Что такое qemu-kvm?devops-65

qemu-kvm — это технологический тандем, объединяющий две ключевые компоненты современной виртуализации в Linux: эмулятор QEMU и гипервизор KVM. Это не отдельный продукт, а оптимальная конфигурация совместной работы этих технологий.

Архитектура qemu-kvm

  1. Роли компонентов:

    • QEMU: обеспечивает эмуляцию устройств (видеокарта, сетевые адаптеры, диски)
    • KVM: предоставляет аппаратное ускорение виртуализации CPU и памяти

  2. Взаимодействие:

    Приложение → QEMU (эмуляция устройств) → KVM (аппаратное ускорение) → Ядро Linux → Физическое оборудование

Ключевые особенности

  1. Полноценная виртуализация:

    • Использование аппаратных расширений (Intel VT-x, AMD-V)
    • Нативная производительность для поддерживаемых гостевых ОС

  2. Гибкость:

    • Возможность работы как с KVM, так и без него
    • Поддержка миграции между разными хостами

  3. Интеграция:

    • Автоматическое определение и использование KVM через -enable-kvm
    • Оптимизированные драйверы VirtIO для сетевых и дисковых устройств

Примеры использования

  1. Базовая команда запуска:

    qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 4G -smp 2 -hda vm.qcow2

  2. Оптимизированная конфигурация:

    qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm \
  -cpu host \
  -m 8G \
  -smp 4,sockets=2,cores=2,threads=1 \
  -drive file=vm.qcow2,if=virtio \
  -net nic,model=virtio \
  -net user

Преимущества перед чистым QEMU

  1. Производительность:

    • До 97% bare-metal производительности
    • Уменьшение задержек на эмуляцию CPU

  2. Функциональность:

    • Поддержка вложенной виртуализации
    • Живая миграция ВМ
    • Эффективное использование огромных страниц (HugePages)

Диагностика и отладка

  1. Проверка активации KVM:

    $ lsmod | grep kvm
kvm_intel             327680  0
kvm                   843776  1 kvm_intel

  2. Логирование:

    • Добавление флага -d для вывода отладочной информации
    • Мониторинг через /proc/kvm

Оптимизация производительности

  1. CPU:

    • -cpu host — полное раскрытие возможностей CPU
    • -smp cores=... — точная настройка топологии CPU

  2. Память:

    • Использование HugePages
    • Настройка NUMA

  3. Ввод-вывод:

    • VirtIO для дисков и сети
    • AIO режимы (native, threads)

Резюмируем: qemu-kvm — это стандартный способ запуска виртуальных машин в Linux с аппаратным ускорением, где QEMU обеспечивает эмуляцию устройств, а KVM — эффективную виртуализацию процессора и памяти. Этот тандем сочетает гибкость QEMU с производительностью KVM, являясь основой для большинства решений виртуализации в Linux-экосистеме.

Вопросы

Собеседования