Note
KVM内核模块负责 CPU、内存和虚拟机运行控制。QEMU负责模拟虚拟硬件和处理大部分 I/O。libvirt提供统一的管理接口。virsh、virt-manager、OpenStack等工具通过libvirt管理虚拟机。
核心组成
KVM内核模块
常见模块：
kvm.ko
kvm_intel.ko
kvm_amd.ko主要负责：
- 创建和销毁虚拟机。
- 创建和调度虚拟 CPU。
- 分配和管理虚拟机内存。
- 保存、恢复虚拟 CPU 寄存器。
- 进入和退出 Guest 执行模式。
- 处理敏感指令、异常和中断。
- 将无法直接执行的操作交给 QEMU 处理。
QEMU
Note
- QEMU 是用户空间的虚拟机模拟器。启用 KVM 后，QEMU 通常使用 KVM 加速 CPU 执行，而自己主要负责虚拟设备
- QEMU 通过
/dev/kvm与 KVM 内核模块通信
主要负责：
- 虚拟磁盘控制器。
- 虚拟网卡。
- 虚拟显卡。
- USB 设备。
- 音频设备。
- BIOS 或 UEFI。
- 虚拟串口。
- 磁盘和网络 I/O。
libvirt
libvirt 是一套虚拟化管理 API，支持 KVM/QEMU，也可以管理 Xen、LXC 等
libvirtd或virtqemud：后台管理服务。virsh：命令行工具。virt-manager：图形化管理工具。virt-install：命令行创建虚拟机工具。
磁盘
| 格式 | 特点 |
|---|---|
| raw | 性能简单直接，功能少 |
| qcow2 | 支持快照、稀疏分配、压缩 |
| LVM volume | 性能好，适合生产环境 |
| Ceph RBD | 适合分布式存储 |
| NFS 文件 | 部署方便，但性能取决于网络 |
创建 qcow2 磁盘：
qemu-img create -f qcow2 vm01.qcow2 40G查看磁盘信息：
qemu-img info vm01.qcow2注意：qcow2 的快照和写时复制功能很方便，但在高 I/O 场景下，性能通常不如 raw 或块设备。
网络模式
NAT
虚拟机通过宿主机访问外部网络
虚拟机 → 宿主机 → 外部网络优点是配置简单；缺点是外部设备通常不能直接访问虚拟机。
Bridge
虚拟机直接接入物理局域网
虚拟机 ─┐
虚拟机 ─┼── Linux Bridge ── 物理网卡 ── 局域网
宿主机 ─┘适合服务器和生产环境
Host-only
虚拟机只能和宿主机或同一虚拟网络中的其他虚拟机通信，不能直接访问外网。
macvtap
可以让虚拟机直接使用物理网卡的二层连接，但宿主机与虚拟机之间的通信可能受限。