Co to jest KVM?
Wirtualna Maszyna oparta na kernelu (KVM) to rozwiązanie do wirtualizacji zintegrowane bezpośrednio z jądrem Linuksa. Wykorzystuje on istniejący system operacyjny (OS) do działania jako hiperwizor, czyli warstwa oprogramowania, która tworzy wirtualne maszyny (VM) i zarządza nimi.
W przeciwieństwie do niektórych platform, które wymagają oddzielnego, dedykowanego systemu operacyjnego hiperwizora, ścisła integracja z Linuxem sprawia, że jest on wysoce wydajny i wydajny.
KVM zmienia host Linux w hiperwizor typu 1, umożliwiając uruchomienie wielu systemów operacyjnych gościa (takich jak Windows lub inne dystrybucje Linux) jednocześnie na tym samym sprzęcie fizycznym.
Jak Działa KVM?
Jego działanie opiera się na wykorzystaniu rozszerzeń wbudowanych w nowoczesne procesory (takie jak Intel VT-x lub AMD-V). Rozszerzenia te pozwalają procesorowi na jednoczesne działanie kilku systemów operacyjnych.
Po zainstalowaniu na hoście z systemem Linux jądro hosta zostaje przekształcone w hiperwizor. Umożliwia to tworzenie wirtualnych maszyn i zarządzanie nimi. Proces ten wygląda mniej więcej tak:
- Rozszerzenia wirtualizacji procesora : Rozszerzenia wirtualizacji procesora umożliwiają maszynie odróżnienie systemu operacyjnego hosta od systemu operacyjnego gościa działającego na wirtualnych maszynach.
- Jądro Linux jako hypervisor: KVM wykorzystuje te rozszerzenia do tworzenia zwirtualizowanego środowiska bezpośrednio z jądrem Linux. Jądro to pełni funkcję hiperwizora i służy do zarządzania wirtualnymi maszynami oraz przydzielania zasobów, takich jak procesor, pamięć i przestrzeń dyskowa.
- Systemy operacyjne gościa: Każda wirtualna maszyna działa z własnym systemem operacyjnym, który jest odizolowany od hosta i od siebie nawzajem, co zapewnia bezpieczne i stabilne środowisko.
- Urządzenia wirtualne: Konfiguruje urządzenia wirtualne z systemem operacyjnym gościa, takie jak wirtualne karty sieciowe, dyski twarde i kontrolery USB. Z kolei urządzenia wirtualne umożliwiają tym systemom operacyjnym interakcję z podstawowym sprzętem.
- QEMU do emulacji: Choć rozwiązanie to pozwala na korzystanie z infrastruktury podstawowej, często działa w połączeniu z QEMU (Quick Emulator). QEMU emuluje sprzęt wirtualnych maszyn, dzięki czemu KVM może obsługiwać szeroki zakres opcji. QEMU zapewnia również interfejs user-space do zarządzania usługami.
Oprogramowanie wykorzystuje ponadto możliwości procesora w zakresie wirtualizacji serwerów oraz elastyczność jądra Linuxa do tworzenia wysoce wydajnej i zintegrowanej platformy.
Jakie są funkcje KVM?
KVM oferuje niezrównany zestaw funkcji, poczynając od natywnej integracji z jądrem Linux. Integracja natywna zapewnia dostęp do stabilności, wydajności i bezpieczeństwa systemu operacyjnego Linux.
Ponadto technologia ta korzysta z wirtualizacji akcelerowanej sprzętowo, wykorzystując rozszerzenia procesorów (Intel VT-x lub AMD-V) i osiąga zbliżoną do natywnej wydajność, minimalizując koszty ogólne i maksymalizując wydajność.
Pozwala ona na współistnienie różnych systemów operacyjnych, w tym różnych dystrybucji Linux, Windows i innych. Migracja bez przerwy w działaniu jest kluczowym elementem umożliwiającym przenoszenie hostów między fizycznymi hostami, co ma kluczowe znaczenie dla utrzymania, równoważenia zasobów i zapewnienia wysokiej dostępności.
Opcje przestrzeni dyskowej są również elastyczne, co pozwala na hostowanie wszystkich rodzajów danych: dysków lokalnych, przestrzeni dyskowych do przechowywania w sieci, takich jak NFS i iSCSI, a także przestrzeni do współdzielenia. która obejmuje wsparcie dla sieciowej przestrzeni dyskowej (NAS). Zaawansowane funkcje pamięci, takie jak dynamiczna alokacja pamięci i balonowanie pamięci, dodatkowo przyczyniają się do efektywnego wykorzystania zasobów.
