從基于內(nèi)核的虛擬機(jī)(KVM)誕生的那一刻起，話(huà)題就不斷。作為一款免費(fèi)的開(kāi)源管理程序，KVM有何魅力受到眾多廠(chǎng)商青睞?KVM的未來(lái)又在哪里?

KVM的誕生

一切得從一宗收購(gòu)講起，2008年9月，紅帽以1.07億美元的價(jià)格收購(gòu)Qumranet，后者為解決虛擬化桌面RDP的缺點(diǎn)開(kāi)發(fā)了基于內(nèi)核的虛擬機(jī)(KVM)，設(shè)計(jì)目的旨在簡(jiǎn)化虛擬化實(shí)例的管理，它也提供了一個(gè)強(qiáng)壯的框架，用于增強(qiáng)底層架構(gòu)的功能。從此，KVM頻繁出現(xiàn)在大眾視線(xiàn)中。

KVM的成長(zhǎng)期

KVM技術(shù)一出現(xiàn)，就受到廠(chǎng)商的大力推廣。紅帽一直將KVM作為虛擬化戰(zhàn)略的一部分，2009年年底發(fā)布了紅帽企業(yè)版Linux 5.4，繼續(xù)大力推行這種轉(zhuǎn)型，鼓勵(lì)用戶(hù)使用KVM為其首選的虛擬化平臺(tái)。2011年，隨著新版操作系統(tǒng)Red Hat Enterprise Linux 6的發(fā)布，紅帽完全放棄了以開(kāi)源Xen為虛擬化平臺(tái)的思路，開(kāi)始支持KVM作為hypervisor。

KVM作為一個(gè)快速成長(zhǎng)的Linux虛擬化技術(shù)，已經(jīng)獲得了許多廠(chǎng)商的支持，如Canonical、Novell等。Canonical公司的Ubuntu服務(wù)器版操作系統(tǒng)是第一個(gè)提供全功能的KVM虛擬化棧的主要Linux發(fā)行版。

為什么那么多的大公司對(duì)KVM感興趣?其中最明顯并且最重要的因素就是KVM是Linux內(nèi)核的一部分。這個(gè)輕量級(jí)的虛擬化管理程序模塊能直接與硬件交互，不需要修改虛擬化操作系統(tǒng)，因此性能更好，并且補(bǔ)丁包能夠和Linux內(nèi)核兼容，輕松控制虛擬化進(jìn)程，同時(shí)減輕管理負(fù)擔(dān)。

當(dāng)然，KVM也有成長(zhǎng)的煩惱。KVM究竟屬于Type 1還是Type 2hypervisor呢?出現(xiàn)這種疑惑的原因在于KVM的基因——它屬于操作系統(tǒng)的一部分，類(lèi)似直接運(yùn)行于硬件系統(tǒng)之上的裸機(jī)管理程序，不需要修改操作系統(tǒng)。這就符合Type 1 hypervisor的定義，也經(jīng)常被稱(chēng)為硬件虛擬化引擎，更像是個(gè)安裝在客戶(hù)端上的操作系統(tǒng)，性能佳，運(yùn)行穩(wěn)定，減少了運(yùn)行管理程序本身所需的花銷(xiāo)。而Type 2 hypervisor更像是個(gè)應(yīng)用，運(yùn)行在基礎(chǔ)操作系統(tǒng)上。如果將KVM看作Type 2，那么所強(qiáng)調(diào)的高性能難達(dá)到，還可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)。其實(shí)，對(duì)Type 1和Type 2的討論不是是否采納KVM的前提。無(wú)論KVM是“第一類(lèi)”還是“第二類(lèi)”，這都是語(yǔ)義上的概念。

此外，就是所有新生技術(shù)在發(fā)展中都會(huì)面臨的難題：技術(shù)不成熟。KVM的出現(xiàn)不過(guò)三四年時(shí)間，在可用資源、平臺(tái)支持、管理工具、實(shí)施經(jīng)驗(yàn)方面當(dāng)然不能與出現(xiàn)八年之久的Xen相比。雖然目前KVM還缺少某些關(guān)鍵特性，例如存儲(chǔ)的動(dòng)態(tài)遷移，但是在后續(xù)的版本中都會(huì)開(kāi)發(fā)出來(lái)。

性能方面，KVM在逐漸顯示其威力。不久前的SPECvirt虛擬化對(duì)照基準(zhǔn)測(cè)試中，紅帽企業(yè)Linux 6.1、其內(nèi)嵌的KVM hypervisor以及惠普ProLiant DL980 G7服務(wù)器三者結(jié)合，創(chuàng)造了新的成績(jī)——最佳的虛擬化性能和最多的計(jì)算區(qū)塊數(shù)量，并且六臺(tái)虛擬機(jī)能同時(shí)運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序。

KVM的未來(lái)

