浅入浅出 kvm qemu libvirt

浅浅的花香味﹌ 2023-02-25 10:21 193阅读 0赞

**KVM**

KVM是linux内核的模块，它需要CPU的支持，采用硬件辅助虚拟化技术Intel-VT，AMD-V，内存的相关如Intel的EPT和AMD的RVI技术，Guest OS的CPU指令不用再经过Qemu转译，直接运行，大大提高了速度，KVM通过/dev/kvm暴露接口，用户态程序可以通过ioctl函数来访问这个接口。见如下伪代码

open("/dev/kvm")

ioctl(KVM_CREATE_VM)
    ioctl(KVM_CREATE_VCPU)
    for (;;) { 
        ioctl(KVM_RUN)
            switch (exit_reason) { 
            case KVM_EXIT_IO: 
            case KVM_EXIT_HLT:
        }
    }

KVM内核模块本身只能提供CPU和内存的虚拟化，所以它必须结合QEMU才能构成一个完成的虚拟化技术，这就是下面要说的qemu-kvm。】

**Qemu**  
Qemu是一个模拟器，它向Guest OS模拟CPU和其他硬件，Guest OS认为自己和硬件直接打交道，其实是同Qemu模拟出来的硬件打交道，Qemu将这些指令转译给真正的硬件。

由于所有的指令都要从Qemu里面过一手，因而性能较差。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**qemu-kvm**

Qemu将KVM整合进来，通过ioctl调用/dev/kvm接口，将有关CPU指令的部分交由内核模块来做。kvm负责cpu虚拟化+内存虚拟化，实现了cpu和内存的虚拟化，但kvm不能模拟其他设备。qemu模拟IO设备（网卡，磁盘等），kvm加上qemu之后就能实现真正意义上服务器虚拟化。因为用到了上面两个东西，所以称之为qemu-kvm。

Qemu模拟其他的硬件，如Network, Disk，同样会影响这些设备的性能，于是又产生了pass through半虚拟化设备virtio\_blk, virtio\_net，提高设备性能。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjc1MjI0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**libvirt**

libvirt则是调用kvm虚拟化技术的接口用于管理的，用libvirt管理方便，直接用qemu-kvm的接口太繁琐。  
在所谓的kvm技术中，应用到的其实有2个东西：qemu+kvm  
kvm负责cpu虚拟化+内存虚拟化，实现了cpu和内存的虚拟化，但kvm不能模拟其他设备；  
qemu是模拟IO设备（网卡，磁盘），kvm加上qemu之后就能实现真正意义上服务器虚拟化。  
因为用到了上面两个东西，所以一般都称之为qemu-kvm。

libvirt是目前使用最为广泛的对KVM虚拟机进行管理的工具和API。Libvirtd是一个daemon进程，可以被本地的virsh调用，也可以被远程的virsh调用，Libvirtd调用qemu-kvm操作虚拟机。

libvirt是一套用C语言写的API，旨在为各种虚拟机提供一套通用的编程接口，而且支持与Java，Python等语言的绑定。基于libvirt的虚拟机管理工具也有很多：virt-manager（GUI工具），virsh（命令行工具）。

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