Zalety wirtualizacji KVM
KVM zapewnia szereg istotnych korzyści, dzięki którym jest doskonałym wyborem do zarządzania wirtualizacją. Korzyści te obejmują skalowalność, rentowność i zalety open source’owego środowiska.
Skalowalność i elastyczność środowisk IT
Oferuje skalowalność i elastyczność środowisk IT. Niezależnie od tego, czy prowadzisz małą firmę czy zarządzasz dużym centrum danych, KVM dostosowuje się do Twoich potrzeb. Umożliwia ona proste skalowanie zwirtualizowanej infrastruktury w zależności od zapotrzebowania.
Nowe wirtualne maszyny mogą być szybko dostarczane, a istniejące można dowolnie skalować lub migrować bez zakłóceń. Ta elastyczność dotyczy również wyboru sprzętu i oprogramowania, ponieważ jest kompatybilna z szeroką gamą systemów i obsługuje różne systemy operacyjne. Dzięki tym zdolnościom adaptacyjnym, KVM jest idealnym rozwiązaniem do dynamicznych scenariuszy IT, w których potrzeby w zakresie zasobów zmieniają się.
Ekonomiczne Rozwiązanie Do Wirtualizacji
KVM to niezwykle efektywne rozwiązanie do wirtualizacji. Ponieważ jest zintegrowany bezpośrednio z jądrem, nie ma oddzielnej opłaty licencyjnej za sam hiperwizor. W porównaniu z platformami prawnie zastrzeżonymi, pozwala to na znaczne obniżenie całkowitego kosztu posiadania.
Pozwala również na zwiększenie bezpieczeństwa chmury publicznej i chmury prywatnej. We wdrożeniach chmury publicznej funkcje izolacji KVM pomagają chronić obciążenia klientów przed innymi obciążeniami, co jest krytycznym elementem utrzymania bezpieczeństwa publicznego. Podobne korzyści daje KVM w chmurze prywatnej, co pozwala organizacjom na tworzenie bezpiecznych, odizolowanych środowisk dla wrażliwych danych i aplikacji.
Ponadto, open-source pozwala na uniknięcie uzależnienia od jednego dostawcy i zapewnia większą kontrolę nad środowiskiem wirtualizacji. Wybierz wsparcie i opcję konserwacji w zależności od potrzeb i budżetu. Efektywność kosztowa sprawia, że KVM jest szczególnie atrakcyjny dla firm, które chcą zoptymalizować swoje wydatki na IT.
Open-source’owe korzyści dla przedsiębiorstw
Open-source jest narzędziem pożytku dla przedsiębiorstw, ponieważ wspiera społeczność programistów i użytkowników, prowadząc do ciągłego doskonalenia, szybkich poprawek błędów i bogactwa dostępnych zasobów.
Ten rozwój, którego siłą napędową jest społeczność, gwarantuje, że oprogramowanie jest stale aktualizowane zgodnie z najnowszymi technologiami i najlepszymi praktykami w zakresie bezpieczeństwa. Przedsiębiorstwa korzystają również z przejrzystości i elastyczności oprogramowania open source. Firmy mogą przeglądać kod, dostosowywać go do swoich konkretnych potrzeb i współtworzyć społeczność. Ten poziom kontroli i współpracy sprawia, że KVM jest wydajnym i elastycznym rozwiązaniem dla przedsiębiorstw.
Przykłady zastosowania i aplikacje KVM
Wszechstronność KVM sprawia, że jest odpowiedni dla szerokiego zakresu zastosowań, od zarządzania chmurą prywatną i publiczną po uproszczenie wdrażania maszyn wirtualnych i optymalizację złożonych środowisk multicloud.
Zarządzanie Private Cloud i Public Cloud
Jest on centralnym elementem wielu infrastruktur chmury prywatnej i publicznej. Jego zdolność do efektywnego zarządzania w połączeniu z integracją z platformami, takimi jak OpenStack, sprawia, że jest idealnym wyborem do budowania i zarządzania.
W przypadku chmury prywatnej pozwala firmom na skonsolidowanie zasobów serwerowych, ulepszenie wykorzystania sprzętu i stworzenie samoobsługowej infrastruktury IT.
W przypadku chmury publicznej KVM obsługuje infrastrukturę oferowaną przez dostawców, dzięki czemu mogą oni oferować swoim klientom skalowalne zasoby obliczeniowe na żądanie. Ze względu na open source oraz brak opłat licencyjnych jest to szczególnie atrakcyjna opcja dla dostawców.
Wdrażanie wirtualnych maszyn za pomocą KVM
Wdrażanie wirtualnych maszyn za pomocą tego narzędzia jest proste, zwłaszcza w przypadku korzystania z narzędzi zarządzania, takich jak VirtualManager lub interfejs wiersza poleceń. KVM pozwala na tworzenie, konfigurowanie i zarządzanie wirtualnymi maszynami.
