一、課程概述
云計算的基礎是虛擬化，作為已經納入Linux內核的虛擬化解決方案，KVM近年來發展迅猛，但學習曲線比較陡，
課程目錄
- 第一章：KVM概述
- 第二章：KVM安裝
- 第三章：創建虛擬機
- 第四章：管理虛擬機
- 第五章：管理虛擬存盤
- 第六章：管理虛擬網路
二、虛擬化概述
什么是虛擬化
虛擬化的定義
在計算機中，虛擬化意味著創建設備或資源的虛擬版本，如服務器、存盤設備、網路或者作業系統等
虛擬化技術
1.系統虛擬化
2.存盤虛擬化
3.網路虛擬化
4.GPU虛擬化
5.軟體虛擬化
6.硬體支持虛擬化
系統虛擬化
這種虛擬化通常表現為在單一系統上運行多個作業系統
這些作業系統同時運行，每個作業系統又是相互獨立
虛擬化有三種實作方式：
1.純軟體仿真
2.虛擬化翻譯
3.容器技術
純軟體仿真
通過模擬完整的硬體環境來虛擬化來賓平臺
模擬X86、ARM、PowerPC等多種CPU
效率比較低
產品或方案
QEMU、Bochs、PearPC
虛擬化層翻譯
多數的虛擬化采用虛擬機管理程式Hypervisor
Hypervisor是一個軟體層或子系統
也稱為VMM（Virtual Machine Monitor,虛擬機監控器）
允許多種作業系統在相同的物理系統中運行
控制硬體并向來賓作業系統提供訪問底層硬體的途徑
向來賓作業系統提供虛擬化的硬體
X86 CPU的保護環
全虛擬化
不需要對GuestOS作業系統軟體的源代碼做任何的修改，就可以運行在這樣的VMM中
在全虛擬化的虛擬平臺中，GuestOS并不知道自己是一臺虛擬機，它會認為自己就是運行在計算機物理硬體設備上的HostOS，因為全虛擬化的VMM會將一個OS所能夠操作的CPU、記憶體、外設等物理設備邏輯抽象成為虛擬CPU、虛擬記憶體、虛擬外設等虛擬設備后，再交由GuestOS來操作使用，這樣的GuestOS會將底層硬體平臺視為自己所有的，但是實際上，這些都是VMM為GuestOS制造了這種假象，
全虛擬化又分為：軟體輔助的全虛擬化 & 硬體輔助的全虛擬化，
軟體輔助的全虛擬化
軟體輔助虛擬化能夠成功的將所有在GuestOS中執行的系統內核特權指令進行捕獲、翻譯，使之成為只能對GuestOS生效的虛擬特權指令，但是退一步來說，之所以需要這么做的前提是因為CPU并不能準確的去判斷一個特權指令到底是由GuestOS發出的還是由HostOS發出的，這樣也就無法針對一個正確的OS去將這一個特權指令執行，
直到后來CPU廠商們發布了能夠判斷特權指令歸屬的標準x86 CPU之后，迎來了硬體輔助全虛擬化，
硬體輔助的全虛擬化
硬體輔助全虛擬化主要使用了支持虛擬化功能的CPU進行支撐，CPU可以明確的分辨出來自GuestOS的特權指令，并針對GuestOS進行特權操作，而不會影響到HostOS，
半虛擬化
需要對GuestOS的內核代碼做一定的修改，才能夠將GuestOS運行在半虛擬化的VMM中，
半虛擬化通過在GuestOS的源代碼級別上修改特權指令來回避上述的虛擬化漏洞，
修改內核后的GuestOS也知道自己就是一臺虛擬機，所以能夠很好的對核心態指令和敏感指令進行識別和處理，但缺點在于GuestOS的鏡像檔案并不通用，
容器技術
LXC和Docker
一種輕量級/作業系統虛擬化方式，由Linux內核支持
起源：chroot系統虛擬化方式，由Linux內核支持
優勢：
更快的交付和部署
更高效率的虛擬化
更輕松的遷移和拓展
更簡單的管理
Hypervisor的分類
裸機型與宿主型
三、KVM概述及參考資料
KVM是什么？
Kernel Virtual Machine
硬體輔助的全虛擬化解決方案
KVM官網
KVM的歷史
以色列的創業公司Qumranet創建了KVM
早期的主要開發者Avi Kivity
2006年10月，在完成基本功能、動態遷移、主要的性能優化后，正式宣布了KVM的誕生
2007年2月發布的內核2.6.20中，開始正式包括了KVM
2008年9月，Redhat 1.7億美收購
RHEL 5.4，在集成Xen的基礎上，又將KVM添加進來
2011年11月，RHEL6使用KVM徹底替換了Xen
QEMU
QEMU是一個通用的開源的硬體模擬器，可以模擬多種硬體
QEMU-KVM從分支到與主干合并，QEMU成立KVM在用戶空間的管理工具
KVM體系結構
KVM
初始化CPU硬體，打開虛擬化模式，以支持虛擬機的運行，
負責CPU、記憶體、中斷、控制器、時鐘
QEMU
模擬網卡、顯卡、存盤控制器和硬碟
libvirt
它提供統一API、守護行程libvirtd和一個默認命令列管理工具virsh
Qemu與KVM
Qemu通過ioctl呼叫/dev/kvm介面，將有關CPU指令的部分交由KVM來做
Qemu還是模擬網卡、顯卡、存盤控制器和硬碟等，會影響這些設備的性能
通過pass through半虛擬化設備virtio_blk， virtio_net，提高設備性能
libvirt與KVM
KVM集中管理與控制
http://www.linux-kvm.org/page/Management_Tools
示例∶
Ovirt
功能強大，是Redhat 虛擬化管理平臺RHEV的開源版本，
http://www.ovirt.org/
WebVirtMgr
https://www.webvirtmgr.net
virt-manager的Web模式的替代品
ConVirt
http://www.convirture.com/
分開源版本和商業版本
Hypervisor /VMM的選擇
電信/ISP公共云
單一hypervisor
KVM
互聯網公司
單一hypervisor
KVM
Web托管和SAS細分市場
單一或多個hypervisor
容器（LXC， Parallels， Docker）
KVM
企業
多種Hypervisor
KVM和 vCenter/ESXi
國產虛擬化解決方案概述
Stop Trying to Reinvent the Wheel，不要重復造輪子
國產虛擬化解決方案重點在虛擬化的管理與桌面協議
Hypervisor/VMM選擇（按漢語拼音排序）:
H3: KVM
紅山∶Xen
華為∶Xen → KVM→Xen
浪潮∶Xen
貧訓∶KVM
銳捷∶KVM
深信服∶ KVM
….其他KVM居多
資源與參考資料
Redhat官方檔案
https://access.redhat.com/documentation
Virtualization Getting Started Guide
Virtualization Deployment and Administration Guide
Virtualization Tuning and Optimization Guide
Virtualization Security Guide
KVM 主頁
http://www.linux-kvm.org/
提供了KVM的詳細資訊 ，以及大量資訊來源和相關站點的鏈接
libvirt Virtualization API 網站
http://www.libvirt.org/
提供了有關該API、所支持的虛擬化抽象及其使用的XML格式的詳細資訊
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/472921.html
標籤：其他
上一篇：中科軟測認證中心（隨筆）
下一篇：K8S面試應知必回