详解第四代hypervisor——Red Hat KVM

在此之前我们介绍了VMware的VMware ESX/ESXi、微软的Hyper-V还有Citrix的XenServer。这次我们要介绍的是第四代hypervisor——Red Hat KVM。

■ 集成到Linux内核的KVM

Red Hat从今年6月中旬开始在部分企业级用户那里开始了对Red Hat Enterprise Virtualization（RHRV）的beta测试。RHEV是Red Hat去年收购虚拟化厂商Qumranet获得的一项hypervisor技术。

Citrix通过收购获得的Xen就是因为Linux hypervisor而被人们所熟知。不过Red Hat的KVM被认为是将成为未来Linux hypervisor的主流。

Red Hat产品和技术总裁Paul Cormier

Red Hat产品和技术总裁Paul Cormier表示：“KVM最大的好处就在于它是与Linux内核集成的。未来几年人们的关注焦点仍然集中在hypervisor上。hypervisor是操作系统的一项功能，自然能够被用户所接受。微软和Red Hat操作系统的不同中间件和管理功能将起到重要的作用。”

KVM的架构图，KVM hypervisor被集成到Linux内核中

从Linux 2.6.20开始内核中已经开始集成KVM。因此，由Fedora社区开发的Fedora也开始支持KVM。Linux 2.6.20之后的Linux发行版本的内核中也都将KVM作为基本的hypervisor。

Red Hat日本营销本部部长中井雅也先生

Red Hat从进行beta测试的Red Hat Enterprise Linux(RHEL)5.4也开始装载了KVM。Red Hat日本营销本部部长中井雅也先生解释说：“为了确保企业用户的稳定性，我们进行了严格的beta测试。这对与开源社区合作的Red Hat来说是很不寻常的。由此看来，这表明Red Hat非常重视KVM基本的虚拟化性能。”

■ 这样就能利用Linux的设备驱动程序

KVM在整个主机中最大支持1TB的内存，每个虚拟机分配64GB，最多16个CPU。

在KVM中可以利用像NFS这样的低成本网络存储进行实时迁移

Intel EPT虚拟化支持功能方面，Intel向Linux社区提供自己的代码，这样提高了基于Intel CPU的KVM的性能

至于CPU，Intel和AMD的CPU都支持虚拟化功能。在2008年5月之后发布的KVM版本支持第二代的Intel EPT和AMD RVI虚拟化功能。现在KVM最新的升级版本还支持I/O虚拟化功能，而且还有ESX和Xen的最新功能。

从技术方面来看，KVM与VMware ESX是非常相似的。

Xen和Hyper-V采用了客户操作系统使用设备驱动来管理操作系统的机制，由于不包括设备驱动，所以减少了hypervisor本身占用的空间。而且，即使没有准备只针对hypervisor的驱动，还可以利用域0支持的驱动程序，这也是好处之一。

另一方面，因为VMware的hypervisor是独立的，所以要利用周边设备的话就需要专门针对ESX的驱动程序。虽然它支持主要服务器厂商的产品，但是没有准备周边设备的驱动程序，无法被ESX利用也是它的缺点之一。

因为KVM是与Linux内核集成的，所以可以说与ESX拥有相同的架构。但是KMV能够利用Linux驱动程序这一点与ESX有很大不同。能够利用庞大的Linux社区所提供的程序也是它的一大优势。同时，现在有很多制造商都在积极开发支持周边设备的Linux用驱动程序。

■ KVM的真正实力？

在KVM中，Qemu模拟器实现了半虚拟化

集成到Linux内核中的KVM采用了与一种被称为Qemu的模拟器相同的机制在虚拟化环境中处理I/O和进行CPU操作。

集成了KVM的Linux内核除了内核模式和用户模式意外，还提供了被认为是专门针对客户的虚拟化模式。这种方式能够处理除了I/O之外的很多操作。

可能对用户来说更在意的是KVM的性能吧。因为在一些KVM的网站社区中都刊载了Ubuntu的基准数据。根据这个数据，KVM的性能和Ubuntu的性能相差无几。这大概是因为利用了Intel VT和AMD-V等CPU虚拟化功能吧。

对KVM来说，问题就是可靠性和多样化的工具。自从2006年KVM被集成到Linux内核之后，KVM的可靠性和性能有了很大提高，但是用户的信任和可靠性是不同的。

而且，真正采用KVM的Linux发行版本比Xen要少。很多Linux虚拟化的用户群都使用的是Xen。因此，即使发布了KVM，很多企业也不会马上迁移到这个平台上来。而且，KVM的普及还是要取决于用户是否了解KVM的优点和用户的信赖程度。而且，形成KVM完善的生态系统也是KVM真正普及的关键所在吧。

■ Red Hat虚拟化战略

那么，Red Hat有怎样的战略呢？

到现在为止RHEL一直采用Xen作为hypervisor，RHEL 5.4也正式提供了对KVM的支持。Cormier表示：“虽说支持KVM，但并不是说马上就不支持Xen了。如果考虑到用户的便利性，应该是同时支持Xen和KVM的。由于内核支持KVM，所以大多数人会认为Linux解决方案是高性能且使用方便的。”

似乎Red Hat在未来将把重点放在支持KVM上。因为Red Hat收购了开发KVM的Qumranet，所以今后可能会朝着从Xen向KVM的方向发展吧。

中井先生表示：“作为Red Hat来说，我们收购Qumranet并不意味着我们把焦点只放在KVM上。我们系统通过利用Qumranet的SPICE技术将Linux和Windows集成到VDI环境中，支持30fps的高清视频播放和USB1.1/2.0。为了在主机上支持多个VDI环境，所以开发了精简的高速KVM。Qumranet将把VDI作为一个主要目标来开发KVM。”

现在Red Hat正在进行beta测试，除了RHEL 5.4和RHEV以外，还有虚拟服务器的管理工具“Red Hat Virtualization Manager for Servers”和虚拟桌面的管理工具“Red Hat Virtualization Manager for Desktops（Linux/Windows）一共4个软件。Red Hat将在9月初发布真正支持KVM的RHEL 5.4。虽然在发布实际产品之前还不好说，但是未来KVM像Xen一样作为虚拟化软件应用的可能性很大。