Możesz określić zasoby przypisane do maszyn wirtualnych (VM), takie jak procesor, pamięć i przestrzeń dyskowa, oraz zainstalować wybrany system operacyjny. KVM obsługuje również szablony i snapshoty, co upraszcza proces wdrażania wielu maszyn o podobnej konfiguracji. Łatwość wdrożenia sprawia, że jest to cenne narzędzie dla programistów, testerów i administratorów.
Optymalizacja Środowisk Multicloud
Organizacje dbające o prywatność wdrażają strategie multicloud, łącząc chmurę prywatną i publiczną. Może on odegrać kluczową rolę w optymalizacji tych wielu środowisk.
Jego kompatybilność z różnymi platformami chmurowymi i zdolność do uruchamiania wielu systemów operacyjnych pozwala na płynne przenoszenie obciążeń między różnymi środowiskami. Taka elastyczność pozwala wybrać najlepszą platformę dla każdej aplikacji, zoptymalizować koszty i uniknąć uzależnienia od jednego dostawcy. Środowisko open-source KVM pozwala na większą personalizację i integrację z istniejącymi narzędziami.
Architektura KVM i sposób działania
Architektura KVM jest unikalna ze względu na ścisłą integrację z jądrem Linux, co pozwala na funkcjonowanie jako wydajna platforma.
Rola hypervisora w KVM
W przypadku KVM jądro Linux działa jako hiperwizor. Jest to kluczowa różnica w porównaniu z niektórymi opcjami, które korzystają z oddzielnego, dedykowanego systemu operacyjnego. Hiperwizor to warstwa oprogramowania, która tworzy wirtualne maszyny i nimi zarządza. W przypadku KVM jądro wykorzystuje rozszerzenia CPU (Intel VT-x lub AMD-V) do tworzenia zwirtualizowanego środowiska.
Jądro przydziela zasoby, takie jak procesor, pamięć i przestrzeń dyskowa, do systemów operacyjnych gościa działających w maszynach wirtualnych. Ponieważ jest zintegrowany bezpośrednio z jądrem, KVM korzysta z funkcji szybkości, stabilności i bezpieczeństwa systemu operacyjnego. Ta ścisła integracja minimalizuje również koszty ogólne, prowadząc do niemal natywnej wydajności maszyn.
KVM vs. inne rozwiązania wirtualizacji
Architektura KVM znacznie różni się od architektury innych rozwiązań. Niektóre platformy, takie jak VMware ESXi, używają hiperwizora typu 1 (znanego również jako hiperwizor bare-metal). Typ 1 działa bezpośrednio na maszynie bez używanego systemu operacyjnego.
Natomiast KVM jest typem 2 (lub hostowanym), ponieważ działa na istniejącym systemie operacyjnym. Hiperwizory typu 1 mogą w niektórych przypadkach oferować nieco lepsze wyniki, jednak ich ścisła integracja z Linuxem zapewnia własne korzyści w zakresie szybkości i większej elastyczności.
W porównaniu z innymi serwerami typu 2, takimi jak VirtualBox lub VMware Workstation, integracja KVM z jądrem i wykorzystanie rozszerzeń CPU znacznie poprawiają szybkość i skalowalność.
Porównanie KVM z innymi technologiami wirtualizacji
KVM jest często porównywany do innych popularnych technologii wirtualizacji używanych w cloud computingu, z których każda ma swoje mocne i słabe strony. Zrozumienie tych różnic jest kluczowe dla wyboru platformy dopasowanej do Twoich potrzeb.
KVM vs VMware
VMware oferuje pełną gamę produktów do wirtualizacji, w tym ESXi (hiperwizor typu 1) i vSphere. Kluczową różnicą w przypadku VMware są modele licencji. Ponieważ KVM jest oprogramowaniem open source, nie wiąże się z żadną opłatą licencyjną dla samego hiperwizora, podczas gdy produkty VMware zazwyczaj wymagają licencji komercyjnych.
Dojrzały ekosystem VMware oraz obszerny zestaw funkcji, w tym zaawansowane narzędzia do zarządzania, mogą być korzystne dla dużych przedsiębiorstw ze złożonymi potrzebami w zakresie wirtualizacji. Jednak ma to swoją cenę.
KVM, ze względu na coraz większy zestaw funkcji i wysoką wydajność, jest interesującą alternatywą, zwłaszcza dla firm poszukujących ekonomicznego i elastycznego rozwiązania. Wybór zależy często od budżetu, wymaganych funkcji i poziomu potrzebnego wsparcia.
