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基於內核的虛擬機

用于Linux内核中的虚拟化基础设施
提示：此條目頁的主題不是KVM切換器。

基於內核的虛擬機（英語：Kernel-based Virtual Machine，縮寫為KVM）是一種用於Linux內核中的虛擬化基礎設施，可將Linux內核轉化為一個虛擬機監視器。KVM於2007年2月5日被併入Linux 2.6.20核心中。[1]KVM需要支持硬件虛擬化拓展（英語：hardware-assisted virtualization）特性的處理器。[2]。

KVM
在Arch Linux宿主機上使用QEMU/KVM運行NetBSD和OpenIndiana客戶機的截圖。
在Arch Linux宿主機上使用QEMU/KVM運行NetBSD和OpenIndiana客戶機的截圖。
原作者Qumranet（英語：Qumranet）
開發者開放虛擬化聯盟（OVA）
源代碼庫
編輯維基數據鏈接
編程語言C
操作系統類Unix系統
平台ARM、IA-64、PowerPC、S/390（英語：IBM ESA/390）、x86、x86-64
類型虛擬機監視器
許可協議GNU GPL或LGPL
網站www.linux-kvm.org

KVM起初支持x86平台處理器並隨後被移植到了S/390（英語：IBM ESA/390）、[3]PowerPC、[4]和IA-64平台上。在3.9內核合併時也導入了ARM移植版。[5]

在KVM上可以運行諸多客戶操作系統，包括Linux的諸多發行版、BSD、Solaris、Windows、Haiku、ReactOS、Plan 9、AROS研究操作系統（英語：AROS Research Operating System）[6]和OS X。[7]除此之外，還支持Android 2.2、GNU/Hurd[8]（Debian K16）、Minix 3.1.2a、Solaris 10 U3和Darwin 8.0.1，而其他操作系統或新版操作系統都支持KVM，僅僅存在一些限制而已。[9]

VirtIO半虛擬化（英語：Paravirtualization） 在Linux、OpenBSD、[10]FreeBSD、[11] NetBSD、[12]Windows上支持對部分設備的半虛擬化（英語：Paravirtualization）。這項特性支持半虛擬化的網卡、半虛擬化的磁盤控制器、[13]用於調整客戶端內存使用的氣球設備（Balloon device）和使用獨立計算環境簡單協議的VGA圖形接口。

內部結構

 
KVM/QEMU環境的高級概述[14]:3

KVM提供抽象的設備，但不模擬處理器。它開放了/dev/kvm接口，供使用者模式的主機使用：

  • 設置客戶虛擬機的地址空間。宿主機同樣也需用戶可用於引導進主操作系統的固件鏡像（通常為模擬PC時的自定義BIOS）。
  • 為客戶機模擬I/O。
  • 將客戶機的視頻顯示映射回系統宿主機上。

在Linux上，QEMU版本0.10.1及更新版就是一個用戶層主機。QEMU使用KVM以近乎原生的速度虛擬化客戶機，若無KVM的話則將僅使用軟件模擬。

KVM內部使用SeaBIOS（英語：SeaBIOS）作為對16位x86 BIOS的開源模擬。[15]

授權

KVM的組件使用多個GNU協議授權：[16]

  • KVM內核模塊：GPL v2
  • KVM用戶模塊：LGPL v2
  • QEMU虛擬CPU內核庫（libqemu.a）和QEMU PC系統模擬器：LGPL
  • Linux用戶模式QEMU模擬器：GPL
  • BIOS文件（bios.bin、vgabios.bin和vgabios-cirrus.bin）：LGPL v2或更新

歷史

阿維·齊維迪（Avi Kivity）在一家名為Qumranet（英語：Qumranet）的初創企業開始了KVM的研發工作[17]，隨後此公司於2008年被紅帽公司收購。[18]

KVM被合併入Linux內核版本2.6.20的主流分支，於2007年2月5日發布。[1]

KVM現由保羅·邦齊尼（Paolo Bonzini）維護。[19]

圖形管理工具

 
libvirt支持KVM
  • Kimchi（英語：Kimchi (software)） – 網頁版KVM虛擬化管理工具
  • Virtual Machine Manager – 支持創建、編輯、啟動與停止基於KVM的虛擬機，同時也支持對宿主之間的實時或冷拖拽虛擬機遷移。
  • Proxmox虛擬環境 – 一項開源的虛擬化管理包，包括KVM與LXC。同時它還有裸機安裝器、網頁版遠程管理界面、HA集群堆棧、統一存儲、柔性網絡及可選的商業支持。
  • OpenQRM（英語：OpenQRM） – 用於管理不同數據中心基礎設施的平台。
  • GNOME 機櫃 – Linux上用於管理libvirt客戶機的Gnome界面。
  • oVirt（英語：oVirt） – 用於管理基於libvirt的KVM開源工具。

