時(shí)提供半虛擬化和完全虛擬化，它被設(shè)計(jì)為一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)核，它只需要Linux執(zhí)行I/O，這樣使得它相當(dāng)?shù)拇?，它有自己的調(diào)度程序、內(nèi)存管理器、計(jì)時(shí)器和機(jī)器初始化程序。

相反，KVM使用標(biāo)準(zhǔn)Linux調(diào)度程序、內(nèi)存管理器和其他服務(wù)。這樣KVM開(kāi)發(fā)者們可以集中精力在虛擬化上，將虛擬技術(shù)建立在內(nèi)核上而不是去替換內(nèi)核。

QEMU是一個(gè)用戶(hù)空間模擬器，它是一個(gè)相當(dāng)驚人的項(xiàng)目，可以在不同宿主處理器上模擬非常多的客戶(hù)處理器，而且性能非常好。但是，用戶(hù)空間架構(gòu)不允許它在無(wú)內(nèi)核加速器的情況下解決天生的速度問(wèn)題。KVM認(rèn)可QEMU的實(shí)用價(jià)值，使用它進(jìn)行I/O硬件模擬。盡管KVM不帶有任何特殊的用戶(hù)空間，但QEMU代碼寫(xiě)得非常好--因此我們使用了這些代碼。

但是，KVM也不是完美的，因?yàn)樗€是一個(gè)新技術(shù)，它包括下面的這樣一些限制：

在寫(xiě)本文的時(shí)候，KVM僅支持Intel和AMD虛擬化，而Xen還支持IBM PowerPC和Itanium處理器。

目前的版本最宿主SMP處理器的支持還比較弱。