KVM vs Hyper-V
Hyper-V to platforma wirtualizacji firmy Microsoft ściśle zintegrowana z systemem operacyjnym Windows Server. Hyper-V, podobnie jak KVM, jest typem 2. Główna różnica to system operacyjny: KVM działa pod Linuksem, natomiast Hyper-V pod Windows. Hyper-V jest więc oczywistym wyborem dla firm intensywnie inwestujących w ekosystem Microsoft.
KVM natomiast oferuje większą elastyczność w zakresie systemu operacyjnego gościa i korzyści płynące ze społeczności open source. Jeśli chodzi o wydajność, obie platformy mogą zapewnić dobre wyniki, chociaż konkretne testy wydajności mogą się różnić w zależności od obciążenia.
Wybór odpowiedniej platformy wirtualizacji
Koszty są zawsze istotnym czynnikiem, a ich open source sprawia, że są bardzo rentowną opcją. Należy również ocenić konkretne wymagane funkcje, takie jak migracja w czasie rzeczywistym, zarządzanie przestrzenią dyskową i wysoka dostępność.
Ważna jest charakterystyka wydajności i sposób, w jaki dostosowują się one do wymagań związanych z obciążeniem. Należy ocenić dojrzałość ekosystemu, dostępność zasobów wsparcia oraz wielkość społeczności. Integracja z istniejącą infrastrukturą informatyczną i zestawem narzędzi do zarządzania to kolejne kluczowe zagadnienie.
Pierwsze kroki z KVM
Rozpoczęcie pracy z KVM obejmuje kilka kluczowych etapów, od instalacji po zarządzanie wirtualnymi maszynami i migrację istniejących obciążeń.
Instalacja KVM w systemie Linux
Instalacja KVM w systemie Linux wiąże się zazwyczaj z użyciem interfejsu zarządzania pakietami w Twojej dystrybucji. Na przykład w systemach Debian/Ubuntu można zastosować apt-get w celu zainstalowania niezbędnych pakietów, takich jak qemu-kvm, libvirt i związane z nimi narzędzia.
Upewnij się również, że rozszerzenia wirtualizacji procesora są włączone w ustawieniach systemu BIOS/UEFI. Po instalacji możesz sprawdzić instalację i uruchomić demona libvirted.
Zarządzanie wirtualnymi maszynami za pomocą KVM
Zarządzanie wirtualnymi maszynami za pomocą tego interfejsu może odbywać się z wykorzystaniem różnych narzędzi. Virt-Manager zapewnia graficzny interfejs do tworzenia, konfigurowania i zarządzania wirtualnymi maszynami.
Interfejs wiersza poleceń używający virsh zapewnia większą kontrolę i jest idealny do wykonywania skryptów. Platformy zarządzania, takie jak OpenStack, umożliwiają zarządzanie oprogramowaniem na dużą skalę. Do podstawowych zadań związanych z zarządzaniem należą uruchamianie, zatrzymywanie, wstrzymywanie i usuwanie wirtualnych maszyn, a także konfigurowanie zasobów i sieci.
Migracja na platformę do wirtualizacji opartą na KVM
Migracja do chmury może wiązać się z różnymi metodami w zależności od platformy. W przypadku wirtualnych maszyn działających na innych rozwiązaniach wirtualizacji, narzędzia, takie jak virt-v2v mogą konwertować obrazy wirtualnych dysków.
W przypadku serwerów fizycznych możesz skorzystać z procesu zwanego konwersją "physical-to-virtual" (P2V). Dokładne zaplanowanie procesu migracji, przeprowadzenie dokładnych testów i wzięcie pod uwagę przerw w ciągłości usług jest kluczowe dla płynnego przejścia na nowy system.
OVHcloud i KVM
Serwery VPS od OVHcloud oferują gamę Prywatnych serwerów wirtualnych umożliwiających wirtualizację KVM. Dzięki temu zyskujesz serwery dedykowane i pełną kontrolę nad środowiskiem serwerowym. Jest to idealne rozwiązanie do hostingu stron WWW i aplikacji, a także do programowania i testów.
Ciesz się elastycznością wyboru preferowanego systemu operacyjnego, skalowania w miarę rozwoju potrzeb i zarządzania serwerem zgodnie z własnymi potrzebami.
Serwery VPS od OVHcloud zapewniają wysoką wydajność dzięki solidnej infrastrukturze, która zapewnia płynne działanie projektów. Koncentrując się na bezpieczeństwie i konkurencyjnych cenach, jest to doskonałe rozwiązanie zarówno dla firm, jak i osób fizycznych. Zacznij korzystać z serwerów VPS OVHcloud i doświadcz mocy i elastyczności prywatnego serwera wirtualnego dostosowanego do Twoich potrzeb.