【KVM-5】KVM架构

前言

大家好,我是秋意零。今天分析的内容是KVM架构。

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一、KVM组成部分

KVM是硬件虚拟化技术之上构建起来的虚拟机监控器。

不是非要所有这些(CPU、内存、I/O)硬件虚拟化都支持才能运行KVM虚拟化,KVM对硬件最低的依赖是CPU的硬件虚拟化支持 ,如:Intel的VT技术 和AMD的**AMD-V技术,**而其他的内存和I/O的硬件虚拟化支持,会提高KVM虚拟化的性能。

KVM虚拟化的核心主要由以下两个模块组成:

  • KVM内核模块 :它属于标准Linux内核的一部分 ,是一个专门提供虚拟化功能的模块 ,主要负责CPU和内存的虚拟化,包括: 客户机的创建、虚拟内存的分配、CPU执行模式的切换、vCPU寄存器的访问、vCPU的执行。
  • QEMU用户态工具 :它是一个普通的Linux进程 ,为客户机提供设备模拟的功能,包括模拟BIOS、PCI/PCIE总线、磁盘、网卡、显卡、声卡、键盘、鼠标等。同时它通过ioctl系统调用与内核态的KVM模块进行交互。

二、KVM架构图

KVM是在硬件虚拟化支持下的完全虚拟化技术,也就是没有修改过客户机内核的虚拟化,所以它能支持在相应硬件上运行几乎所以的操作系统,如:LInux、Windows、MacOS等。

  • 每个客户机就是一个QEMU进程,在一个宿主机上有多少个虚拟机就会有多少个QEMU进程;
  • 客户机中的每一个虚拟vCPU对应QEMU进程中的一个线程
  • 一个宿主机中只有一个KVM内核模块,所有客户机与这个KVM内核模块进行交互

可以看到图中,最底层是 VT和AMD-V硬件虚拟化技术 -> Linux系统内核包含KVM内核 -> 用户进程和QEMU虚拟机进程。

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