LINUX的XEN和KVM到底区别在什么地方？

目前为止，虚拟技术的老大仍然是VMware,虽然被EMC收购，名义上是EMC的老二，但事实上由于技术的牛X，老二不是很摆老大，当然这只是聊天的话,不做为事实依据。

一、KVM简介

KVM是一个全虚拟化的解决方案。可以在x86架构的计算机上实现虚拟化功能。但KVM需要CPU中虚拟化功能的支持，只可在具有虚拟化支持的CPU上运行，即具有VT功能的Intel CPU和具有AMD-V功能的AMD CPU。

Xen与KVM的比较

Xen是Linux下的一个虚拟化解决方案，但由于被Citrix收购后，变成了和红帽企业版一样了，卖服务收取费用，Redhat从rhel6.0开始已经从内核中把XEN踢出去了，全心投入开发免费的KVM，虽然市场上老用户还在用Xen,但相信kvm会逐步占领大面积的市场，必竟有redhat做为强大支持源。

Xen的实现方法是运行支持Xen功能的kernel，这个kernel是工作在Xen的控制之下，叫做Domain0，使用这个kernel启动机器后，你可以在这个机器上使用qemu软件，虚拟出多个系统。Xen的缺点是如果你需要更新Xen的版本，你需要重新编译整个内核，而且，稍有设置不慎，系统就无法启动。

相比较，KVM就简化的多了。它不需要重新编译内核，也不需要对当前kernel做任何修改，它只是几个可以动态加载的.ko模块。它结构更加精简、代码量更小。所以，出错的可能性更小。并且在某些方面，性能比Xen更胜一筹。

二、KVM的使用

现在以Turbolinux 11版本为基础，介绍KVM的使用方法。

在安装之前，你需要先确认，你的CPU是否支持虚拟化技术，执行：

　

# egrep '^flags.*(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

如果有输出返回，则表示你的CPU支持虚拟化技术。

1.KVM的安装

从官方网站下载KVM源码包：http://kvm.qumranet.com

我们使用KVM-33版本

# tar zxf kvm-33.tar.gz

# cd kvm-33

# ./configure --prefix=/usr/local/kvm-33

# make

# make install

make install后，kvm的模块会安装到/lib/modules/$KernelVersion/extra/目录下。其他相关文件会安装到/usr/local/kvm-33/目录下。

将kvm相关目录连接到系统目录中

# ln -s /usr/local/kvm-33/bin/* /usr/bin/

# ln -s /usr/local/kvm-33/lib/* /usr/lib/

(若为x86_64系统,则执行: ln -s /usr/local/kvm-33/lib64/* /usr/lib64/)

# ln -s /usr/local/kvm-33/include/kvmctl.h /usr/include/

# ln -s /usr/local/kvm-33/include/linux/* /usr/include/linux/

# ln -s /usr/local/kvm-33/share/qemu /usr/share/

2.KVM的使用

a.你需要先建立一个映像文件作为虚拟系统的硬盘

# mkdir /images

# cd /images

# /usr/bin/qemu-img -f qcow gtes11.img 20G

b.创建网络配置脚本

# echo ’/sbin/ifconfig $1 10.0.1.1 netmask 255.255.255.0’ >/etc/qemu-ifup

c.加载KVM模块

Intel CPU使用:

# modprobe kvm-intel

AMD CPU使用:

# modprobe kvm-amd

d.安装虚拟系统

# /usr/bin/qemu-i386 -m 512 -k en-us -M pc -hda /images/gtes11.img -cdrom /iso/zuma-SP3-rc3-6-\

disc1-20061031.iso -net nic,vlan=1,model=rtl8139,macaddr=00:00:00:00:99:01 -net tap,vlan=1,ifname=tap0,\

script=/etc/qemu-ifup -vnc localhost:1 -boot d

在另一个终端执行：

# vncviewer localhost:1

参数分析：

我们为虚拟系统分配512MB内存。使用gtes11.img作为它的第一块硬盘，使用Turbolinux10.5的disc1作为它的光盘。

并从光盘引导。它有一块rtl8139的网卡，MAC地址为:00:00:00:00:99:01，并把这个网卡与主机的tap0接口连接。

tap0接口使用/etc/qemu-ifup脚本进行初始化。虚拟系统的输出作为一个vnc服务器，绑定在主机的localhost:1上。

注：

1.若为x86_64系统，则使用/usr/bin/qemu-system-x86_64代替qemu-i386

2.在64位系统上，可以安装32位和64位的虚拟系统。但在32位系统上，只能安装32位的虚拟系统。

qemu参数介绍：

-da 映像文件：使用映像文件作为虚拟系统的第一块硬盘。同样还可以使用hdb、hdc、hdd指定第2、3、4块硬盘。

-drom 光盘映像文件：使用光盘映像文件作为虚拟系统的光盘。

-oot [a|c|d|n]：设置虚拟系统的引导顺序。a为软驱、c为硬盘、d为光驱、n为网络。

- 内存大小：设置虚拟系统使用的内存大小，单位为MB。

- 语言：设置虚拟系统键盘类型。

-et nic[,vlan=n][,macaddr=addr][,model=type]

