33、Linux KVM虚拟化技术全解析

Linux KVM虚拟化技术全解析

1. 虚拟化概述

虚拟化技术在数据中心的应用已经有很长时间，它不仅能提高硬件资源的利用率，还能提升能源效率、减少碳足迹，在应对气候变化方面发挥着重要作用。当我们在主机操作系统上使用管理程序（hypervisor）时，需要为操作系统保留一些资源，因此虚拟机（VM）的数量会受到一定限制。

虚拟化基于的软件层被称为管理程序，它将物理资源划分为虚拟计算机，即VM。通过模拟过程，VM克服了物理硬件的限制，使硬件能够更有效地被利用。模拟过程本质上是一种模仿过程，管理程序模拟硬件的使用，就好像它是一个完全不同的系统。

管理程序主要分为两种类型：
- 类型1（Type 1） ：直接运行在裸机（硬件）上，例如Citrix Xen Server和VMware ESXi。
- 类型2（Type 2） ：运行在现有操作系统之上，例如Oracle VirtualBox和VMware Workstation/Fusion。

KVM（Kernel-based Virtual Machine）通常被归类为裸机管理程序（类型1），但其底层系统是一个完整的操作系统，因此同时也可归类为主机管理程序（类型2）。

2. 理解Linux KVM

VM类似于独立的计算机，是一个基于软件的模拟器，可访问主机计算机的资源，如CPU、RAM、存储、网络接口和端口等。每个VM的资源由管理程序管理，管理程序可以在现有VM之间重新分配资源或创建新的VM。VM之间以及VM与主机计算机之间是相互隔离的，一台计算机上可以存在多个VM，每个VM可以使用