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它是最受互联网公司青睐的虚拟化技术？

上周有几个朋友在群里聊天讨论，讨论的话题是自己公司里的虚拟化软件，其中有一个不干运维的同学说道：服务器上能用我们之前自己在电脑上做实验的VMware workstation吗，还是会用其他的虚拟化软件。

另一位同学说道：不知者不怪，workstation是桌面化的虚拟化软件，不会用在服务器中的，我们公司里用的是KVM。

首先开源是KVM的基因，提供了高性能、高扩展性与高安全。此处之外，我们也很看重KVM带来的自由选择、低成本与互通性。

KVM在高性能方面表现突出，单台主机上运行的虚拟机数量也最多。尤其是在IBM硬件上，由于IBMx86服务器独家的eX5技术支持更高的内存容量和I/O带宽，KVM虚拟机整合率高出对手近一倍。SE Linux中集成增强的安全功能，可以让我们公司节省额外购买虚拟化安全工具的成本。

KVM还有一个很大的优点，就是它内置于linux中，并且支持Windows与Linux系统，所以现在很多公司都会去使用KVM。

还有一位主要从事云计算方面工作的兄弟说：KVM 虚拟化技术是当前云计算中计算虚拟化的主流技术，是云计算的核心底层能力，使用 KVM 把多台物理机虚拟化后，组成一个大的虚拟资源池，方便用户从资源池中按需分配计算能力，提升资源的使用效率，同时保证多用户资源之间的隔离性、安全性。

而且群内80%参与讨论的朋友都非常认可KVM这个软件，并且其中很多公司里也都使用的是KVM这个虚拟化软件。

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虚拟化是什么？

虚拟化技术，或称虚拟技术，英文全文为：Virtualization，是一种资源管理技术，是将主机的各种实体资源，如CPU、内存、磁盘空间、网络适配器等加上技术转换后呈现出来并可供分区、组合为一个或多个配置环境。

虚拟化技术打破切割障碍，使用户可以以合理优化的方式来应用这些硬件资源，这些资源的新虚拟部分是不受现有资源的架设方式，地域或物理配置所限制，一般所指的虚拟化资源包括计算能力和数据存储。

虚拟机监控器运行的实际物理环境，称为宿主机；其上虚拟出来的逻辑主机，称为客户机。

虚拟化的优势

优势一：降低运营成本，虚拟化技术降低了IT基础设施的运营成本，令系统管理员摆脱了繁重的物理主机、OS、中间件及兼容性的管理工作，减少人工干预频率，使管理更加便捷。

优势二：提高应用兼容性，虚拟化技术提供的封装性和隔离性使大量应用独立运行于各种环境中，管理人员不需频繁根据底层环境调整应用，只需构建一个应用版本并将其发布到虚拟化后的不同类型平台上即可。

优势三：加速应用部署，采用虚拟化技术只需输入激活配置参数、拷贝虚拟机、启动虚拟机、激活虚拟机即可完成部署，大大缩短了部署时间，免除人工干预，降低了部署成本。

优势四：提高服务可用性，用户可以方便地备份虚拟机，在进行虚拟机动态迁移后，可以方便地恢复备份，或者在其他物理机上运行备份，提高了服务的可用性。

优势五：提升资源利用率，通过虚拟化技术的整合，提高了CPU、内存、存储、网络等设备的利用率，同时保证原有服务的可用性，使其安全性及性能不受影响。

优势六：动态调度资源，在虚拟化技术中，数据中心从传统的单一主机变成了统一的资源池，用户可以即时地调整虚拟机资源，同时数据中心管理程序和数据中心管理员可以灵活根据虚拟机内部资源使用情况灵活分配调整给虚拟机的资源。

优势七：降低能源消耗，通过减少运行的物理主机的数量，减少CPU以外各单元的耗电量，达到节能减排的目的。

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KVM是什么？

KVM是Kernel-based Virtual Machine的简称，是一个开源的系统虚拟化模块，自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中。它使用Linux自身的调度器进行管理。

KVM的主要特性

内存管理

KVM 依赖 Linux 内核进行内存管理。一个 KVM 客户机就是一个普通的 Linux 进程，所以，客户机的“物理内存”就是宿主机内核管理的普通进程的虚拟内存。Linux 内存管理的机制，如大页、KSM（Kernel Same PageMerge，内核的同页合并）、NUMA（Non-Uniform Memory Arch，非一致性内存架构）、通过 mmap 的进程间共享内存，统统可以应用到客户机内存管理上。

存储和客户机镜像的格式

KVM 能够使用 Linux 支持的任何存储来存储虚拟机镜像，包括具有 IDE、SCSI 和 SATA 的本地磁盘，网络附加存储（NAS）（包括 NFS 和 SAMBA/CIFS），或者支持 iSCSI 和光线通道的 SAN。多路径 I/O 可用于改进存储吞吐量和提供冗余。由于 KVM 是 Linux 内核的一部分，它可以利用所有领先存储供应商都支持的一种成熟且可靠的存储基础架构，它的存储堆栈在生产部署方面具有良好的记录。

KVM 还支持全局文件系统（GFS2）等共享文件系统上的虚拟机镜像，以允许客户机镜像在多个宿主机之间共享或使用逻辑卷共享。磁盘镜像支持稀疏文件形式，支持通过仅在虚拟机需要时分配存储空间，而不是提前分配整个存储空间，这就提高了存储利用率。KVM 的原生磁盘格式为 QCOW2，它支持快照，允许多级快照、压缩和加密。

实时迁移

KVM 支持实时迁移，这提供了在宿主机之间转移正在运行的客户机而不中断服务的能力。实时迁移对用户是透明的，客户机保持打开，网络连接保持活动，用户应用程序也持续运行，但客户机转移到了一个新的宿主机上。除了实时迁移，KVM 支持将客户机的当前状态（快照，snapshot）保存到磁盘，以允许存储并在以后恢复它。

设备驱动程序

KVM 支持混合虚拟化，其中半虚拟化的驱动程序安装在客户机操作系统中，允许虚拟机使用优化的 I/O 接口而不使用模拟的设备，从而为网络和块设备提供高性能的 I/O。KVM 使用的半虚拟化的驱动程序是 IBM 和 Redhat 联合 Linux 社区开发的 VirtIO 标准；它是一个与 Hypervisor 独立的、构建设备驱动程序的接口，允许多种 Hypervisor 使用一组相同的设备驱动程序，能够实现更好的对客户机的互操作性。

同时，KVM 也支持 Intel 的 VT-d 技术，通过将宿主机的 PCI 总线上的设备透传（pass-through）给客户机，让客户机可以直接使用原生的驱动程序高效地使用这些设备。这种使用是几乎不需要 Hypervisor 的介入的。

性能和可伸缩性

KVM 也继承了 Linux 的性能和可伸缩性。KVM 在 CPU、内存、网络、磁盘等虚拟化性能上表现出色，大多都在原生系统的 95%以上。KVM 的伸缩性也非常好，支持拥有多达 288 个 vCPU 和 4TB RAM 的客户机，对于宿主机上可以同时运行的客户机数量，软件上无上限。任何要求非常苛刻的应用程序工作负载都可以运行在 KVM 虚拟机上。

虚拟化发展到今天，各个 Hypervisor 的主要功能都趋同。KVM 作为后起之秀，并且在公有云上广泛部署，其功能的完备性是毋庸置疑的。并且由于其开源性，反而较少一些出于商业目的的限制。