Linux虚拟化技术概览

<虚拟化技术即是对资源的抽象>

如果把X86平台的CPU，内存和外设作为资源，那对应的虚拟化技术就是平台虚拟化，在同一个X86平台

上面，可以虚拟多个X86平台，每个平台可以运行自己独立完整的操作系统。

（Platform Virtualization）QEMU，KVM，XEN Server，ESXI，Hyper-V ……

如果把操作系统及其提供的系统调用作为资源，那虚拟化就表现为操作系统虚拟化，例如Linux容器虚拟化技术

就是在同一个Linux操作系统之上，虚拟出多个同样的操作系统，每个应用程序认为自己运行在一个独立的OS，

LXC、Docker。

……

X86平台指令集权限划分

Ring 0 : 操作系统使用

Ring 1-2：驱动程序使用

Ring 3： 应用程序使用

虚拟化管理程序 Hypervisor（VMM）

一种运行在物理机和虚拟机操作系统之间的中间软件层，可以允许多个操作系统和应用共享硬件，也称做VMM

（Virtual Machine Monitor），即虚拟机监视器。

Hypervisor类型1： 半虚拟化 （Para-virtualization）

对客户操作系统（VM）的内核进行修改，将运行在Ring0上的指令转为调用Hypervisor，XEN

Hypervisor类型2：硬件辅助全虚拟化 （Hardware-Assisted Full Virtualization）

对CPU指令集进行改造，Intel VT-x / AMD-V

客户操作系统可以直接使用Ring 0而无需修改，KVM

Hypervisor类型3：软件全虚拟化 （非硬件辅助全虚拟化）

模拟CPU让VM使用，即软件全虚拟化 QEMU，效率最低

操作系统虚拟化（轻量级）

允许操作系统内核拥有彼此隔离和分割的多用户空间实例instance，这些实例也称之为容器。

基于Linux内核中的namespace、cgroup实现，LXC、Docker

Hypervisor比较

QEMU

软件模拟虚拟化、可以模拟多种硬件，包括X86架构处理器、AMD64架构处理器、ARM、SPARC 与 PowerPC 架构等。

效率低，一般用于研究测试场景

KVM

KVM kernel-based virtual machine

是x86架构下硬件辅助的全虚拟化的首选解决方案

KVM需要经过修改的QEMU软件（qemu-kvm）来实现虚拟机的管理

KVM就是内核的一个模块，用户空间通过QEMU模拟硬件提供给虚拟机使用，一台虚拟机就是一个普通的Linux进程，虚拟机中的VCPU就是该进程中的线程。

Libvirt

libvirt是一套免费、开源的支持Linux下主流虚拟化管理程序的C函数库，其旨在为包括KVM在内的各种虚拟化管理程序提供一套方案、可靠的编程接口。

当前主流Linux平台上默认的虚拟化管理工具virt-manager,virsh等都是基于libvirt开发。