KVM虚拟化详解
KVM虚拟化详解1、KVM虚拟化架构1.1主流虚拟化架构对比主流虚拟化架构包括ESXi、Xen和KVM。ESXi内核执行所有虚拟化功能。
Xen只进行CPU和内存虚拟化，而IO虚拟化和调度管理则由Domain0实现。
KVM内核实现CPU和内存虚拟化，QEMU实现IO虚拟化并通过Linux进程调度器管理虚拟机。
1.2KVM架构核心模块KVM架构包括KVM内核模块和QEMU设备仿真。
KVM内核模块负责CPU和内存虚拟化，而QEMU则实现IO虚拟化。
两者一起工作来管理虚拟机。
2、CPU虚拟化2.1pCPU和vCPU物理服务器配置2个物理pCPU，每个pCPU有多个核心。
启用超线程技术后，每个核心拥有2个线程。
在虚拟化环境中，1个Thread对应1个vCPU。
KVM将每个VM视为用户空间中的QEMU进程，分配给Guest的vCPU是该进程的线程。
2.2虚拟化类型比较ESXi是全虚拟化的，VMM运行在Ring0上，完全模拟底层硬件。
Xen支持全虚拟化和半虚拟化。
KVM依赖于完全硬件辅助的虚拟化。
KVM中的2.3KVMCPU虚拟化vCPU以三种模式执行：运行GuestOS的访客模式、运行QEMU的用户模式和运行KVM内核的内核模式。
一旦KVM内核加载完毕，执行VMXON命令即可进入VMX操作模式。
VMM执行VMExit切换到Root模式来处理特权命令，然后执行VMLANCH或VMRESUME命令切换回Non-Root模式。
3、VPIDIntel的3.1EPT和EPT内存虚拟化和AMD的NPT硬件辅助内存虚拟化技术通过硬件进行内存地址转换。
来宾读写CR3或GuestPageFault寄存器并执行INVLPG指令，而无需触发VMExit，从而降低了内存交换复杂性。
3.2THP透明大页透明大页THP技术自动创建、管理和使用大页内存，提高内存利用率和效率，同时避免了传统大页的缺点。
3.3内存复用内存复用会导致分配给Guest的内存总量大于实际的物理内存总量。
内存交换、气泡和页面共享技术实现了内存超额完成。
4.IO设备虚拟化4.1IO设备虚拟化概述KVM支持设备模拟、virtio驱动程序、直通和设备共享。
4.2设备模拟和virtio驱动设备模拟是通过QEMU实现的。
virtio驱动实现了Guest中的前端驱动和QEMU中的后端驱动，通过虚拟环形缓冲队列交换IO请求和执行信息。
4.3设备直通和共享设备直通PCIPass-through直接将Host物理设备分配给Client。
SR-IOV设备共享标准允许物理设备支持多个接口虚拟功能并将其独立分配给不同的客人。
4.4其他设备IO、视觉和音频功能均使用QEMU的SDL实现。
热插拔支持KVM中的PCI设备，CPU和内存热插拔受到平台和操作系统的限制。
服务器虚拟化的三种架构模型
服务器虚拟化的三种架构模型是Type1hypervisor、Type2hypervisor和容器化。详细描述如下：1.Type1hypervisor也称为“本机”或“裸机”hypervisor。
这种虚拟化架构直接运行在物理硬件上，无需底层操作系统支持。
因此，Type1hypervisor可以提供更高的性能和更好的安全性。
在这种模型中，虚拟服务器可以直接访问硬件，并且可以实现与物理服务器类似的性能。
一个典型的例子是基于KVM（基于内核的虚拟机）的虚拟化解决方案。
2.Type2HypervisorType2Hypervisor运行在主机操作系统上，因此也称为“托管”虚拟机管理程序。
它通过主机操作系统管理和访问物理硬件资源。
由于需要额外的操作系统层，Type2虚拟机管理程序在性能方面可能比Type1稍差。
然而，它通常易于安装和配置并且易于管理。
VMwareWorkstation和VirtualBox是Type2虚拟机管理程序的典型示例。
3.容器化虽然容器化和Hypervisor虚拟化在技术上有所不同，但它也是服务器虚拟化的重要方法。
在容器化中，应用程序及其依赖项被打包到一个独立的“容器”中，然后可以在任何Linux环境中运行。
这种方法允许许多不同的应用程序在同一操作系统上运行，从而提高资源利用率和部署速度。
Docker是目前最流行的容器化技术。
以上是服务器虚拟化的三种主要架构模型。
每种模型都有其自身的优点和缺点，您选择哪种模型取决于您的具体需求，例如性能、安全性、资源使用、部署和管理复杂性以及其他因素。
选择虚拟化技术时，您需要权衡这些因素，找到最适合您的解决方案。
请问现在好的虚拟化存储技术都有哪些?
从最广泛的意义上讲，虚拟化技术可以映射或抽象物理设备的复杂性，增加管理覆盖范围，调动资源，并使其更易于管理。有效简化基础设施管理，提高服务器、网络或存储等IT资源的利用率和容量。
存储虚拟化的实现方式主要有三种类型：交换结构虚拟化、磁盘阵列虚拟化以及与应用设备集成的虚拟化。
对于这三种不同的虚拟化方法，存储提供商有自己独特的武器库。
IBM推出SVC（SAN卷控制器）（IBMSANVolumeController）针对存储虚拟化，IBMSANVolumeController（SVC）可以将多个磁盘系统的容量汇集到单个“容量池”中。
（存储资产管理，极大地提高了现有存储的利用率，减少了对额外存储的需求）产品是该领域的佼佼者。
HDS（日立数据系统有限公司）随后发布了基于磁盘阵列的解决方案Tagmaster通用存储平台(USP)。
那么哪种技术和哪种制造解决方案将成为存储虚拟化竞赛的最终赢家呢？应该一起使用。
如果按照各自的虚拟化技术来比较的话，三个虚拟化阵营都有一些具有代表性的厂商。
虚拟应用阵营的代表包括SVC、StorAge、NetworkAppliance设备和Datacore。
在磁盘阵列和光纤通道阵营中，HDS、Sun、HP和Acopia提供了不同的架构。
交换阵营包括Invista、McData、Brocade、QLogic和Cisco。
