大家好，我是社区技术顾问——不懂就问，主要从事虚拟化、系统、网络等方面工作，受管理员小姐姐所邀参与社区【技术圆桌】话题发起人活动，与大家一起讨论一个经典的问题：xen和kvm两种虚拟化技术哪家强？欢迎对云计算、虚拟化技术感兴趣的朋友回帖交流，一起学习，一起温故而知新，一起不懂就问！
本次技术圆桌分为三个模块： 模块一：知识普及，介绍两种虚拟化技术xen和kvm的发展背景以及基本原理； 模块二：圆桌讨论，大家结合行业发展趋势和两种虚拟化各自的特点，谈谈你眼中哪种虚拟化技术更优？或者两种虚拟化技术分别有什么优缺点？ 模块三：圆桌互动，关于虚拟化技术大家如果有其他的疑问，欢迎在本帖下面留言，我会知无不言，大家一起学习一起成长！
模块一：知识普及 1、引子 多年来，在开源虚拟化领域，Xen和KVM一直在不断竞争，但现在来看，这场竞争基本已经结束。 早在2014年，很多人还在谈论应该使用Xen还是KVM进行虚拟化。 然而，到2019年初，这场竞争似乎已经结束，因为每个人都在使用KVM。 本次我们就来聊一聊xen和kvm这两种经典的开源虚拟化技术，看看谁优谁劣？kvm真的好用吗？xen为什么会被kvm所打败？
2、xen和kvm的简单发展背景 楼主刚接触虚拟化时，除了VMware之外，玩的就是xen。Xen第一次面世是在2003年，由剑桥大学开发，后被Citrix所收购，当时就可以通过半虚拟化技术实现对包括x86-64 多个平台的虚拟化支持。 从Xen发布到现在，随着技术的进步，Xen的虚拟化技术也在不断的优化和改进自身的架构和技术，使之保持与时俱进的技术先进性，并不断成熟。从早期的xen2.0（只支持32位CPU）到具有突破意义的xen3.0版本（真正能企业级商用），再到现在的4.X版本，xen用自己的实力一次次的证明了自己。 那有人会问：我们的超融合acloud用的是xen虚拟化技术吗？答案是no！目前用的最多的开源虚拟化技术是kvm，这是为什么呢？ 2006年10月以色列公司Qumranet发布kvm，同年12月将kvm合入内核(Linux 2.6.20rc)，2007年2月Linux2.6.20正式版发布。2008年9月Redhat以1.07亿美元收购Qumranet。2009年9月RHEL5.4开始支持kvm（同时支持Xen）但是2010年11月发布的RHEL6.0之后仅支持kvm。 Kvm是一个开源的全虚拟化方案，目前支持的体系结构有：x86(32位,64位)、IA64、PowerPC、S390；它依赖x86硬件支持：Intel VT-x/ AMD-V；kvm作为Linux内核模块，使得linux内核成为虚拟化角色中的hypervisor。
3、架构对比 Xen作为最优秀的半虚拟化引擎，在基于硬件的虚拟化帮助下，现在也完全支持虚拟化MS Windows。xen被设计成一个独立的内核，它只需要Linux执行 I/O，这样使得它非常的强大，并且它有自己的调度程序、内存管理器、计时器和机器初始化程序。Domain 0（特权虚拟机）是其他虚拟机的管理者和控制者，可以构建其他更多Domain，并管理虚拟设备。它还能执行管理任务，比如虚拟机的休眠、唤醒和迁移其他虚拟机。 Xen通过hypervisor软件访问物理层硬件，实现在一台单独的计算机上运行多个各自独立、彼此隔离的子操作系统。Hypervisor指挥硬件访问和协调来自各子系统的请求。 Xen环境中，主要是虚拟机控制器（VMM），也叫Hypervisor。Hypervisor层硬件与虚拟机之间，是最先被载入到硬件的第一层。Hypervisor载入就可以部署虚拟机。在Xen中的Domain(域)由Xen控制，可高效的利用CPU资源。