×

Qemu，KVM，Virsh傻傻的分不清

hqy hqy 发表于2019-11-14 11:03:44 浏览1884 评论0

抢沙发发表评论

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《mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI1NzYzODk4OQ==&mid=2247483820&idx=1&sn=8a44b992491aea03e55eefb4815a1958&chksm=ea15168edd629f98e622dcb94e64fbb4a75055da98d620e7c83071b5d6d428904fa5c8e9c4ad&scene=21#wechat_redirect" rel="nofollow" data-token="e3027d9fc3126b153765d99b98206ab9" style="box-sizing: border-box; outline: 0px; margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(103, 149, 181); text-decoration-line: none; cursor: pointer; overflow-wrap: break-word;">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


打赏

本文链接：https://www.kinber.cn/post/991.html 转载需授权！

分享到：


推荐本站淘宝优惠价购买喜欢的宝贝:

image.png

 您阅读本篇文章共花了： 

群贤毕至

访客