KVM虚拟化技术介绍

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前言

虚拟化技术是云计算的基础，什么是虚拟化？虚拟化技术的本质是什么？主流的虚拟化技术有哪些？本章将为您揭晓

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 一.虚拟化概述

虚拟化是一种将计算机资源（例如cpu、内存、存储等）进行抽象和隔离的技术。它可以将一台物理计算机划分为多个虚拟计算机，每个虚拟计算机可以运行独立的操作系统和应用程序。

虚拟化特点 

特点	概述
分区	虚拟化层为每个虚拟机划分服务器资源，每个虚拟机可以运行单独的操作系统且每个操作系统只能看到虚拟化层为其提供的“虚拟硬件（虚拟网卡，cpu，内存等）”，使得操作系统认为运行在自己的专用服务器上。
隔离	每台虚拟机互相隔离，单台虚拟机中毒或崩溃不会影响其它虚拟机； 虚拟化环境通常涉及共享物理资源，如CPU、内存和存储。可以为每台虚拟机指定最大或最小资源，防止一个虚拟机消耗过多资源导致其他虚拟机性能下降。
封装	虚拟化技术将虚拟单元的所有环境存放在一个单独的文件中，这种封装性使得整个磁盘分区被存储为一个文件，从而易于备份、转移和拷贝
相对于硬件独立	虚拟机只能看见虚拟层为其提供的虚拟硬件，而虚拟硬件与物理硬件相互独立

 虚拟化优势

内存虚拟化

内存虚拟化将物理内存抽象成虚拟地址空间，使得每个虚拟机（VM）拥有独立的、连续的内存地址空间。

Hypervisor维护了一个地址映射表（页表），用于记录虚拟地址（HPA）到物理地址（GPA）的映射关系。当虚拟机中的程序需要执行时，它首先会被加载到虚拟机的虚拟内存中，然后被映射到物理内存中。

CPU 虚拟化 

CPU虚拟化允许单个物理CPU模拟出多个虚拟CPU（vCPU），同时在物理CPU和虚拟机之间引入一个虚拟机管理程序（Hypervisor），每个虚拟机被分配至少一个vCPU，这些vCPU由Hypervisor映射到物理CPU上。

在理想情况下，每个物理线程可以被映射为一个vCPU。因此，对于一颗8核双线程CPU，其理论上可以映射出16个vCPU（8个核心 x 2个线程/核心 = 16个线程/vCPU）

当虚拟机运行程序时，虚拟CPU从虚拟内存中读取程序时，Hypervisor将虚拟内存地转换为物理内存地址，vCPU执行物理内存中存储的该程序。

 二.KVM概述

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总结