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 文章标题 : [转帖]KVM-性能惊人的虚拟机新秀(几篇文章)
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用户友好的Linux虚拟技术: KVM
即将推出的linux 2.6.20内核包含一个全新的虚拟技术: KVM, 全称为基于内核的虚拟机. 它很友好, 稳定和高性能, 虽然还没有正式发布. 本文从理论和实践介绍KVM的原理, 并给出一些简单的评测报告.

原理简介
当前存在几种不同的虚拟技术. 一种是准虚拟化技术(Paravirtualization), 客户操作系统需做一些修改. 另一种是全虚拟化技术(Full Virtualization), 客户操作系统无需任何修改. 我们知道全虚拟化技术是以降低性能来提高兼容性, 因为在虚拟化环境中如果没有客户操作系统的协助, 系统将很难达到较好的性能. 另一方面, 近来新处理器的开发缩短了这方面的差距. 最新的Intel VT(虚拟技术, Virtualization Technology)和AMD SVM(安全虚拟机, Secure Virtual Machine)从硬件上支持了虚拟技术, 试图取代准虚拟化技术. KVM在标准的Linux内核中增加了虚拟技术, 从而我们可以通过(或将)优化的内核来使用虚拟技术.
在KVM模型中, 每一个虚拟机都是一个由Linux调度程序管理的标准进程. 一个普通的Linux进程有两种运行模式: 内核和用户. KVM增加了第三种模式: 客户模式(有自己的内核和用户模式.)
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KVM由两个部分组成:
. 一个是管理虚拟硬件的设备驱动, 该驱动使用字符串设备/dev/kvm做为管理接口.
. 另一个是模拟PC硬件的用户空间组件, 这是一个稍做修改的qemu进程.
QEMU是一个著名的处理器模拟程序, 由法国人Fabrice Bellard开发.
KVM实践: 使用Windows XP做为客户机
KVM仍在开发当中, 我决定来做一些实验. 我使用了2.6.20-rc2内核和现成的Debian软件包: kvmqemu. 重新编译内核和安装软件包后, 一切准备就绪.
安装客户机的操作系统非常简单:
qemu-img create hda.img -f qcow 6G
kvm -no-acpi -m 256 -cdrom winxpsp2.iso -hda hda.img -boot d
第一步是创建一个虚拟盘(主机系统上的一个普通文件). 我选择了QEMU写时拷贝格式, 文件将随着内容的增多而增大, 这样不至于浪费磁盘空间, 虚拟盘最大为6GB. 虚拟盘准备好后, 开始系统安装. 实际上, 我已经预先做了一项工作(非必须的), 从Windows XP系统安装光盘拷贝所有数据到磁盘上, 简单一个命令 cp /dev/cdrom image.iso). 我使用了-no-acpi参数, 因为QEMU只是实验性的支持ACPI, 在Windows XP系统安装过程中Windows Installer(安装程序)会存在一些问题.
我想没有比这还更简单的安装. 很快就完成了windows的安装. 有人也许会问我, 什么选择windows呢? 好的, 现在我没有理由来选择在linux系统上运行linux虚拟机. 而且, 我也很想做一些Windows虚拟机的测试. 现在你不用安装双启动模式了, 你随时都可以简单启动widnows虚拟机. 然后比如在windows虚拟机中打开IE7来查看本文..
一些基准测试
好的, Windows XP的安装速度很快, 接下来我有更多的时间进行一些基准测试. 提示, 测试工作是部分性的, 非标准测试. 目的是从实验来理解KVM的一些特性. 另外我提供了几个有意思的实例, 做起来也很容易. 一旦完成Windows系统的安装, Windows客户机甚至可以在未经修改的QEMU上运行. 而且我重新编译和安装了kqemu, kqemu是一个由qemu原作者开发的QEMU加速模块(QEMU accelerator module), 可惜它是一个闭源软件. 最后, 我选择了两个测试软件: PCMark2002Super PI(版本 1.1e). 注意测试硬件的处理器是Intel E6600.
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我认为kqemu和KVM比单独的QEMU模拟器的性能要强很多. 而且可以看到kqemu只比kvm好一点点. 但是我想kvm的性能会不断改进的, 毕竟比起其它虚拟技术, kvm还很年轻.
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运行Super PI的结果是: KVM速度最快, 相当于原始(单机运行)速度(在实际硬件上运行, 无任何虚拟机软件)的84%. 而QEMU的速度是最慢的, 上面图表没有显示实际数据, 我把所有的结果列出来(数值越低越快, 每秒处理100万条指令): QEMU: 492.5 sec, kqemu: 28.5 sec, KVM: 25.5 sec, native: 21.5 sec.
结论
KVM仍在开发当中, 它向我们展示了其真实的潜力. 我想接下来我们会看到更多好的有关kvm的新闻. 届时当kvm集成到Linux官方内核当中, 它将变成一个日用品. 而且kvm不仅会应用到数据中心和服务器系统加固上, 而且也会应用到Linux桌面上. 非常感谢QEMU和KVM开发人员所做的工作.
参考:
Finally user-friendly virtualization for Linux
KVM: Kernel-based Virtual Machine for Linux
QEMU: open souce processor emulator
QEMU Accelerator Module
KVM: the original announcement on the linux-kernel list
相关文章:
KVM: 基于内核的虚拟驱动
Linux内核2.6.20增加虚拟化解决方案KVM
备注:
转载请保持文章完整性, 欢迎交流.


