KVM虚拟化

KVM（Kernel—based Virtual Machine）是一个开源全虚拟化方案，依赖X86硬件支持Intel VT-X/AMD-V 内核模块 使得Linux内核成为Hypervisor。2006年10月 以色列公司Qumranet发布KVM，红帽6.0之后仅支持KVM。Openstack Eucalyptus 华为云等同时支持KVM和Xen。Linux 的插件叫做kvm.ko， kvm主要用于CPU和内存的虚拟化。但KVM需要CPU中虚拟化功能的支持，只可在具有虚拟化支持的CPU上运行，即具有VT功能的Intel CPU和具有AMD-V功能的AMD CPU
KVM是集成到Linux内核中的VMM，是X86架构且硬件支持虚拟化的全虚拟化解决方案，是一个很小的模块，本身不具有虚拟化，通过调用Linux内核来完成虚拟化，如任务调度，内存管理与硬件设备交互等。是一个典型的II型虚拟化安装了linux后并且安装此模块，就变成了Hypervisor，每个虚拟机都是一个进程，直接使用Kill命令杀掉。

当Linux安装KVM后会出现三种运行模式：
Guest mode：虚拟机
User mode：用户空间，运行QEMU软件模拟工具，实现IO虚拟化。
kernel mode：内核空间，可以直接选择硬件或者硬件操作系统，执行特权与敏感指令。
Kvm.ko只提供了CPU和内存的虚拟化，但是一个虚拟机除了Cpu和内存外，还需要网卡、硬盘等其他IO设备，这时候就需要另外一个组件——QEMU，kvm和QEMU一起才能构成一个完整的虚拟化技术。QEMU本身可以模拟CPU和内存，在KVM中，只使用QEMU来模拟IO设备，所以KVM叫做QEMU-KVM。KVM加上QEMU后才是完整意义上的虚拟化。
除了各种设备的虚拟化外，KVM还提供了原生工具对虚拟机的创建、修改和删除等操作，Libvirt是目前使用最为广泛的管理KVM虚拟机的工具和API。Libvirt 就是 KVM 的管理工具。它可以管理KVM、XEN、VMware、以及Hyper-V等，libvirt是一套由C语言开发的API接口，可以被很多应用使用，管理工具中的其他命令集都可以通过libvirt管理KVM虚拟机
VirtIO：
用了VirtIO，模拟一个同样的虚拟机网卡，该网卡的速率可以提升到10G，当某些应用对网卡速度有要求时，就必须要用virtIO，节省QEMU模拟时所需的硬件资源，缩短IO请求的路径，提高虚拟化设备的性能。Windows中就没有virtIO驱动，需要添加virtIO软驱安装驱动，完成硬件的添加。
XEN和KVM的区别，为什么现在云厂商要用KVM而不用XEN：
因为KVM早期就是为Openstack提供代码支持，而XEN则是帮助CloudStack，后来Openstack流行，华为转KVM，要跟着KVM的生态走。因为如果XEN出问题需要维护而KVM大家一起维护，问题少。
1、XEN需要升级内核，维护一套内核，进来的数据包需要经过Domain0来处理，当虚拟机多的时候速度变慢
2、kvm更轻量，通过内核模块来实现，一个VM就是一个进程 linux的一个应用
3、XEN被Citrix思杰收购，支持cloudstack，后来CloudStack没有干过Openstack，导致XEN也由此没落
4、kvm被红帽收购，支持openstack，相比cloudstack更流行，有更多的厂商支持
5、只有xen虚拟化才有domain0，跟半虚拟化全虚拟化无关，xen也有全虚拟化
6、kvm也有半虚拟化和硬件辅助虚拟化，不需要domain0，所以性能不必担心，但是依赖于CPU，需要驱动支持