建立一个虚拟网卡，并把它连接到VLAN的n端口上。

-net tap[,vlan=n][,fd=h][,ifname=name][,script=file]

把主机的TAP网络接口连接到VLAN的n端口上，并使用script指定的脚本进行初始化。

物理环境

内存4G ，CPU4个，动态硬盘120G

KVM：

硬盘测试

瞬间读取速度

Timing cached reads:   23668 MB in 2.00 seconds = 11858.17 MB/sec 

Timing buffered disk reads: 294 MB in 3.02 seconds = 123.37 MB/sec

读取硬盘1G数据速度

1024000000 bytes (1.0 GB) copied, 87.253 seconds, 11.7 MB/s

写入硬盘1G数据速度

1024000000 bytes (1.0 GB) copied, 10.5519 seconds, 97.0 MB/s

CPU测试

二级缓存

Cat /proc/cpuinfo

cache size      : 32 KB

运行一个shell运算脚本 用时13分钟

Cpu(s): 5.5%us, 0.6%sy, 0.0%ni, 93.3%id, 0.1%wa, 0.4%hi, 0.1%si, 0.0%st

Cpu(s): 0.1%us, 0.2%sy, 0.0%ni, 98.8%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu 使用量在 0.1%~~5.5%，比较均匀的增减；内存和交换分区都比较稳定

内存使用测试

执行一个耗费内存的程序 ，运行时间 3分钟，立即消耗内存到最大

Mem:   3945756k total, 2854516k used, 1091240k free,   288700k buffers

Swap: 1020088k total,        8k used, 1020080k free, 2278948k cached

Mem:   3945756k total, 3919740k used,    26016k free,    12188k buffers

Swap: 1020088k total,      100k used, 1019988k free, 3645968k cached

Vmware：

瞬间硬盘读取：

Timing cached reads:   24068 MB in 2.00 seconds = 12058.10 MB/sec

Timing buffered disk reads: 790 MB in 3.00 seconds = 263.06 MB/sec

读取硬盘1G数据速度

1024000000 bytes (1.0 GB) copied, 70.1827 seconds, 14.6 MB/s

写入硬盘1G数据速度

1024000000 bytes (1.0 GB) copied, 4.5338 seconds, 226 MB/s

CPU 二级缓存

Cat /proc/cpuinfo

cache size      : 8192 KB

运行一个shell运算脚本 用时10分钟

Cpu(s): 4.9%us, 0.7%sy, 0.0%ni, 94.1%id, 0.1%wa, 0.0%hi, 0.1%si, 0.0%st

Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.2%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

Cpu利用量

Cpu 使用量在 0.1%~~4.9%，有不大的起伏；内存和交换分区都比较稳定

内存使用 

执行耗费内存程序，执行时间5分钟，缓慢消耗内存到最大

Mem:   4044464k total, 2974892k used, 1069572k free,    56892k buffers

Swap: 1020088k total,       16k used, 1020072k free, 2605660k cached

Mem:   4044464k total, 4016472k used,    27992k free,    12296k buffers

Swap: 1020088k total,      116k used, 1019972k free, 3692420k cached

综上所述：

Kvm 内存使用效率比较高，硬盘的写入速度很慢，CPU利用量稳定，也比较低

VMware 内存使用效率不高，硬盘读写速度很快，CPU利用量高

Kvm与Vmware 整体性能从数据上一次数据上看不出来，多次测试后，vmware就稍微明显地比RedHat的kvm性能好很多。

但是这比较的仅仅是性能，而在开发过程中，开发工具或者环境的专业性和便捷性更为重要

KVM提供的虚拟化需要硬件的支持，是基于硬件的完全虚拟化。自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版中。它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于Xen，其核心源码很少。KVM目前已成为学术界的主流VMM之一。

而且KVM是GPL的自由开源软件，这一点与Linux的相得益彰。所以，基于我个人认为在Linux开发这一块，KVM相对要专业一些，这个是在实际使用中切身体会到的。

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