QEMU,KVM及QEMU-KVM介绍

What's QEMU

QEMU是一个主机上的VMM(virtual machine monitor),通过动态二进制转换来模拟CPU,并提供一系列的硬件模型,使guest os认为自己和硬件直接打交道,其实是同QEMU模拟出来的硬件打交道,QEMU再将这些指令翻译给真正硬件进行操作。通过这种模式,guest os可以和主机上的硬盘,网卡,CPU,CD-ROM,音频设备和USB设备进行交互。但由于所有指令都需要经过QEMU来翻译,因而性能会比较差:


What's KVM?

KVM实际是linux内核提供的虚拟化架构,可将内核直接充当hypervisor来使用。KVM需要处理器硬件本身支持虚拟化扩展,如intel VT 和AMD AMD-V技术。KVM自2.6.20版本后已合入主干并发行,除此之外,还以模块形式被移植到FreeBSD和illumos中。除了支持x86的处理器,同时也支持S/390,PowerPC,IA-61以及ARM等平台。

工作原理

KVM包含一个内核模块kvm.ko用来实现核心虚拟化功能,以及一个和处理器强相关的模块如kvm-intel.ko或kvm-amd.ko。KVM本身不实现任何模拟,仅仅是暴露了一个/dev/kvm接口,这个接口可被宿主机用来主要负责vCPU的创建,虚拟内存的地址空间分配,vCPU寄存器的读写以及vCPU的运行。有了KVM以后,guest os的CPU指令不用再经过QEMU来转译便可直接运行,大大提高了运行速度。但KVM的kvm.ko本身只提供了CPU和内存的虚拟化,所以它必须结合QEMU才能构成一个完整的虚拟化技术,也就是下面要介绍的技术。

What's QEMU-KVM

从前面的介绍可知,KVM负责cpu虚拟化+内存虚拟化,实现了cpu和内存的虚拟化,但kvm并不能模拟其他设备,还必须有个运行在用户空间的工具才行。KVM的开发者选择了比较成熟的开源虚拟化软件QEMU来作为这个工具,QEMU模拟IO设备(网卡,磁盘等),对其进行了修改,最后形成了QEMU-KVM。

在QEMU-KVM中,KVM运行在内核空间,QEMU运行在用户空间,实际模拟创建、管理各种虚拟硬件,QEMU将KVM整合了进来,通过/ioctl 调用 /dev/kvm,从而将CPU指令的部分交给内核模块来做,KVM实现了CPU和内存的虚拟化,但KVM不能虚拟其他硬件设备,因此qemu还有模拟IO设备(磁盘,网卡,显卡等)的作用,KVM加上QEMU后就是完整意义上的服务器虚拟化。
综上所述,QEMU-KVM具有两大作用:

  1. 提供对cpu,内存(KVM负责),IO设备(QEMU负责)的虚拟
  2. 对各种虚拟设备的创建,调用进行管理(QEMU负责)

这个方案中,QEMU模拟其他的硬件,如Network, Disk,同样会影响这些设备的性能。于是又产生了pass through半虚拟化设备virtio_blk, virtio_net,提高设备性能。

QEMU-KVM,是QEMU的一个特定于KVM加速模块的分支,里面包含了很多关于KVM的特定代码,与KVM模块一起配合使用。
目前QEMU-KVM已经与QEMU合二为一,所有特定于KVM的代码也都合入了QEMU,当需要与KVM模块配合使用的时候,只需要在QEMU命令行加上 --enable-kvm就可以。
转自:https://www.cnblogs.com/echo1937/p/7138294.html
posted @ 2018-12-13 19:49  多看多学多记多实践  阅读(15157)  评论(0编辑  收藏  举报