linux 内核虚拟化,Linux内核虚拟化KVM详解

Ｌｉｎｕｘ　２．６．２０内核包含一个全新的虚拟技术：　ＫＶＭ(Ｋｅｒｎｅｌ－ｂａｓｅｄ　ＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅ)，　全称为基于内核的虚拟机。　它很友好，　稳定和高性能。ＫＶＭ发布到网上后，很容易就赶上其它的虚拟化解决方案如Ｘｅｎ，　ＯｐｅｎＶＺ和Ｖｓｅｒｖｅｒ，　它们都基于其它的方法，　都在努力集成到Ｌｉｎｕｘ

内核之中，但ＫＶＭ成了最后的赢家。

从简单ＣＰＵ性能测评来看，ＫＶＭ的效率与ｎａｔｉｖｅ的效率相当，与传统虚拟技术比，有相当的竞争力。它的出现可能会完全改变我们使用集群和部署系统的方式。

原理简介

当前存在几种不同的虚拟技术：　一种是半虚拟化技术(Ｐａｒａｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ)，　客户操作系统需做一些修改；另一种是全虚拟化技术(Ｆｕｌｌ　Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ)，　客户操作系统无需任何修改。

我们知道全虚拟化技术是以降低性能来提高兼容性，　因为在虚拟化环境中如果没有客户操作系统的协助，　系统将很难达到较好的性能。另一方面，　近来新处理器的开发缩短了这方面的差距。最新的ＩｎｔｅｌＶＴ(虚拟技术，　Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)和ＡＭＤ　ＳＶＭ(安全虚拟机，　Ｓｅｃｕｒｅ　Ｖｉｒ－ｔｕａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ)从硬件上支持了虚拟技术，试图取代半虚拟化技术。ＫＶＭ在标准的Ｌｉｎｕｘ内核中增加了虚拟技术，　从而我们可以通过优化的内核来使用虚拟技术。

在ＫＶＭ模型中，　每一个虚拟机都是

一个由Ｌｉｎｕｘ调度程序管理的标准进程。

一个普通的Ｌｉｎｕｘ进程有两种运行模式：

内核和用户。而ＫＶＭ增加了第三种模式：

客户模式(有自己的内核和用户模式。图１)

ＫＶＭ由两个部分组成：

◆一个是管理虚拟硬件的设备驱动，

该驱动使用字符串设备／ｄｅｖ／ｋｖｍ做为管

理接口。

◆另一个是模拟ＰＣ硬件的用户空间

组件，　这是一个稍做修改的ｑｅｍｕ进程。

基准测试

Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＸＰ的安装速度很快，　接下

来进行一些基准测试。这里测试工作是部

分性的，　非标准测试，目的是从实验来理

解ＫＶＭ的一些特性。一旦完成Ｗｉｎｄｏｗｓ

系统的安装，　Ｗｉｎｄｏｗｓ客户机甚至可以在

未经修改的ＱＥＭＵ上运行，　而且重新编译

和安装了ｋｑｅｍｕ，　ｋｑｅｍｕ是一个由ｑｅｍｕ

原作者开发的ＱＥＭＵ加速模块(ＱＥＭＵ

ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ　ｍｏｄｕｌｅ)。最后，选择了两个测

试软件：　ＰＣＭａｒｋ２００２和Ｓｕｐｅｒ　ＰＩ(版本

１．１ｅ)。注意测试硬件的处理器是Ｉｎｔｅｌ

Ｅ６６００(图２、３)。

可以发现ｋｑｅｍｕ和ＫＶＭ比单独的

ＱＥＭＵ模拟器的性能要强很多。而且可以

看到ｋｑｅｍｕ只比ｋｖｍ好一点点。但是随

着技术的发展，ＫＶＭ的性能会不断改进

的，　毕竟比起其它虚拟技术，ＫＶＭ还很年

Ｌｉｎｕｘ内核虚拟化ＫＶＭ详解□　宋吉广

当

ＫＶＭ

集成到Ｌｉｎｕｘ

官方内核当中，它将变成一个日用品。

图

１

图

２

图３

４８ 软件世界　２００７．６．５