Domain可以分为Domain0，Domain1，Domain2··· Domain0：属于有特权的Domian。在虚拟机中，Domain0具有很高的特权，负责一些专门的工作，并提供虚拟的资源服务。由于Hypervisor中不包含任何与硬件对话的驱动，也没有与管理对话的接口，这些驱动就有Domain0完成。 Domain1，Domain2···：属于无特权的Domain，管理员利用Xen工具通过Domain0来创建其他虚拟机Domain1，Domian2···Domain0是其他虚拟主机的管理者和控制者，Domain0可以构建其他更多的Domain并管理虚拟设备。
KVM 全称是 Kernel-Based Virtual Machine。KVM是嵌入在Linux操作系统标准内核中的一个虚拟化模块，是基于 Linux 内核实现的。KVM有一个内核模块叫 kvm.ko，只用于管理虚拟 CPU 和内存。 KVM能够将一个Linux标准内核转换成为一个VMM，嵌有KVM模块的Linux标准内核可以支持通过kvm tools来进行加载GuestOS。所以在这样的操作系统平台下，计算机物理硬件层上直接就是VMM虚拟化层，而没有独立出来的Host OS操作系统层。在这样的环境中Host OS就是一个VMM。Guest OS的CPU指令不用再经过Qemu转译，直接运行，大大提高了速度，KVM通过/dev/kvm暴露接口，用户态程序可以通过ioctl函数来访问这个接口。 KVM内核模块本身只能提供CPU和内存的虚拟化，所以它必须结合QEMU才能构成一个完整的虚拟化技术，这就是qemu-kvm。 作为一个 Hypervisor，KVM 本身只关注虚拟机调度和内存管理这两个方面。IO 外设的任务交给 Linux 内核和 Qemu。IO 的虚拟化，比如存储和网络设备就交给 Linux 内核和Qemu来实现。 Qemu将KVM整合进来，通过ioctl调用/dev/kvm接口，将有关CPU指令的部分交由内核模块来做。kvm负责cpu虚拟化+内存虚拟化，实现了cpu和内存的虚拟化，但kvm不能模拟其他设备。qemu模拟IO设备（网卡，磁盘等），kvm加上qemu之后就能实现真正意义上服务器虚拟化。因为用到了上面两个东西，所以称之为qemu-kvm。Qemu是一个模拟器，它向Guest OS模拟CPU和其他硬件，Guest OS认为自己和硬件直接打交道，其实是同Qemu模拟出来的硬件打交道，Qemu将这些指令转译给真正的硬件。由于所有的指令都要从Qemu里面过一手，因而性能较差。 Qemu模拟其他的硬件，如Network, Disk，同样会影响这些设备的性能，于是又产生了pass through半虚拟化设备virtio_blk, virtio_net，提高设备性能。
模块二：圆桌讨论话题1：你在工作中接触过哪种虚拟化技术？你认为xen和kvm两种虚拟化技术各自的优缺点是什么？（可以从性能、兼容性、节点扩展性、厂商社区支持度等多方面讨论）
话题2：目前生态圈对kvm的支持是最好的，你认为有哪些原因导致了这种现状？
如果你对虚拟化技术有自己的研究，或者你对虚拟化技术很感兴趣，欢迎大家从技术的层面上对以上问题进行探讨。如您还有其他想了解疑问，欢迎回帖提问补充 !
模块三：圆桌互动 关于虚拟化技术大家如果有其他的疑问，欢迎在本帖下面留言，我会知无不言，大家一起学习一起成长！ 回帖格式：我还想了解+具体的虚拟化相关的知识点... 凡是有效提问者，可额外获得20S豆奖励哦；
讨论时间：2020年2月17日---2020年2月24日
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发表于 2020-5-29 16:42
楼主
工程师1级