关于虚拟化:虚拟化技术

虚拟化是云计算的根底。简略的说，虚拟化使得在一台物理的服务器上能够跑多台虚拟机，虚拟机共享物理机的 CPU、内存、IO 硬件资源，但逻辑上虚拟机之间是互相隔离的。

物理机个别称为宿主机（Host），宿主机下面的虚拟机称为客户机（Guest）。Host 次要是通过 Hypervisor 程序将本人的硬件资源虚拟化，并提供给 Guest 应用。依据 Hypervisor 的实现形式和所处的地位，虚拟化分为两种：1 型虚拟化和 2 型虚拟化。

Hypervisor 间接装置在物理机上，多个虚拟机在 Hypervisor 上运行。Hypervisor 实现形式个别是一个非凡定制的 Linux 零碎。Xen 和 VMWare 的 ESXi 都属于这个类型。

物理机上首先装置惯例的操作系统，比方 Redhat、Ubuntu 和 Windows。Hypervisor 作为 OS 上的一个程序模块运行，并对治理虚拟机进行治理。KVM、VirtualBox 和 VMWare Workstation 都属于这个类型。

1 型虚拟化个别对硬件虚拟化性能进行了特地优化，性能上比 2 型要高；
2 型虚拟化因为基于一般的操作系统，会比拟灵便，比方反对虚拟机嵌套。嵌套意味着能够在 KVM 虚拟机中再运行 KVM。

KVM 是基于虚拟化扩大（Intel VT 或者 AMD-V）的 X86 硬件的开源的 Linux 原生的全虚拟化解决方案。
KVM 全称是 Kernel-Based Virtual Machine，也就是说 KVM 是基于 Linux 内核实现的。
KVM 有一个内核模块叫 kvm.ko，只用于治理虚构 CPU 和内存。
KVM 中，虚拟机被实现为惯例的 Linux 过程，由规范 Linux 调度程序进行调度。
虚机的每个虚构 CPU 被实现为一个惯例的 Linux 线程。这使得 KMV 可能应用 Linux 内核的已有性能。
KVM 是 2 型虚拟化。
KVM 自身不执行任何硬件模仿，须要用户空间程序通过 /dev/kvm 接口设置一个客户机虚构服务器的地址空间，向它提供模仿 I/O，并将它的视频显示映射回宿主的显示屏。目前这个应用程序是 QEMU。
Guest：客户机零碎，包含 CPU（vCPU）、内存、驱动（Console、网卡、I/O 设施驱动等），被 KVM 置于一种受限制的 CPU 模式下运行。
KVM：运行在内核空间，提供 CPU 和内存的虚级化，以及客户机的 I/O 拦挡。Guest 的 I/O 被 KVM 拦挡后，交给 QEMU 解决。
QEMU：批改过的被 KVM 虚机应用的 QEMU 代码，运行在用户空间，提供硬件 I/O 虚拟化，通过 IOCTL /dev/kvm 设施和 KVM 交互。

IO 的虚拟化，比方存储和网络设备由 Linux 内核和 Qemu 来实现。作为一个 Hypervisor，KVM 自身只关注虚拟机调度和内存治理这两个方面。IO 外设的工作交给 Linux 内核和 Qemu。