Шта је КВМ?кернел

Виртуализација се односи на стварање симулираног рачунарског ресурса који имитира понашање одговарајућег стварног или физичког ресурса. Многе врсте ресурса могу се виртуелизовати, од софтвера до појединачних хардверских уређаја до комплетних хардверских платформи. Овај пост се фокусира на виртуелне машине које се састоје од уређаја попут ЦПУ-а, меморије, мрежне картице, диска, графичког адаптера и оперативног система. Софтвер који креира и покреће виртуелне машине назива се хипервизор. У наставку ћемо разговарати о карактеристикама хипервизора по имену КВМ.

Предности виртуелизације

У прошлости је хомогеност била модус операнди у дата центрима, развојним кућама и код куће. Практично, све машине би покренуле исто издање једног оперативног система, било да је то Линук, Виндовс или ФрееБСД. Времена су се променила.

Данас бисмо очекивали различите ОС као што су Линук и Виндовс, па чак и различите верзије ОС (нпр.г., Виндовс КСП и 10) за заједничко лоцирање у истом рачунарском окружењу. Без виртуелних машина, више физичких машина мора бити постављено и одржавано како би се покретале апликације на више оперативних платформи. Виртуелизација омогућава покретање више виртуелних машина, свака потенцијално са различитим ОС-ом, на једној физичкој машини.

Предности виртуелних машина у односу на физичке машине укључују:

1. Ефикасније коришћење рачунарских ресурса.
   Цена хардвера непрестано пада, док њихова процесорска снага расте. Под овом реалношћу, многе велике моћне машине данас имају тенденцију да се премало користе, мерено неактивним процесорским циклусима, неискоришћеном меморијом итд. Консолидација виртуелних машина на мање физичких машина резултира мањим физичким ресурсима и самим тим бољом ефикасношћу.

2. Побољшано И.Т. одзивност и продуктивност.
   Добава новог физичког хардвера подразумева дуг период чекања за аквизицију праћен дугим периодом инсталације и примене након његовог доласка. Насупрот томе, обезбеђивање виртуелних машина може се аутоматизовати и учинити доступним у неколико минута, а не у данима или чак недељама које су традиционалне набавке машина понекад потребне.

3. Уштеда трошкова.
   Велики податковни центри уштедеће новац због нижих оперативних трошкова. Уштеда долази у облику смањених рачуна за енергију као резултат нижих захтева за хлађењем и снагом.

Представљамо вам КВМ

Виртуелна машина заснована на језгри, или укратко КВМ, је бесплатно решење хипервизора отвореног кода. Такмичи се у зрелој индустрији са алтернативама отвореног кода као што су Ксен, ВиртуалБок, као и власничким производима попут ВМваре вСпхере, Цитрик КсенСервер, Мицрософт Хипер-В.

Пре 2005. године, тадашња хипервизорна решења, попут Ксен и ВиртуалБок, била су заснована на софтверу. Архитектура к86 једноставно није имала могућност подршке за виртуелизацију.  2005. увођењем проширења скупа инструкција Интел ВТ и АМД-В трајно је променио окружење виртуелизације. КВМ је објавио своју прву верзију 2006. године и био је један од првих хипервизора који је искористио нову хардверску одредбу за оптимизацију перформанси виртуелизације.

КВМ можете да инсталирате на било који 32-битни или 64-битни к86 рачунар, „рачунарску рачунарску машину“ у хипервизијском језику, која подржава проширење Интел ВТ или АМД-В. Данас модерни хипервизори обично подржавају хибридну виртуелизацију: хардверски потпомогнут кад год је то могуће и прелазак на само софтвер за старије чипсете.

КВМ је категоризован као хипервизор типа 2, што значи да се покреће у оквиру оперативног система домаћина. Као што му само име говори, КВМ је заснован на језгру, а тачније речено, то је Линук кернел. Дакле, није изненађујуће што КВМ подржава само Линук као свој ОС домаћин. (КВМ је накнадно пренет на ФрееБСД.) Ако желите хипервизор типа 2 са више платформи отвореног кода, ВиртуалБок је добар кандидат. ВиртуалБок може да ради изворно на оперативним системима Виндовс, Линук, Мац ОС Кс и Соларис.

Ксен је, насупрот томе, хипервизор типа 1, познат и као голи метал хипервизор, који се директно изводи као фирмвер на хостовој машини. Предност типа-1 у односу на тип-2 је ефикасност постигнута хипервизором који ради директно на основном хардверу. Недостатак је тај што хипервизор типа 1 можда неће подржавати тако широк спектар хост уређаја као хостовни оперативни систем хипервизора типа 2.

Иако се хипервизори могу разликовати у томе да ли им је потребан хостовани ОС и који, они су врло слични у односу на гостујуће ОС-ове које подржавају, тј. ОС који виртуелна машина може покренути. КВМ подржава виртуелизацију следећих гостујућих ОС-а:

• Линук дистрибуције, укључујући Дебиан, Убунту, Центос, Федора, РедХат Ентерприсе Линук
• БСД као што су ОпенБСД, ФрееБСД, НетБСД
• Соларис
• Виндовс

КВМ је у стању да покреће неизмењене слике ОС-а за госте. Ова функција је позната као потпуна виртуелизација, за разлику од пара-виртуелизације где је гостујући ОС модификован за посебно руковање операцијама које је знатно теже покренути на виртуелној машини него на главној машини.

Како КВМ ради

КВМ се састоји од 2 технолошке компоненте: језгра и корисничког простора. Компонента језгра састоји се од 2 учитана модула језгра: квм.ко, или било квм-интел.ко или квм-амд.ко. Тхе квм.модул ко омогућава обраду виртуелизације која не зависи од архитектуре. Квм-интел.ко и квм-амд.ко модули одговарају модулима специфичним за Интел и АМД процесор. Ови модули су спојени у Линук кернел од верзије 2 кернела.6.20.

Чврста интеграција КВМ-а са Линук језгром има своје предности. КВМ је у могућности да делегира на Линук да изврши грунт системски рад, док се фокусира на руковање новим упутствима за виртуелизацију изложених хардверу. КВМ такође профитира наслеђивањем било ког континуираног побољшања система од узводног у већој Линук заједници.

Важно да модули језгра јесу, они не опонашају хардвер виртуелне машине на којем гостујући ОС ради. Тај посао припада корисничком простору. КВМ користи КЕМУ, који ради у корисничком простору, за изградњу виртуелних машина које комуницирају са гостујућим ОС-има.  Свака виртуелна машина је једноставно редован Линук процес. Једна велика предност је та што можете користити познате Линук команде као што су топ и килл за надгледање и управљање виртуелним машинама.

Резиме и закључак

КВМ је изврсно решење отвореног кода за потпуну виртуелизацију на Линук хост платформи. После више од 10 година активног развоја, КВМ је постао де фацто стандардни алат за виртуелизацију на машинском нивоу у многим Линук дистрибуцијама.