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2007年,KVM超越Xen虚拟机

KVM是指基于Linux内核(Kernel-based)的虚拟机(Virtual Machine)。2006年10月,由以色列的一个称为“Qumranet”(Qumran是在死海附近定居的古代民族)的开源组织(目前还不具备公司的形态)提出了一种新的“虚拟机”实现方案,他们称为“Kernel-based Virtual Machine”(即KVM),也称为“内核虚拟机”、“K-虚拟机”。那么,“K-虚拟机”是个什么东西呢?

大家知道,非常知名的开源项目“Xen虚拟机”,折腾了两年多,其实就是一个Linux内核的超级外部“面罩”(HyperVisor),对于“做客”(guest)操作系统提供运行资源,但是,这个“做客”操作系统本身要求做一定的修改,以便适应Xen虚拟机的运行机制。因此,Xen虚拟机操作起来非常麻烦。“K-虚拟机”与此完全不同,它被“直接嵌入”Linux内核,借助Linux内核现成的调度与内存管理机制,小巧玲珑,使用方便(并不要求“做客”操作系统进行修改)。K-虚拟机刚一出世,还不足两个月,就被Linux内核的总协调人Linus Torvalds和Andrew Morton看上了,决定把它吸收进即将发布的Linux内核的v. 2.6.20版本,此举可气坏了Xen虚拟机的开发者们。K-虚拟机,特点是“小而巧”,运行效率高,将要构成Linux内核的有机组成部分。

K-虚拟机,为什么会如此厉害?近年来,Intel和AMD为了支持虚拟机技术的发展,扩充了其“指令集”,这就是所谓“Intel VT”和“AMD-V”,对虚拟机监控器提供了直接的硬件支持。在此情况下,K-虚拟机当然一定会“应运而生”;就Xen虚拟机而言,由于其“生不逢时”,现在确实老矣!

K-虚拟机,无非是一堆汇编(部分C)源代码集,是一项具有高度创新性的软件作品,应该说,它具有很高的知识产权价值。但是,K-虚拟机的以色列开发者们就是不信这一套,把它完全“GPLed”(遵守GPL规则)了。他们很傻吗?不。他们的这一举措使得K-虚拟机得到了“永生”(嵌入了Linux内核)。可以预见,Linux v. 2.6.20版本的发布,标志着Linux发展的新阶段,把他称为Linux v. 3.0版本也不为过。

开源虚拟机(Open Source VM)的兴起,意味着开源架构(InfraStructure)内涵的进一步得到丰富和完善。从此以后,在企业开源架构中,Windows操作系统反倒成了“小弟弟”,附着在开源架构上。有人说,软件创新必须“闭源”(以防知识产权流失),但是,也有人说,软件创新必须“开源”(以防知识产权僵化)。K-虚拟机的创新,完全遵守GPL规则,是何等美妙,是何等气势!?

K-虚拟机技术还有许多路要走,目前,它还有不少地方显得“不足”。但是,我们应该相信,K-虚拟机的开发社区不会自鸣得意,停滞不前。2007年,K-虚拟机必定成为世界软件业的一个“热点”。随着K-虚拟机技术的日益成熟,开源架构的应用必然普及,必然推动瘦型计算机产业的兴起和普及。2007年,微软希望把Vista卖出去,Linux希望把K-虚拟机推起来。我国软件界还继续在“忽悠”以“Linux为代表”,太“古典”,太“传统”了,自己的发展思路稀里糊涂,说不清楚。世界走向2007年,我们回到2005年。


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Kernel 2.6 的 KVM (Kernel Virtual Machine) 驅動程式來了

