Što je KVM?zrno

Virtualizacija se odnosi na stvaranje simuliranog računalnog resursa koji oponaša ponašanje odgovarajućeg stvarnog ili fizičkog resursa. Mnoge vrste resursa mogu se virtualizirati, od softvera do pojedinačnih hardverskih uređaja do kompletnih hardverskih platformi. Ovaj se post fokusira na virtualne strojeve koji se sastoje od uređaja poput CPU-a, memorije, mrežne kartice, diska, grafičkog adaptera i operativnog sustava. Softver koji stvara i pokreće virtualne strojeve naziva se hipervizor. U nastavku ćemo razgovarati o značajkama hipervizora nazvanog KVM.

Prednosti virtualizacije

U prošlosti je homogenost bila modus operandi u podatkovnim centrima, razvojnim kućama i kod kuće. Praktički, svi bi strojevi pokrenuli isto izdanje jednog operativnog sustava, bilo da se radi o Linuxu, Windowsu ili FreeBSD-u. Vremena su se promijenila.

Danas bismo očekivali različite OS kao što su Linux i Windows, pa čak i različite verzije OS (npr.g., Windows XP i 10) za zajedničko lociranje u istom računalnom okruženju. Bez virtualnih strojeva, više fizičkih strojeva mora biti postavljeno i održavano kako bi se pokretale aplikacije na više operativnih platformi. Virtualizacija omogućuje pokretanje više virtualnih strojeva, svaki potencijalno s različitim OS-om, na jednom fizičkom stroju.

Prednosti virtualnih strojeva u odnosu na fizičke strojeve uključuju:

1. Učinkovitije korištenje računalnih resursa.
   Cijena hardvera neprestano pada, dok njihova procesorska snaga raste. U ovoj stvarnosti, mnogi veliki moćni strojevi danas imaju tendenciju premale iskorištenosti, mjereno neaktivnim CPU ciklusima, neiskorištenom memorijom itd. Konsolidacija virtualnih strojeva na manje fizičkih strojeva rezultira manjim fizičkim resursima, a time i boljom učinkovitošću.

2. Poboljšano I.T. reaktivnost i produktivnost.
   Dobava novog fizičkog hardvera podrazumijeva dugo razdoblje čekanja za akviziciju, nakon čega slijedi dugo razdoblje instalacije i implementacije nakon njegovog dolaska. Suprotno tome, pružanje virtualnih strojeva može se automatizirati i učiniti dostupnim u nekoliko minuta, a ne u danima ili čak tjednima koliko je obično potrebno tradicionalnom nabavi stroja.

3. Ušteda.
   Veliki podatkovni centri uštedjet će novac zbog nižih operativnih troškova. Ušteda dolazi u obliku smanjenih računa za energiju kao rezultat nižih zahtjeva za hlađenjem i snagom.

Predstavljamo vam KVM

Virtualni stroj zasnovan na jezgri, ili ukratko KVM, besplatno je rješenje hipervizora otvorenog koda. Natječe se u zreloj industriji s alternativama otvorenog koda kao što su Xen, VirtualBox, kao i vlasničkim proizvodima poput VMware vSphere, Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V.

Prije 2005. godine, tadašnja rješenja hipervizora, poput Xen i VirtualBox, bila su bazirana na softveru. Arhitektura x86 jednostavno nije imala mogućnost podrške za virtualizaciju.  2005. uvođenjem proširenja skupa uputa Intel VT i AMD-V trajno je promijenjeno okruženje virtualizacije. KVM je objavio svoju prvu verziju 2006. godine i bio je jedan od prvih hipervizora koji je iskoristio novu hardversku odredbu za optimizaciju performansi virtualizacije.

KVM možete instalirati na bilo koje 32-bitno ili 64-bitno računalo x86, 'host računalo' u hipervizijskom jeziku, koje podržava proširenje Intel VT ili AMD-V. Danas moderni hipervizori obično podržavaju hibridnu virtualizaciju: hardverski potpomognut kad god je to moguće i prelazak na samo softver za starije čipsetove.

KVM je kategoriziran kao hipervizor tipa 2, što znači da se izvodi u okviru operativnog sustava domaćina. Kao što mu samo ime govori, KVM se temelji na jezgri, a točnije, radi se o Linuxu. Stoga ne čudi da KVM podržava samo Linux kao svoj OS domaćin. (KVM je nakon toga prebačen na FreeBSD.) Ako želite hipervizor s više platformi tipa 2 s otvorenim kodom, VirtualBox je dobar kandidat. VirtualBox može se izvorno pokretati na sustavima Windows, Linux, Mac OS X i Solaris.

Xen je, nasuprot tome, hipervizor tipa 1, poznat i kao goli metal hipervizor, koji se izravno pokreće kao firmware na glavnom računalu. Prednost tipa-1 u odnosu na tip-2 je učinkovitost postignuta hipervizorom koji radi izravno na temeljnom hardveru. Nedostatak je taj što hipervizor tipa 1 možda neće podržavati tako širok raspon host uređaja kao host operativni sustav hipervizora tipa 2.

Iako se hipervizori mogu razlikovati trebaju li glavni host i koji, oni su vrlo slični s obzirom na gostujuće OS-ove koje podržavaju, tj. OS koji virtualni stroj može pokretati. KVM podržava virtualizaciju sljedećih gostujućih OS-a:

• Linux distribucije, uključujući Debian, Ubuntu, Centos, Fedora, RedHat Enterprise Linux
• BSD poput OpenBSD, FreeBSD, NetBSD
• Solaris
• Windows

KVM može pokretati nepromijenjene slike OS-a za goste. Ova je značajka poznata kao potpuna virtualizacija, za razliku od para-virtualizacije gdje je gostujući OS modificiran za posebno rukovanje operacijama koje je bitno teže pokrenuti na virtualnom stroju nego na glavnom stroju.

Kako KVM radi

KVM se sastoji od 2 tehnološke komponente: jezgre i korisničkog prostora. Komponenta jezgre sastoji se od 2 učitana modula jezgre: kvm.ko, ili bilo kvm-intel.ko ili kvm-amd.ko. Kvm.modul ko pruža obradu virtualizacije neovisnu o arhitekturi. Kvm-intel.ko i kvm-amd.ko moduli odgovaraju modulima specifičnim za Intel i AMD procesor. Ovi su moduli spojeni u Linux kernel od verzije 2 kernela.6.20.

Čvrsta integracija KVM-a s jezgrom Linuxa ima svoje prednosti. KVM je u mogućnosti delegirati na Linux da izvrši grunt sustav, dok se usredotočuje na rukovanje novim uputama za virtualizaciju izložene hardveru. KVM također profitira nasljeđivanjem bilo kojeg kontinuiranog poboljšanja sustava od uzvodno u većoj Linux zajednici.

Važno je da moduli jezgre jesu, oni ne oponašaju hardver virtualnog stroja na kojem gostujući OS radi. Taj posao pripada korisničkom prostoru. KVM koristi QEMU, koji se izvodi u korisničkom prostoru, za izgradnju virtualnih strojeva koji komuniciraju s gostujućim OS-ima.  Svaki je virtualni stroj jednostavno redoviti Linux proces. Jedna velika prednost je što možete koristiti poznate Linux naredbe kao što su top i kill za nadgledanje i upravljanje virtualnim strojevima.

Sažetak i zaključak

KVM je izvrsno rješenje otvorenog koda za potpunu virtualizaciju na Linux host platformi. Nakon više od 10 godina aktivnog razvoja, KVM je postao de facto standardni alat za virtualizaciju na strojnoj razini u mnogim Linux distribucijama.