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简介
KVM（基于内核的虚拟机）是一种集成的、开源的虚拟化技术，可让您在单一物理服务器上运行多个虚拟机 (VM)。它由 Red Hat 维护，并包含在 Linux 内核中。KVM 提供强大的虚拟化功能，同时保持高性能和可扩展性。
KVM 的优点
KVM 具有许多优点，包括：
- 性能高：KVM 利用硬件虚拟化技术（如 Intel VT-x 和 AMD-V），可提供接近裸机的性能。
- 可扩展性强：KVM 可支持运行数百个虚拟机的大型虚拟化环境。
- 轻量级：由于直接集成到 Linux 内核中，KVM 的开销很小。
- 开源：KVM 是免费和开源的，这使得它可以自由使用、修改和分发。
- 广泛支持：KVM 与主流 Linux 发行版和硬件兼容，包括 VMware、Microsoft Hyper-V 和 Xen。
使用 KVM 管理虚拟机
使用 KVM 管理虚拟机很容易。您可以通过以下命令创建和管理 VM：
创建虚拟机virsh create vm.xml启动虚拟机virsh start vm停止虚拟机virsh stop vm删除虚拟机virsh destroy vm
也可以使用 libvirt API 或 Cockpit 等图形界面管理工具来管理 VM。
KVM 优化
为了优化 KVM 环境，您可以执行以下操作：
- 分配足够的资源：确保为 VM 分配足够的 CPU、内存和存储资源。
- 使用硬件加速：启用硬件虚拟化技术，如 Intel VT-x 和 AMD-V，以提高性能。
- 调整虚拟机设置：根据应用程序需求调整虚拟机的内核、CPU 和内存设置。
- 优化存储性能：使用高速存储设备，如 NVMe SSD，以减少 I/O 瓶颈。
- 监控和调整：使用监控工具来监控虚拟机性能并根据需要进行调整。
结论
KVM 是一种功能强大且灵活的虚拟化平台，可让您高效管理和优化虚拟机环境。通过利用其高性能、可扩展性和开源特性，您可以创建和部署满足您业务需求的虚拟化解决方案。
如何在 KVM 上创建和管理虚拟机？
如何在KVM上轻松创建并管理你的虚拟机？</
踏上KVM虚拟机之旅的第一步，就是通过Virt-Manager这个强大的工具。
只需简单几步，你就能在Linux系统上创建和定制你的虚拟机世界。
首先，在终端启动virt-manager</，通过搜索找到它，或者使用命令行输入：
$ sudo virt-manager
这将打开一个直观的图形界面，让你轻松上手（如图所示</）。
接下来，点击左上角菜单的“新建虚拟机”图标，进入创建过程。这里有四个选项供你选择：
当你准备好ISO映像后，点击“浏览本地”，选择你的镜像文件。
接着，确认操作系统类型和版本，然后点击“Forward”，继续配置内存（RAM）和CPU核心。
在磁盘空间分配环节，指定虚拟机所需的存储容量，然后点击“Forward”，继续配置基本设置。
最后，为你的虚拟机命名，并确保所有详细信息准确无误。
别忘了，这一步还可以让你定制网络设置，选择NAT网络以隔离客户机，或者选择桥接网络，让客户机与主机共享同一网络环境。
一切准备就绪后，只需点击那个决定性的“Finish”按钮，你的KVM虚拟机就正式诞生了，开始在虚拟世界中运行和管理吧！
企业级虚拟化Kvm实战
常用的虚拟化产品有哪些 （redhat）企业级 : - - Vmware-workstation(windows和linux)桌面级 - -Vmware-fusion(mac) - -Vmware-esxi(企业级别)本身就是一个操作系统。 -v(微软） （oracle公司--Windows linux） virtulbox （rhel6之前所有版本默认用的虚拟化产品） 虚拟化技术的分类:
我们通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化技术，通过使用控制程序（Control Program，也被称为 Virtual Machine Monitor(虚拟监控器VMM) 或 Hypervisor ，隐藏特定计算平台的实际物理特性，为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境（称为虚拟机）。 平台虚拟化类型
全虚拟化（Full Virtualization):
半虚拟化（Para Virtualization）:
硬件辅助虚拟化
部分虚拟化 企业级虚拟化与桌面级虚拟化的区别
从rhel6开始使用 直接把kvm的模块做成了内核的一部分
xen用在rhel6之前的企业版中 默认内核不支持，需要重新安装带xen功能的内核
KVM 针对运行在 x86 硬件上的、驻留在内核中的虚拟化基础结构。
KVM 是第一个成为原生 Linux 内核（2.6.20）的一部分的 hypervisor，它是由 Avi Kivity 开发和维护的，现在归 Red Hat 所有。
这个 hypervisor 提供 x86 虚拟化，同时拥有到 PowerPC® 和 IA64 的通道。
另外，KVM 最近还添加了对对称多处理（SMP）主机（和来宾）的支持，并且支持企业级特性，比如活动迁移（允许来宾操作系统在物理服务器之间迁移）。
KVM 是作为内核模块实现的，因此 Linux 只要加载该模块就会成为一个hypervisor。
KVM 为支持 hypervisor指令的硬件平台提供完整的虚拟化（比如 Intel® Virtualization Technology [Intel VT] 或 AMDVirtualization [AMD-V] 产品）。
KVM 还支持准虚拟化来宾操作系统，包括 Linux 和 Windows®。
这种技术由两个组件实现。
第一个是可加载的 KVM 模块，当在 Linux 内核安装该模块之后，它就可以管理虚拟化硬件，并通过 /proc文件系统公开其功能。
第二个组件用于 PC 平台模拟，它是由修改版 QEMU 提供的。
QEMU作为用户空间进程执行，并且在来宾操作系统请求方面与内核协调。
当新的操作系统在 KVM 上启动时（通过一个称为 kvm 的实用程序），它就成为宿主操作系统的一个进程，因此就可以像其他进程一样调度它。
但与传统的 Linux 进程不一样，来宾操作系统被 hypervisor 标识为处于 来宾 模式（独立于内核和用户模式）。
每个来宾操作系统都是通过 /dev/kvm 设备映射的，它们拥有自己的虚拟地址空间，该空间映射到主机内核的物理地址空间。
如前所述，KVM 使用底层硬件的虚拟化支持来提供完整的（原生）虚拟化。
I/O 请求通过主机内核映射到在主机上（hypervisor）执行的 QEMU 进程。
KVM 在 Linux 环境中以主机的方式运行，不过只要底层硬件虚拟化支持，它就能够支持大量的来宾操作系统.
