kvm虚拟化是什么？远程控制kvm的工具推荐

kvm实现主要基于Intel-V或者AMD-V提供的虚拟化平台，利用普通的Linux进程运行于虚拟态的指令集，模拟虚拟机监视器和CPU。kvm不提供硬件虚拟化操作，其IO操作等都借助QEMU来完成。关于kvm虚拟化的概念和kvm虚拟化如何搭建是什么很多人都不了解。本文小编将为您详细介绍kvm虚拟化。

Kvm虚拟化是什么？

kvm 全称 kernel-based virtual machine，由Qumranet公司发起，2008年被RedHat收购。

kvm有如下特点：

guest作为一个普通进程运行于宿主机

guest的CPU(vCPU)作为进程的线程存在，并受到宿主机内核的调度

guest继承了宿主机内核的一些属性，比如huge pages(大页表）

guest的磁盘IO和网络IO会受到宿主机的设置的影响

guest通过宿主机上的虚拟网桥与外部相连。

虚拟CPU

guest的所有用户级别(user)的指令集，都会直接由宿主机线程执行，此线程会调用kvm的ioctl方式提供的接口加载guest的指令并在特殊的CPU模式下运行，不需要经过CPU指令集的软件模拟转换，大大的减少了虚拟化成本，这也是kvm优于其他虚拟化方式的点之一。

kvm向外提供了一个虚拟设备/dev/kvm，通过ioctl(IO设备带外管理接口）来对kvm进行操作，包括虚拟机的初始化，分配内存，指令加载等等。

虚拟IO设备

guest作为一个进程存在，当然他的内核的所有驱动等都存在，只是硬件被QEMU所模拟（后面介绍virtio的时候特殊)。guest的所有硬件操作都会有QEMU来接管，QEMU负责与真实的宿主机硬件打交道。

虚拟内存

guest的内存在host上由emulator提供，对emulator来说，guest访问的内存就是他的虚拟地址空间，guest上需要经过一次虚拟地址到物理地址的转换，转换到guest的物理地址其实也就是emulator的虚拟地址，emulator再次经过一次转换，转换为host的物理地址。后面会有介绍各种虚拟化的优化手段，这里只是做一个overview。

虚拟机启动过程

第一步，获取到kvm句柄

kvmfd = open("/dev/kvm", O_RDWR);

第二步，创建虚拟机，获取到虚拟机句柄。

vmfd = ioctl(kvmfd, kvm_CREATE_VM, 0);

第三步，为虚拟机映射内存，还有其他的PCI，信号处理的初始化。

ioctl(kvmfd, kvm_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);

第四步，将虚拟机镜像映射到内存，相当于物理机的boot过程，把镜像映射到内存。

第五步，创建vCPU，并为vCPU分配内存空间。

ioctl(kvmfd, kvm_CREATE_VCPU, vcpuid);

vcpu->kvm_run_mmap_size = ioctl(kvm->dev_fd, kvm_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);

第五步，创建vCPU个数的线程并运行虚拟机。

ioctl(kvm->vcpus->vcpu_fd, kvm_RUN, 0);

第六步，线程进入循环，并捕获虚拟机退出原因，做相应的处理。

这里的退出并不一定是虚拟机关机，虚拟机如果遇到IO操作，访问硬件设备，缺页中断等都会退出执行，退出执行可以理解为将CPU执行上下文返回到QEMU。

open("/dev/kvm")

ioctl(kvm_CREATE_VM)

ioctl(kvm_CREATE_VCPU)

for (;;) {

ioctl(kvm_RUN)

switch (exit_reason) {

case kvm_EXIT_IO: / ... /

case kvm_EXIT_HLT: / ... /

}
}
关于kvm_CREATE_VM参数的描述，创建的VM是没有cpu和内存的，需要QEMU进程利用mmap系统调用映射一块内存给VM的描述符，其实也就是给VM创建内存的过程。

远程控制kvm的工具推荐——向日葵控控A2

“向日葵控控A2”目前具有远程桌面和远程监控的功能，可通过移动端、web端、PC端远程控制异地主机。它区别于软件的优势在于，以物理性远程的手段，完全脱离主机和系统的限制，适配所有系统，甚至Windows CE、DOS等，以及各种有视频输出与USB控制输入接口的设备，如智能电脑、广告机等。即使主机屏蓝屏、死机、断网，都能直达Bios界面控制操作。并且，支持1920x1080高清分辨率，即插即用，傻瓜式操作。升级后的向日葵控控，连接一个支持热键切换的KVM切换器，组成多口IPKVM，还能控制多台主机，可以满足更多使用场景。这样，无论家庭，还是企业，尤其是机房、实验室等需要维护、监控局域网多台主机的时候，控控都有用武之地。

向日葵控控A2的特点：

① 双网双待

主机与控控的网络相互独立分开，因此远控过程中不会受主机的网络影响；同时控控支持连接有线与无线上网，充分满足您的使用需求。

②不占CPU、节省带宽

由控控负责传输主机画面，不占用主机的CPU、带宽资源。

③无网远控

被控主机无需联网，即使主机在断网状态，照样能在外网通过向日葵主控端远程操控主机。

④无需安装向日葵客户端

控控内嵌向日葵远程控制功能，被控主机无需安装其他的软件或驱动。

⑤兼容任何操作系统

控控与主机的连接是物理层面上的，因此不受操作系统的限制。如Windows、Linux、Mac、Android、Unix等在内的各种类型的操作系统。

向日葵控控A2作为一个远控硬件，与传统的kvm相比，实现了远程管理，给予用户极大的方便；与ipkvm相比，向日葵控控A2除了极大的价格优势，同时支持WiFi与4G多种上网方式，性价比更高。另外，向日葵控控A2的应用不局限于所有操作系统，同样适配于如广告机之类的通过视频输出与USB输出的接入接口设备，支持1920*1080的高清分辨率。