雖然只是新生技術(shù)，但是由于其性能和實(shí)施的簡(jiǎn)易性，加上Linux企業(yè)市場(chǎng)中份額最大的紅帽不遺余力的推廣開(kāi)發(fā)，KVM將會(huì)持續(xù)成長(zhǎng)壯大。

而開(kāi)放虛擬化聯(lián)盟(OVA)也在為KVM護(hù)航，這個(gè)由IBM、紅帽、英特爾等重量級(jí)廠(chǎng)商組成的聯(lián)盟才成立不過(guò)半年，成員就迅速達(dá)到200以上。該聯(lián)盟的宗旨致力于促進(jìn)基于內(nèi)核的虛擬機(jī)(KVM)等開(kāi)放虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，鼓勵(lì)互操作性，為企業(yè)在虛擬化方面提供更多的選擇、更高的性能和更具吸引力的價(jià)格。

對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，可選擇的主流虛擬化產(chǎn)品也越加清晰：紅帽KVM、VMware、 Citrix的Xen、和微軟的Hyper-V。

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OpenStack與KVM都是目前IT界比較熱門(mén)的兩個(gè)詞匯。它們都是開(kāi)源的，都與Linux有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。但這兩者還是有很大的差別呢。

OpenStack：開(kāi)源管理項(xiàng)目

OpenStack是一個(gè)旨在為公共及私有云的建設(shè)與管理提供軟件的開(kāi)源項(xiàng)目。它不是一個(gè)軟件，而是由幾個(gè)主要的組件組合起來(lái)完成一些具體的工作。OpenStack由以下五個(gè)相對(duì)獨(dú)立的組件構(gòu)成：

l OpenStack Compute(Nova)是一套控制器，用于虛擬機(jī)計(jì)算或使用群組啟動(dòng)虛擬機(jī)實(shí)例;

l OpenStack鏡像服務(wù)(Glance)是一套虛擬機(jī)鏡像查找及檢索系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)鏡像管理;

l OpenStack對(duì)象存儲(chǔ)(Swift)是一套用于在大規(guī)?？蓴U(kuò)展系統(tǒng)中通過(guò)內(nèi)置冗余及容錯(cuò)機(jī)制，以對(duì)象為單位的存儲(chǔ)系統(tǒng)，類(lèi)似于Amazon S3;

l OpenStack Keystone，用于用戶(hù)身份服務(wù)與資源管理以及

l OpenStack Horizon，基于Django的儀表板接口，是個(gè)圖形化管理前端。

這個(gè)起初由美國(guó)國(guó)家航空航天局和Rackspace在2010年末合作研發(fā)的開(kāi)源項(xiàng)目，旨在打造易于部署、功能豐富且易于擴(kuò)展的云計(jì)算平臺(tái)。OpenStack項(xiàng)目的首要任務(wù)是簡(jiǎn)化云的部署過(guò)程并為其帶來(lái)良好的可擴(kuò)展性，企圖成為數(shù)據(jù)中心的操作系統(tǒng)，即云操作系統(tǒng)。

KVM：開(kāi)放虛擬化技術(shù)

KVM(Kernel-based Virtual Machine)是一個(gè)開(kāi)源的系統(tǒng)虛擬化模塊，它需要硬件支持，如Intel VT技術(shù)或者AMD V技術(shù)，是基于硬件的完全虛擬化，完全內(nèi)置于Linux。

2008年，紅帽收購(gòu)Qumranet獲得了KVM技術(shù)，并將其作為虛擬化戰(zhàn)略的一部分大力推廣，在2011年發(fā)布RHEL6時(shí)支持KVM作為唯一的hypervisor。KVM主打的就是高性能、擴(kuò)展性、高安全，以及低成本。

與Linux的緣分

一個(gè)被某些熱心支持者成為云時(shí)代的Linux，是公有云與私有云的開(kāi)源操作系統(tǒng)。一個(gè)則是Linux內(nèi)核的一部分，將Linux轉(zhuǎn)換成一個(gè)Type-1 hypervisor，無(wú)需任何變更就能享受現(xiàn)有的Linux內(nèi)核進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理和設(shè)備支持。

OpenStack炙手可熱，它如同Linux一樣，旨在構(gòu)建一個(gè)內(nèi)核，所有的軟件廠(chǎng)商都圍繞著它進(jìn)行工作。OpenStack的許多子項(xiàng)目，對(duì)云計(jì)算平臺(tái)中的各種資源(如計(jì)算能力、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò))提供敏捷管理。此外，OpenStack也提供對(duì)虛擬化技術(shù)的支持。

KVM集成在Linux的各個(gè)主要發(fā)行版本中，使用Linux自身的調(diào)度器進(jìn)行管理。KVM專(zhuān)注于成為最好的虛擬機(jī)監(jiān)控器，是使用Linux企業(yè)的不二選擇，加上它還支持Windows平臺(tái)，所以也是異構(gòu)環(huán)境的最佳選擇。