虚拟化技术 — QEMU-KVM 基于内核的虚拟机
探索虚拟化之巅：QEMU-KVM的基石与高效运行
QEMU-KVM，作为Linux内核集成的高效虚拟化解决方案，其核心是TYPE1 Hypervisor，利用硬件辅助虚拟化技术，与Linux内核紧密协作，以卓越的性能和资源管理能力脱颖而出。
理解KVM，首先要知道它如何在硬件支持下，作为内核模块，提供对虚拟环境的控制与优化，确保兼容性和效率。
2007年，KVM正式加入Linux大家庭，支持多核架构（SMP）和NUMA，其功能扩展至Live Migration和Kernel Same-page Merging（KSM），显著提升了虚拟机的动态迁移和内存管理效率。
启动时，KVM内核模块以Root Mode初始化，通过User Application QEMU，如魔术般模拟虚拟硬件，为虚拟机提供服务。
QEMU，由天才开发者Fabrice Bellard于2001年推出，作为TYPE2 Hypervisor，它凭借动态二进制翻译技术，兼容多种CPU架构和设备模拟，尽管性能相较于KVM稍显逊色，但QEMU的灵活性使其与KVM结合，孕育了QEMU-KVM这一强大分支，两者共同推动虚拟化技术的革新。
KVM软件组件包括：内核模块、开源虚拟机管理器QEMU、在云服务商如AWS和阿里云中应用的QEMU-KVM，以及virtio驱动，它们共同构建起虚拟化技术的坚实基础。
尽管QEMU-KVM分支是QEMU的一部分，但在KVM环境中，我们更倾向于称QEMU作为KVM的执行引擎。
KVM工作原理巧妙，在内核空间，通过/dev/kvm与用户空间进行实时交互，提供libkvm库。
QEMU通过系统调用如open、close和ioctl来访问KVM接口，实现CPU、内存和I/O的虚拟化，而VM的管理和I/O模拟则由QEMU独立处理。
创建虚拟机的过程，如同艺术般的精密操作：首先打开/dev/kvm，通过ioctl命令创建VM，配置硬件抽象层（HVA）与物理地址（HPA），以及模拟PCI设备。
接着映射QEMU镜像，构建vCPU，并启动Guest OS。
在此过程中，主线程持续监听VM的退出事件，以响应虚拟环境中的中断和设备访问等。
当缺页中断或设备访问引发退出事件时，KVM接管CPU，Linux内核通过ioctl与QEMU交互，管理虚拟机及其vCPU。
KVM支持三种运行模式：User、Kernel（根模式）和Guest（非根模式）。
QEMU通过/dev/kvm实现内存虚拟化，创建全局页表（GPA）映射，确保Guest OS的隔离性。
对于I/O虚拟化，QEMU负责模拟设备并捕获I/O请求，构建出QEMU-KVM的架构，由vCPU、虚拟内存、虚拟I/O和Guest OS构建，形成独特的用户进程结构。
QEMU-KVM的架构设计巧妙，vCPU在Host OS的调度下，由Guest OS和Host OS共同管理，形成两层调度：Guest OS负责高级调度，而Host OS（Linux Scheduler）负责低级调度，涉及vCPU线程、QEMU线程和物理CPU。
KVM支持SMP和NUMA，允许用户自定义虚拟机的vCPU布局，确保在迁移时CPU模型的安全性。
通过-qemu-kvm命令，开发者可以定制VM的CPU配置，选择自定义模型和特性，但需注意，软件模拟可能影响性能。
默认情况下，使用-host模型，磁盘设备选项丰富多样，包括文件路径、接口类型、索引和格式。
启动选项如-boot则用于指定引导设备，根据架构支持不同的字符标识。
QEMU的网卡模拟功能强大，支持多种NIC类型、MAC地址和VLAN，甚至可通过Tap接口连接物理网络，支持用户模式的网络栈设计。
虚拟化技术的卓越之旅，QEMU-KVM以卓越的性能和灵活性，引领着我们探索更高层次的计算世界。
无论是基础配置还是高级特性，QEMU-KVM都以其卓越的工程设计，为云计算和虚拟化环境提供了强大的支撑。
