前言
大家好,我是秋意零。今天分析的内容是KVM架构。
👿 简介
- 🏠 个人主页: 秋意零
- 🔥 账号:全平台同名, 秋意零 账号创作者、 云社区 创建者
- 🧑 个人介绍:在校期间参与众多云计算相关比赛,如:🌟 “省赛”、“国赛”,并斩获多项奖项荣誉证书
- 🎉 目前状况:24 届毕业生,拿到一家私有云(IAAS)公司 offer,目前已在实习
- 💕欢迎大家:欢迎大家一起学习云计算,走向年薪 30 万
- 💕推广:CSDN 主页左侧,是个人扣扣群推广。方便大家技术交流、技术博客互助。
一、KVM组成部分
KVM是硬件虚拟化技术之上构建起来的虚拟机监控器。
不是非要所有这些(CPU、内存、I/O)硬件虚拟化都支持才能运行KVM虚拟化,KVM对硬件最低的依赖是CPU的硬件虚拟化支持,如:Intel的VT技术和AMD的AMD-V技术,而其他的内存和I/O的硬件虚拟化支持,会提高KVM虚拟化的性能。
KVM虚拟化的核心主要由以下两个模块组成:
- KVM内核模块:它属于标准Linux内核的一部分,是一个专门提供虚拟化功能的模块,主要负责CPU和内存的虚拟化,包括: 客户机的创建、虚拟内存的分配、CPU执行模式的切换、vCPU寄存器的访问、vCPU的执行。
- QEMU用户态工具:它是一个普通的Linux进程,为客户机提供设备模拟的功能,包括模拟BIOS、PCI/PCIE总线、磁盘、网卡、显卡、声卡、键盘、鼠标等。同时它通过ioctl系统调用与内核态的KVM模块进行交互。
二、KVM架构图
KVM是在硬件虚拟化支持下的完全虚拟化技术,也就是没有修改过客户机内核的虚拟化,所以它能支持在相应硬件上运行几乎所以的操作系统,如:LInux、Windows、MacOS等。
- 每个客户机就是一个QEMU进程,在一个宿主机上有多少个虚拟机就会有多少个QEMU进程;
- 客户机中的每一个虚拟vCPU对应QEMU进程中的一个线程;
- 一个宿主机中只有一个KVM内核模块,所有客户机与这个KVM内核模块进行交互。
可以看到图中,最底层是 VT和AMD-V硬件虚拟化技术 -> Linux系统内核包含KVM内核 -> 用户进程和QEMU虚拟机进程。