Linux KVM是什么

基于內核的虛擬機（KVM）是一種內建于 Linux 中的開源虛擬化技術。具體而言，KVM 可幫助您將 Linux 轉變為虛擬機監控程序，使主機計算機能夠運行多個隔離的虛擬環境，即虛擬客戶機或虛擬機（VM）。

基于內核的虛擬機 Kernel-based Virtual Machine（KVM）是一種內建于 Linux 中的開源虛擬化技術。具體而言，KVM 可幫助您將 Linux 轉變為虛擬機監控程序，使主機計算機能夠運行多個隔離的虛擬環境，即虛擬客戶機或虛擬機（VM）。

KVM 是 Linux 的一部分。Linux 2.6.20 或更新版本包括 KVM。KVM 于 2006 年首次公布，并在一年后合并到主流 Linux 內核版本中。由于 KVM 屬于現有的 Linux 代碼，因此它能立即享受每一項新的 Linux 功能、修復和發展，無需進行額外工程。

KVM 是如何運行的？

KVM 將 Linux 轉變為 1 類（裸機恢復）虛擬機監控程序。所有虛擬機監控程序都需要一些操作系統層面的組件才能運行虛擬機，如內存管理器、進程調度程序、輸入/輸出（I/O）堆棧、設備驅動程序、安全管理器以及網絡堆棧等。由于 KVM 是 Linux 內核的一部分，因此所有這些組件它都有。每個虛擬機都像普通的 Linux 進程一樣實施，由標準的 Linux 調度程序進行調度，并且使用專門的虛擬硬件，如網卡、圖形適配器、CPU、內存和磁盤等。

KVM 安裝

長話短說，您必須運行 2007 年以后發布的 Linux 版本，并且需要將它安裝到支持虛擬化功能的 X86 硬件上。如果同時滿足上述兩個條件，那么您只需加載 2 個現有的模塊（主機內核模塊和處理器相關模塊）、一個模擬器，以及任何能幫助您運行其他系統的驅動程序。

Linux KVM 有什么優勢？

KVM 是 Linux 的一部分。Linux 也是 KVM 的一部分。Linux 有的，KVM 全都有。然而，KVM 的某些特點讓它成為了企業的首選虛擬機監控程序。

安全性

KVM 利用安全增強型 Linux（SELinux） 和安全虛擬化（sVirt） 組合來加強虛擬機的安全性和隔離性。SELinux 在虛擬機周圍建立安全邊界。sVirt 則擴展 SELinux 的功能，使強制訪問控制 （MAC）安全機制應用到客戶虛擬機，并且預防手動標記錯誤。

存儲

KVM 能夠使用 Linux 支持的任何存儲，包括某些本地磁盤和網絡附加存儲（NAS）。還可以利用多路徑 I/O 來增強存儲并提供冗余能力。KVM 還支持共享文件系統，因此虛擬機鏡像可以由多個主機共享。磁盤鏡像支持精簡置備，可以按需分配存儲，不必預先備妥一切。

硬件支持

KVM 可以使用多種多樣的認證 Linux 兼容硬件平臺。由于硬件供應商經常助力內核開發，所以 Linux 內核中通常能快速采用最新的硬件功能。

內存管理

KVM 繼承了 Linux 的內存管理功能，包括非統一內存訪問和內核同頁合并。虛擬機的內存可以交換，也可通過大型宗卷支持來提高性能，還可由磁盤文件共享或支持。

實時遷移

KVM 支持實時遷移，也就是能夠在物理主機之間移動運行中的虛擬機，而不會造成服務中斷。虛擬機保持開機狀態，網絡連接保持活躍，各個應用也會在虛擬機重新定位期間正常運行。KVM 也會保存虛擬機的當前狀態，從而存儲下來供日后恢復。

性能和可擴展性

KVM 繼承了 Linux 的性能，針對客戶機和請求數量的增長進行擴展，滿足負載的需求。KVM 可讓要求最苛刻的應用工作負載實現虛擬化，而這也是許多企業虛擬化設置的基礎，如數據中心和私有云等（通過 OpenStack）。

調度和資源控制

在 KVM 模型中，虛擬機是一種 Linux 進程，由內核進行調度和管理。通過 Linux 調度程序，可對分配給 Linux 進程的資源進行精細的控制，并且保障特定進程的服務質量。在 KVM 中，這包括完全公平的調度程序、控制組、網絡命名空間和實時擴展。

更低延遲，更高優先級

Linux 內核提供實時擴展，允許基于虛擬機的應用以更低的延遲、更高的優先級來運行（相對于裸機恢復）。內核也將需要長時間計算的進程劃分為更小的組件，再進行相應的調度和處理。

管理 KVM

若不借助 KVM 管理工具，單一工作站上部署的少數虛擬機尚且可以手動管理。大型企業則必須使用與虛擬環境和底層物理硬件對接的虛擬化管理軟件，來簡化資源管理、增強數據分析并簡化運營。紅帽出品的紅帽虛擬化恰好能滿足這種用途。