Qemu,KVM,Virsh傻傻的分不清
转载自:https://blog.csdn.net/popsuper1982/article/details/79472789
当你安装了一台Linux,想启动一个KVM虚拟机的时候,你会发现需要安装不同的软件,启动虚拟机的时候,有多种方法:
virsh start
kvm命令
qemu命令
qemu-kvm命令
qemu-system-x86_64命令
这些之间是什么关系呢?请先阅读上一篇《我是虚拟机内核我困惑》
有了上一篇的基础,我们就能说清楚来龙去脉。
首先看qemu,其中关键字emu,全称emulator,模拟器,所以单纯使用qemu是采用的完全虚拟化的模式。
Qemu向Guest OS模拟CPU,也模拟其他的硬件,GuestOS认为自己和硬件直接打交道,其实是同Qemu模拟出来的硬件打交道,Qemu将这些指令转译给真正的硬件。由于所有的指令都要从Qemu里面过一手,因而性能比较差
按照上一次的理论,完全虚拟化是非常慢的,所以要使用硬件辅助虚拟化技术Intel-VT,AMD-V,所以需要CPU硬件开启这个标志位,一般在BIOS里面设置。查看是否开启
对于Intel CPU 可用命令 grep "vmx" /proc/cpuinfo 判断
对于AMD CPU 可用命令 grep "svm" /proc/cpuinfo 判断
当确认开始了标志位之后,通过KVM,GuestOS的CPU指令不用经过Qemu转译,直接运行,大大提高了速度。
所以KVM在内核里面需要有一个模块,来设置当前CPU是Guest OS在用,还是Host OS在用。
查看内核模块中是否含有kvm, ubuntu默认加载这些模块
KVM内核模块通过/dev/kvm暴露接口,用户态程序可以通过ioctl来访问这个接口,例如书写下面的程序
Qemu将KVM整合进来,通过ioctl调用/dev/kvm接口,将有关CPU指令的部分交由内核模块来做,就是qemu-kvm (qemu-system-XXX)
Qemu-kvm对kvm的整合从release_0_5_1开始有branch,在1.3.0正式merge到master
qemu和kvm整合之后,CPU的性能问题解决了,另外Qemu还会模拟其他的硬件,如Network, Disk,同样全虚拟化的方式也会影响这些设备的性能。
于是qemu采取半虚拟化或者类虚拟化的方式,让Guest OS加载特殊的驱动来做这件事情。
例如网络需要加载virtio_net,存储需要加载virtio_blk,Guest需要安装这些半虚拟化驱动,GuestOS知道自己是虚拟机,所以数据直接发送给半虚拟化设备,经过特殊处理,例如排队,缓存,批量处理等性能优化方式,最终发送给真正的硬件,一定程度上提高了性能。
至此整个关系如下:
qemu-kvm会创建Guest OS,当需要执行CPU指令的时候,通过/dev/kvm调用kvm内核模块,通过硬件辅助虚拟化方式加速。如果需要进行网络和存储访问,则通过类虚拟化或者直通Pass through的方式,通过加载特殊的驱动,加速访问网络和存储资源。
然而直接用qemu或者qemu-kvm或者qemu-system-xxx的少,大多数还是通过virsh启动,virsh属于libvirt工具,libvirt是目前使用最为广泛的对KVM虚拟机进行管理的工具和API,可不止管理KVM。
Libvirt分服务端和客户端,Libvirtd是一个daemon进程,是服务端,可以被本地的virsh调用,也可以被远程的virsh调用,virsh相当于客户端。
Libvirtd调用qemu-kvm操作虚拟机,有关CPU虚拟化的部分,qemu-kvm调用kvm的内核模块来实现
这下子,整个相互关系才搞清楚了。
虽然使用virsh创建虚拟机相对简单,但是为了探究虚拟机的究竟如何使用,下一次,我们来解析一下如何裸使用qemu-kvm来创建一台虚拟机,并且能上网。
如果搭建使用过vmware桌面版或者virtualbox桌面版,创建一个能上网的虚拟机非常简单,但是其实背后做了很多事情,下一次我们裸用qemu-kvm,全部使用手工配置,看创建虚拟机都做了哪些事情。
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