模擬硬件

分類 設備
顯示卡 Cirrus CLGD 5446 PCI VGA卡，具有Bochs與VESA拓展的虛擬VGA卡[20]，QXL顯示卡，使用Virgil（英語：Virgil (software)）作為虛擬3D CPU。[21]
外設組件互連標準 i440FX（英語：Intel 440FX）主機及PCI橋與PIIX3（英語：PIIX3） [20]；Intel Q35與ICH9。
輸入設備 PS/2鍵鼠[20]，USB鍵鼠
聲卡 Sound Blaster 16（英語：Sound Blaster 16）、ENSONIQ AudioPCI ES1370（英語：ES1370）、Gravis Ultrasound GF1（英語：Gravis Ultrasound GF1）、CS4231A兼容設備[20]，Intel HD Audio
以太網 網卡 AMD Am79C970A (Am7990（英語：Am7990）)、E1000（Intel 82540EM, 82573L, 82544GC）、NE2000、瑞昱RTL8139（英語：RTL8139）、Red Hat VirtIO
儲存裝置 IDE、SATA、SCSI、SAS、NVMe、USB和VirtIO
看門狗計時器 英特爾6300ESB或IB700
隨機存取存儲器 介於50 MB與32 TB之間
中央處理器 1 – 160 個CPU

另請參閱

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 Linux kernel 2.6.20, Section 2.2. Virtualization support through KVM. kernelnewbies.org. 2007-02-05 [2014-06-16]. （原始內容存檔於2015-07-16）. 
  2. ^ KVM FAQ: What do I need to use KVM?. [2018-08-14]. （原始內容存檔於2020-11-25）. 
  3. ^ Gmane - Mail To News And Back Again. [2014-09-16]. （原始內容存檔於2007-09-29）. 
  4. ^ Gmane Loom. [2014-09-16]. （原始內容存檔於2007-09-29）. 
  5. ^ KVM/ARM Open Source Project. [2018-08-14]. （原始內容存檔於2013-03-10）. 
  6. ^ KVM wiki: Guest support status. [2007-05-27]. （原始內容存檔於2020-11-25）. 
  7. ^ Running Mac OS X as a QEMU/KVM Guest. [2014-08-20]. （原始內容存檔於2020-11-08）. 
  8. ^ status. Gnu.org. [2014-02-12]. （原始內容存檔於2020-11-12）. 
  9. ^ Guest Support Status - KVM. Linux-kvm.org. [2014-02-12]. （原始內容存檔於2020-11-25）. 
  10. ^ OpenBSD man page virtio(4). [2018-02-04]. （原始內容存檔於2020-11-12）. 
  11. ^ virtio binary packages for FreeBSD. [2012-10-29]. （原始內容存檔於2020-09-29）. 
  12. ^ NetBSD man page virtio(4). [2013-07-15]. （原始內容存檔於2019-11-13）. 
  13. ^ SCSI target for KVM wiki. linux-iscsi.org. 2012-08-07 [2012-08-12]. （原始內容存檔於2020-06-05）. 
  14. ^ Khoa Huynh; Stefan Hajnoczi. KVM/QEMU Storage Stack Performance Discussion (PDF). ibm.com. Linux Plumbers Conference. 2010 [January 3, 2015]. [永久失效連結]
  15. ^ SeaBIOS. seabios.org. 2013-12-21 [2014-06-16]. （原始內容存檔於2020-12-09）. 
  16. ^ 來自Ubuntu 7.04的授權信息/usr/share/doc/kvm/copyright
  17. ^ Interview: Avi Kivity （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） on KernelTrap（英語：KernelTrap）
  18. ^ Red Hat Advances Virtualization Leadership with Qumranet, Inc. Acquisition. Red Hat. 4 September 2008 [16 June 2015]. （原始內容存檔於2020-09-25）. 
  19. ^ Libby Clark. Git Success Stories and Tips from KVM Maintainer Paolo Bonzini. Linux.com. 7 April 2015 [17 June 2015]. （原始內容存檔於2016-03-15）. 
  20. ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 wiki.qemu.org – QEMU Emulator User Documentation （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, read 2010-05-06
  21. ^ Introducing Virgil - 3D virtual GPU for qemu. 2013-07-18 [2018-08-14]. （原始內容存檔於2013-07-25）. 

書刊目錄

外部連結

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