Linux江湖020：虚拟机体验之KVM篇

　　在上一篇中，我展示了虚拟机软件QEMU的使用、效果及其性能，同时也分析了不同用户对虚拟机的不同追求。但是不管是桌面用户还是企业级用户，对虚拟机软件的追求有一点是共同的，那就是性能。QEMU是一个强大的虚拟机软件，它可以完全以软件的形式模拟出一台完整的电脑所需的所有硬件，甚至是模拟出不同架构的硬件，在这些虚拟的硬件之上，可以安装完整的操作系统。QEMU的运行模式如下图：

　　很显然，这种完全以软件模拟硬件的形式虽然功能强大，但是性能难以满足用户的需要。模拟出的硬件的性能和物理硬件的性能相比，必然会大打折扣。为了提高虚拟机软件的性能，开发者们各显神通。其中，最常用的办法就是在主操作系统中通过内核模块开一个洞，通过这个洞将虚拟机中的操作直接映射到物理硬件上，从而提高虚拟机中运行的操作系统的性能。如下图：

　　其中KVM就是这种加速模式的典型代表。在社区中，大家常把KVM和Xen相提并论，但是它们其实完全不一样。从上图可以看出，使用内核模块加速这种模式，主操作系统仍然占主导地位，内核模块只是在主操作系统中开一个洞，用来连接虚拟机和物理硬件，给虚拟机加速，但是虚拟机中的客户操作系统仍然受到很大的限制。这种模式比较适合桌面用户使用，主操作系统仍然是他们的主战场，不管是办公还是打游戏，都通过主操作系统完成，客户操作系统只是按需使用。至于Xen，则完全使用不同的理念，比较适合企业级用户使用，桌面用户就不要轻易去碰了，具体内容下一篇我再讲。

　　其实VirtualBox也是采取的这种内核模块加速的模式。我之所以这么说，是因为在安装VirtualBox时，它会要求安装DKMS。如下图：

　　熟悉Linux的人知道，DKMS就是为了方便用户管理内核模块而存在的，不熟悉DKMS的人Google一下也可以了解个大概。关于VirtualBox的具体使用方面的内容，我下一篇再讲。这一篇主要讲KVM。

　　KVM和QEMU是相辅相成的，QEMU可以使用KVM内核模块加速，而KVM需要使用QEMU运行虚拟机。从上图可以看到，如果要使用Ubuntu的包管理软件安装KVM，其实安装的就是qemu-kvm。而qemu-kvm并不是一个什么很复杂的软件包，它只包含很少量几个文件，如下图：

　　用man命令查看一下它的文档，发现qemu-kvm包不仅包含的文件很少，而且它的可执行文件kvm也只是对qemu-system-x86_64命令的一个简单包装，如下图：

　　那么问题来了，kvm内核模块究竟是由哪个包提供的呢？其实，自从Linux 2.6开始，kvm就已经被加入内核了。如果非要找出kvm内核模块kvm.ko是由哪个包提供的，可以用如下命令考察一下：

　　写到这里，已经可以看出KVM的使用是很简单的了。下面，我使用KVM运行一下上一篇中安装的WinXP操作系统，体验一下QEMU经过KVM加速后的运行效率。使用如下命令运行使用KVM加速的QEMU：

　　可以看出，使用KVM加速后，虚拟机中的WinXP运行速度提升了不少，开机只用了34秒。我将分辨率调整为1366*768，图形界面运行也很流畅，不管是打开IE浏览器还是Office办公软件都没有问题，再也没有出现CPU使用率飙升到100%的情况。

　　可以这么说，如果没有VirtualBox的话，QEMU+KVM的组合应该是桌面用户的首选。下一篇我将尝试VirtualBox。

（京山游侠于2015-02-24发布于博客园，转载请注明出处。）