OpenStack與KVM都發(fā)展迅猛

OpenStack是一個(gè)擁有眾多支持者的大項(xiàng)目。時(shí)至今日，已經(jīng)有超過(guò)180家企業(yè)和400多位開(kāi)發(fā)人員對(duì)這一項(xiàng)目積極地做著貢獻(xiàn)，而其生態(tài)系統(tǒng)甚至更為龐大，已經(jīng)超過(guò)了5600人和850家機(jī)構(gòu)。在今年9月，OpenStack基會(huì)正式成立。白金會(huì)員有紅帽、IBM與惠普等，黃金會(huì)員包括思科、戴爾與英特爾等。

OpenStack基本上是一個(gè)軟件項(xiàng)目，有近55萬(wàn)行代碼。分解成核心項(xiàng)目、孵化項(xiàng)目，以及支持項(xiàng)目和相關(guān)項(xiàng)目。除了以上提及的五大組成，與虛擬網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的Quantum首次被列為核心項(xiàng)目。

KVM是一個(gè)脫穎而出的開(kāi)放虛擬化技術(shù)。它是由一個(gè)大型的、活躍的開(kāi)放社區(qū)共同開(kāi)發(fā)的，紅帽、IBM、SUSE等都是其成員。2011年，IBM、紅帽、英特爾與惠普等建立開(kāi)放虛擬化聯(lián)盟(OVA)，幫助構(gòu)建KVM生態(tài)系統(tǒng)，提升KVM采用率。如今，OVA已經(jīng)擁有超過(guò)250名成員公司，其中，IBM有60多位程序員專(zhuān)門(mén)工作于KVM開(kāi)源社區(qū)。

OpenStack與KVM的解決方案

在去年9月22日發(fā)布Diablo之后，OpenStack社區(qū)隨即開(kāi)始著手新版本的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，新版本開(kāi)發(fā)代號(hào)為Essex。此前發(fā)布有四個(gè)版本：Austin、Bexar、Cactus與Diablo。新版本發(fā)布包含云計(jì)算控制中心Nova、鏡像服務(wù)Glance、認(rèn)證服務(wù)Keystone和Dashboard項(xiàng)目Horizon，也包括對(duì)象存儲(chǔ)項(xiàng)目Swift。

由此可以看出，OpenStack是一個(gè)框架，一個(gè)可以建立公有云和私有云的基礎(chǔ)架構(gòu)。它并不是一個(gè)現(xiàn)成的產(chǎn)品，要想開(kāi)展基礎(chǔ)架構(gòu)方面的工作，企業(yè)需要顧問(wèn)和開(kāi)發(fā)人員。很多時(shí)候還需要第三方的集成工具。

KVM可通過(guò)購(gòu)買(mǎi)Linux版本獲得，或作為獨(dú)立hypervisor單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)。最近，IBM KVM(北京)卓越中心落戶(hù)北京，展示IBM及合作伙伴基于KVM的產(chǎn)品，包括IBM SmartCloud Entry、IBM System Director VMControl、Red Hat Enterprise Virtualization及SUSE云。

OpenStack與KVM相互輝映

OpenStack幾乎支持所有的虛擬化管理程序，不論是開(kāi)源的(Xen與KVM)還是廠(chǎng)商的(Hyper-V與VMware)。但在以前，OpenStack是基于KVM開(kāi)發(fā)的，KVM常常成為默認(rèn)的虛擬機(jī)管理程序。兩者都使用相同的開(kāi)放源理念與開(kāi)發(fā)方法。

如今，多數(shù)企業(yè)用戶(hù)在IT環(huán)境中使用了超過(guò)一種的虛擬化軟件，有一半的用戶(hù)選擇將開(kāi)源產(chǎn)品作為性?xún)r(jià)比更高的虛擬化替代方案。IDC報(bào)道中指出，OpenStack是KVM增長(zhǎng)的一個(gè)巨大機(jī)會(huì)。OpenStack是一個(gè)具有巨大的行業(yè)發(fā)展動(dòng)力，并擁有一個(gè)充滿(mǎn)活力的社區(qū)的云計(jì)算平臺(tái)，有95%的OpenStack平臺(tái)由KVM驅(qū)動(dòng)。因此，隨著OpenStack的增長(zhǎng)，KVM也會(huì)相應(yīng)增長(zhǎng)。

小結(jié)

雖然OpenStack與KVM在IT界比較受關(guān)注，但是它們都存在一些劣勢(shì)。比如OpenStack引發(fā)了廠(chǎng)商之間的利益沖突，在兼容性方面有待提供，開(kāi)發(fā)成本也較高，服務(wù)支持也有點(diǎn)滯后。KVM市場(chǎng)占有率很低，成熟度不夠。但是，兩者都有強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力，也有各大IT廠(chǎng)商的持續(xù)支持。開(kāi)源終究還是會(huì)勝出呢，這個(gè)趨勢(shì)不可避免。