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= KVM =

'''KVM'''（Kernel-based Virtual Machine）是一种开源的[[虚拟化]]技术，它作为[[Linux]]内核的一个模块提供完整的虚拟化解决方案。KVM允许在x86硬件上运行多个未修改的[[Linux]]或[[Windows]]虚拟机，每个虚拟机都有私有的虚拟化硬件（如网卡、磁盘、显卡等）。

== 技术架构 ==

KVM由以下核心组件组成：
* '''内核模块'''（kvm.ko） - 提供核心虚拟化功能
* '''处理器特定模块'''（如kvm-intel.ko或kvm-amd.ko）
* '''用户空间组件'''（如[[QEMU]]） - 提供设备模拟和I/O处理

KVM利用处理器的硬件虚拟化扩展（[[Intel VT-x]]或[[AMD-V]]）来实现高效虚拟化。

== 安装与配置 ==

=== 系统要求 ===
* 支持硬件虚拟化的CPU
* 64位主机操作系统
* 至少2GB内存（建议4GB以上）

=== 在CentOS/RHEL上安装 ===
<syntaxhighlight lang="bash">
# 检查CPU是否支持虚拟化
grep -E '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

# 安装KVM及相关工具
sudo yum install -y qemu-kvm libvirt virt-install bridge-utils

# 启动服务
sudo systemctl start libvirtd
sudo systemctl enable libvirtd
</syntaxhighlight>

== 创建虚拟机 ==

使用virt-install创建新虚拟机：
<syntaxhighlight lang="bash">
virt-install \
--name centos-vm \
--ram 2048 \
--vcpus 2 \
--disk path=/var/lib/libvirt/images/centos-vm.qcow2,size=20 \
--os-type linux \
--os-variant centos7.0 \
--network bridge=virbr0 \
--graphics vnc,listen=0.0.0.0 \
--console pty,target_type=serial \
--cdrom /path/to/centos.iso
</syntaxhighlight>

== 管理虚拟机 ==

常用管理命令：
<syntaxhighlight lang="bash">
# 列出所有虚拟机
virsh list --all

# 启动虚拟机
virsh start vm-name

# 关闭虚拟机
virsh shutdown vm-name

# 查看虚拟机信息
virsh dominfo vm-name
</syntaxhighlight>

== 网络配置 ==

KVM支持多种网络模式：
* '''NAT模式''' - 默认配置，虚拟机通过主机NAT访问外部网络
* '''桥接模式''' - 虚拟机直接连接到物理网络
* '''隔离网络''' - 仅虚拟机间通信

配置桥接网络示例：
<syntaxhighlight lang="bash">
# 创建桥接接口
nmcli connection add type bridge ifname br0

# 将物理网卡加入桥接
nmcli connection add type bridge-slave ifname eth0 master br0
</syntaxhighlight>

== 存储管理 ==

KVM支持多种存储类型：
* '''文件系统存储'''（qcow2，raw等）
* '''LVM存储'''
* '''NFS/iSCSI共享存储'''

创建qcow2磁盘映像：
<syntaxhighlight lang="bash">
qemu-img create -f qcow2 /var/lib/libvirt/images/vm-disk.qcow2 20G
</syntaxhighlight>

== 性能优化 ==

=== CPU优化 ===
* 启用CPU透传
* 设置CPU亲和性
* 使用NUMA感知配置

=== 内存优化 ===
* 启用大页内存
* 配置KSM（内核同页合并）

=== I/O优化 ===
* 使用virtio驱动
* 考虑SR-IOV直通

== 应用场景 ==

KVM广泛应用于：
* '''服务器虚拟化''' - 企业级应用隔离部署
* '''云计算平台''' - 如[[OpenStack]]的基础虚拟化层
* '''开发测试环境''' - 快速创建隔离的测试环境
* '''桌面虚拟化''' - 运行不同操作系统

== 与其他技术的比较 ==

{| class="wikitable"
|+ 虚拟化技术比较
|-
! 特性 !! KVM !! [[Xen]] !! [[VMware]] ESXi
|-
! 类型
| 类型1（借助Linux内核） || 类型1 || 类型1
|-
! 开源
| 是 || 是 || 否
|-
! 性能
| 接近原生 || 接近原生 || 接近原生
|-
! 管理工具
| [[libvirt]]/[[virsh]] || xl/xm || vSphere
|}

== 相关工具 ==

* '''[[libvirt]]''' - 虚拟化管理API
* '''[[virt-manager]]''' - 图形化管理工具
* '''[[oVirt]]''' - 企业级虚拟化管理平台
* '''[[OpenStack]]''' - 云计算平台

== 参见 ==
* [[QEMU]]
* [[虚拟化]]
* [[容器技术]]
* [[云计算]]

[[Category:虚拟化技术]]
[[Category:Linux内核模块]]
[[Category:开源软件]]