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基于内核的虚拟机

用于Linux内核中的虚拟化基础设施
提示：此条目页的主题不是KVM切换器。

基于内核的虚拟机（英語：Kernel-based Virtual Machine，縮寫為KVM）是一种用於Linux內核中的虛擬化基礎设施，可將Linux內核轉化為一個虚拟机监视器。KVM于2007年2月5日被并入Linux 2.6.20核心中。[1]KVM需要支持硬件虚拟化拓展（英语：hardware-assisted virtualization）特性的处理器。[2]。

KVM
在Arch Linux宿主机上使用QEMU/KVM运行NetBSD和OpenIndiana客户机的截图。
在Arch Linux宿主机上使用QEMU/KVM运行NetBSD和OpenIndiana客户机的截图。
原作者Qumranet（英语：Qumranet）
開發者开放虚拟化联盟（OVA）
源代码库
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编程语言C
操作系统类Unix系统
平台ARM、IA-64、PowerPC、S/390（英语：IBM ESA/390）、x86、x86-64
类型虚拟机监视器
许可协议GNU GPL或LGPL
网站www.linux-kvm.org

KVM起初支持x86平台处理器并随后被移植到了S/390（英语：IBM ESA/390）、[3]PowerPC、[4]和IA-64平台上。在3.9内核合并时也导入了ARM移植版。[5]

在KVM上可以运行诸多客户操作系统，包括Linux的诸多发行版、BSD、Solaris、Windows、Haiku、ReactOS、Plan 9、AROS研究操作系统（英语：AROS Research Operating System）[6]和OS X。[7]除此之外，还支持Android 2.2、GNU/Hurd[8]（Debian K16）、Minix 3.1.2a、Solaris 10 U3和Darwin 8.0.1，而其他操作系统或新版操作系统都支持KVM，仅仅存在一些限制而已。[9]

VirtIO半虚拟化（英语：Paravirtualization） 在Linux、OpenBSD、[10]FreeBSD、[11] NetBSD、[12]Windows上支持对部分设备的半虚拟化（英语：Paravirtualization）。这项特性支持半虚拟化的网卡、半虚拟化的磁盘控制器、[13]用于调整客户端内存使用的气球设备（Balloon device）和使用獨立計算環境簡單協議的VGA图形接口。

内部结构

 
KVM/QEMU环境的高级概述[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：

  • 设置客户虚拟机的地址空间。宿主机同样也需用户可用于引导进主操作系统的固件镜像（通常为模拟PC时的自定义BIOS）。
  • 为客户机模拟I/O。
  • 将客户机的视频显示映射回系统宿主机上。

在Linux上，QEMU版本0.10.1及更新版就是一个用户层主机。QEMU使用KVM以近乎原生的速度虚拟化客户机，若无KVM的话则将仅使用软件模拟。

KVM内部使用SeaBIOS（英语：SeaBIOS）作为对16位x86 BIOS的开源模拟。[15]

授权

KVM的组件使用多个GNU协议授权：[16]

  • KVM内核模块：GPL v2
  • KVM用户模块：LGPL v2
  • QEMU虚拟CPU内核库（libqemu.a）和QEMU PC系统模拟器：LGPL
  • Linux用户模式QEMU模拟器：GPL
  • BIOS文件（bios.bin、vgabios.bin和vgabios-cirrus.bin）：LGPL v2或更新

历史

阿维·齐维迪（Avi Kivity）在一家名为Qumranet（英语：Qumranet）的初创企业开始了KVM的研发工作[17]，随后此公司于2008年被紅帽公司收购。[18]

KVM被合并入Linux内核版本2.6.20的主流分支，于2007年2月5日发布。[1]

KVM现由保罗·邦齐尼（Paolo Bonzini）维护。[19]

图形管理工具

 
libvirt支持KVM
  • Kimchi（英语：Kimchi (software)） – 网页版KVM虚拟化管理工具
  • Virtual Machine Manager – 支持创建、编辑、启动与停止基于KVM的虚拟机，同时也支持对宿主之间的实时或冷拖拽虚拟机迁移。
  • Proxmox虚拟环境 – 一项开源的虚拟化管理包，包括KVM与LXC。同时它还有裸机安装器、网页版远程管理界面、HA集群堆栈、统一存储、柔性网络及可选的商业支持。
  • OpenQRM（英语：OpenQRM） – 用于管理不同数据中心基础设施的平台。
  • GNOME 機櫃 – Linux上用于管理libvirt客户机的Gnome界面。
  • oVirt（英语：oVirt） – 用于管理基于libvirt的KVM开源工具。

