首先,虚拟化技术有两种类型的实现,方式如下:
Type-I:
hypervisor --> vm
Type-II:
host --> vmm --> vms
实际上,这和当前主流的两大虚拟化技术也正好匹配,他们就是Xen和KVM,
Xen:
hypervisor, Dom0
KVM:
Kernel-based Virtual Machine
本篇将从KVM开始,记录KVM的组件、特性以及实现方式。
KVM特性:
内存管理:
将分配给vm的内存交换至swap
支持使用Huge Page
支持使用Intel EPT或AMD RVI技术完成内存地址映射:GVA-->GPA-->HPA
支持KSM(Kernel Same-page Merging)
硬件支持:
取决于Linux内核
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GlusterFS
实时迁移:
支持的GuestOS:
Linux,Windows,OpenBSD,FreeBSD,OpenSolaris
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
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
KVM模块载入后的系统的运行模式:
内核模式:GuestOS执行I/O类操作,或其他的特殊指令操作都有内核来操作。称作“来宾-内核”模式。
用户模式:代表GuestOS请求I/O类操作。
来宾模式:GuestOS的非I/O类操作,事实上,它被称作虚拟机的用户模式更贴切。称作“来宾-用户”模式。
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:可以创建vm、为VM分配内存、读写vcpu的寄存器、向vcpu注入中断、运行vcpu等等。
qemu进程:工作于用户空间,主要用于实现模拟PC机的IO设备。
KVM的工具栈:
qemu:
qemu-kvm
qemu-img
libvirt:
GUI: virt-manager, virt-viewer
CLI: virt-install, vrish
QEMU主要用到以下几个部分:
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
KVM在CentOS 6.5上的安装:
1、首先确认CPU是否支持HVM
grep -E --color=auto "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo
2、装载模块
modprobe kvm
modprobe kvm-intel
3、验证
ll /dev/kvm
因为从2.6.20版本开始,KVM已经被收入Linux内核,所以安装KVM显得很简单,但是要使用KVM进行虚拟机的管理还需要安装KVM的管理工具。
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