在伺服器(server)技術的發展藍圖中(roadmap),虛擬伺服器(virtual server)是 Intel 近來所著墨的重點。由以往單一硬體對單一作業系統(operating system)的伺服器架構(1 physical server v.s. 1 OS),未來將會演進成為單一硬體對多個作業系統的架構(1 physical server v.s. multiple OS)。

Intel 的 Virtualization Technology 就是一個這樣的新技術。Intel 的 Virtualization Technology 可以讓處理器支援多個 OS,不過這其實是基於我們所熟悉的虛擬機器軟體(例如:VMware、QEMU、Xen等)才能達到的,所以這是一個由「processor + chipsets + BIOS + 虛擬機器軟體」互相運作所實現的技術。

Virtual Machine Monitor (VMM)

軟體實作的虛擬機器在此技術領域中被統稱為「VMM - Virtual Machine Monitor」,現在已經有支援 Intel Virtualization Technology 的 VMM 了,那就是知名的 Xen。相關的參考網址如下:

Extending Xen with Intel Virtualization Technology - http://www.intel.com/technology/itj/200 ... stract.htm
Xen - http://www.xensource.com/index.html

接下來,就是我們今天在網路上所看到的重點了!

KVM: Kernel-based Virtual Machine

今天,看到了 2.6 kernel 的 KVM patch。KVM(Kernel Virtual Machine)是 Intel's virtualization technology 的驅動程式!KVM 驅動程式目前支援 i386 與 x86_64 "host",且「All combinations are allowed except x86_64 guest on i386 host.」。

比較特殊的是 Linux 2.6 的 KVM 驅動程式支援三種模式:kernel mode、user mode 與 guest mode。KVM 驅動程式的 user-space 介面是 '/dev/kvm',因此 process 可以執行自己的 virtual machine,在一台電腦上也能執行多個 virtual machine。Guest mode:

「Guest mode has its own address space mapping guest physical memory (which is accessible to user mode by mmap()ing /dev/kvm). Guest mode has no access to any I/O devices; any such access is intercepted and directed to user mode for emulation. 」。
取得 Patch 與追踪主題

[PATCH 0/7] KVM: Kernel-based Virtual Machine
[PATCH 1/7] KVM: userspace interface
[PATCH 2/7] KVM: Intel virtual mode extensions definitions
[PATCH 3/7] KVM: kvm data structures
[PATCH 5/7] KVM: mmu virtualization
[PATCH 6/7] KVM: x86 emulator
[PATCH 7/7] KVM: plumbing

關於更多 Intel 的 Virtualization Technology

可以參考的網址如下:

Make virtualization a reality - http://www.intel.com/cd/channel/reselle ... 250640.htm
Server Virtualization Technology - http://www.intel.com/business/bss/produ ... ion_wp.pdf


--jollen


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主页:

http://kvm.sourceforge.net


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太好了。


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顺便贴一下
Qemu vs. Qemu+USB Tablet vs. VMPlayer using PCMark05
http://www.calcmaster.net/qemu/benchmarks-20061216/


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跃过无数的时间断层,只为了在


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顶一下,看到新闻说linus选择了kvm,没空去看一下具体是什么东西,还以为是keyboard+video+mouse那样的玩意儿,心里还嘀咕这叫什么虚拟机啊,唉,真是孤陋寡闻啊


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非常棒也非常详细的介绍
建议置顶一段时间讨论


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全世界linux爱好者联合起来 !
一切闭源操作系统都是纸老虎 !
要斗私批修,拒绝黑屏,使用linux !
让一部分人先用起Archlinux来 !
linux是第一生产力 !
讲正气,讲开源,讲free
要坚定不移的走开源的道路 !
linux明天会更好 !

dpkg -l |grep ^rc|awk '{print $2}' |tr ["\n"] [" "]|sudo xargs dpkg -P -
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7.10版本会不会集成呢?


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真的不错。期待2.6.20发布。


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IMTX:http://imtx.cn/

LDCN(已经关闭):http://linuxdesktop.cn/

Ubuntu Tweak:http://ubuntu-tweak.com/


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有段时间没关注了lwn了,真是有点落后了


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7.04就是2.6.20的内核阿,应该是集成的。


_________________
HP Pavilion DV6-2064CA: AMD Turion II Ultra Dual-Core Mobile M640, HD4650, 2GBx2 DDR2-800, Seagate 500GB 7200RPM SATA, BD-ROM
DELL UltraSharp 2209WA
Arch64, Testing repo


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等正式版出来后,和VMWARE比比看,再决定用谁好了.


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貌似没有多余钱换cpu了....


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http://www.classfoo.org


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自己集成到系统
就不用我们自己安装了 !


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