模拟硬件

分类 设备
显示卡 Cirrus CLGD 5446 PCI VGA卡，具有Bochs与VESA拓展的虚拟VGA卡[20]，QXL顯示卡，使用Virgil（英语：Virgil (software)）作为虚拟3D CPU。[21]
外设组件互连标准 i440FX（英语：Intel 440FX）主机及PCI桥与PIIX3（英语：PIIX3） [20]；Intel Q35與ICH9。
输入设备 PS/2键鼠[20]，USB鍵鼠
声卡 Sound Blaster 16（英语：Sound Blaster 16）、ENSONIQ AudioPCI ES1370（英语：ES1370）、Gravis Ultrasound GF1（英语：Gravis Ultrasound GF1）、CS4231A兼容设备[20]，Intel HD Audio
以太网 网卡 AMD Am79C970A (Am7990（英语：Am7990）)、E1000（Intel 82540EM, 82573L, 82544GC）、NE2000、瑞昱RTL8139（英语：RTL8139）、Red Hat VirtIO
儲存裝置 IDE、SATA、SCSI、SAS、NVMe、USB和VirtIO
看門狗計時器 英特尔6300ESB或IB700
随机存取存储器 介于50 MB与32 TB之间
中央处理器 1 – 160 个CPU

另请参阅

参考文献

  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]. （原始内容存档于2015-07-16）. 
  2. ^ KVM FAQ: What do I need to use KVM?. [2018-08-14]. （原始内容存档于2020-11-25）. 
  3. ^ Gmane - Mail To News And Back Again. [2014-09-16]. （原始内容存档于2007-09-29）. 
  4. ^ Gmane Loom. [2014-09-16]. （原始内容存档于2007-09-29）. 
  5. ^ KVM/ARM Open Source Project. [2018-08-14]. （原始内容存档于2013-03-10）. 
  6. ^ KVM wiki: Guest support status. [2007-05-27]. （原始内容存档于2020-11-25）. 
  7. ^ Running Mac OS X as a QEMU/KVM Guest. [2014-08-20]. （原始内容存档于2020-11-08）. 
  8. ^ status. Gnu.org. [2014-02-12]. （原始内容存档于2020-11-12）. 
  9. ^ Guest Support Status - KVM. Linux-kvm.org. [2014-02-12]. （原始内容存档于2020-11-25）. 
  10. ^ OpenBSD man page virtio(4). [2018-02-04]. （原始内容存档于2020-11-12）. 
  11. ^ virtio binary packages for FreeBSD. [2012-10-29]. （原始内容存档于2020-09-29）. 
  12. ^ NetBSD man page virtio(4). [2013-07-15]. （原始内容存档于2019-11-13）. 
  13. ^ SCSI target for KVM wiki. linux-iscsi.org. 2012-08-07 [2012-08-12]. （原始内容存档于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]. （原始内容存档于2020-12-09）. 
  16. ^ 来自Ubuntu 7.04的授权信息/usr/share/doc/kvm/copyright
  17. ^ Interview: Avi Kivity （页面存档备份，存于互联网档案馆） on KernelTrap（英语：KernelTrap）
  18. ^ Red Hat Advances Virtualization Leadership with Qumranet, Inc. Acquisition. Red Hat. 4 September 2008 [16 June 2015]. （原始内容存档于2020-09-25）. 
  19. ^ Libby Clark. Git Success Stories and Tips from KVM Maintainer Paolo Bonzini. Linux.com. 7 April 2015 [17 June 2015]. （原始内容存档于2016-03-15）. 
  20. ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 wiki.qemu.org – QEMU Emulator User Documentation （页面存档备份，存于互联网档案馆）, read 2010-05-06
  21. ^ Introducing Virgil - 3D virtual GPU for qemu. 2013-07-18 [2018-08-14]. （原始内容存档于2013-07-25）. 

书刊目录

外部链接

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