1.如何用libvirt获取内存使用率
2.虚拟化技术有哪三种类型
3.CentOS7中安装配置与使用KVM（图形化操作方式）
4.KVM内存虚拟化-学习总结
5.kvm功能特性包括？

如何用libvirt获取内存使用率

       kvm本身是做内核虚拟化的，

       æ˜¯ä¸€ç§

       hypervisor

       ï¼Œlibvirt是一套对接hypervisor的

       åº“函数

       æŽ¥å£ï¼Œä»–可以对接多种hyperviser，在libvirt上面可以有cli和gui

虚拟化技术有哪三种类型

       OpenVZ,内内存Xen,KVM

       目前比较常见的三种虚拟化技术：1、OpenVZ，存源操作系统级别的内内存虚拟化技术，配置起来比较灵活;2、存源Xen，内内存是存源短网址源码半虚拟化技术，可以自由加载内核模块，内内存虚拟内存和IO;3、存源KVM，内内存完全虚拟的存源，支持任何类型的内内存操作系统。

       OpenVZ优点：服务商许可内存和CPU都特别好。存源缺点：由于是内内存基于操作系统的虚拟化，别人用多了你就少了。存源内存下来之后之间就宕机很不稳定。内内存

       Xen优点：内存独占，虽然小但是都是分配到了。内存再低也不会宕机，无响应一段时间。回忆源码缺点: 内存小，硬盘小，带宽小。pv性能更优秀。

       KVM优点：完全虚拟的，不分pv和hvm区别。支持任何类型的操作系统。

CentOS7中安装配置与使用KVM（图形化操作方式）

       在 CentOS 7 环境下配置与使用 KVM 的图形化操作步骤如下：

       一、实验环境准备：使用 CentOS 7 x 系统，配置处理器核心为4，运行内存8G，存储空间G。推荐使用最新版本的 Vmware ，但其他版本亦可。

       二、开启虚拟化设置：在 CentOS 系统中，确保虚拟化支持已经开启，这是源码作者运行虚拟机的前提。

       三、在 Vmware 中创建高配置的 CentOS7 虚拟机：安装 CentOS 7 软件包，构建虚拟机。虚拟机软件应包含必要的硬件配置，以实现高效运行。

       四、安装配置与使用 KVM：

       1. 检查 CPU 是否支持虚拟化：在 CPU 标准输出中寻找 vmx 或 svm，确认支持虚拟化功能。

       2. 检查 KVM 模块是否加载：通过命令确认 KVM 模块是否已加载。

       3. 关闭 SELinux：编辑 /etc/selinux/config 文件，修改配置后重启系统，确保 SELinux 不影响 KVM 的正常运行。

       4. 安装 KVM 相关软件包：使用 yum 安装 qemu-kvm、qemu-img、virt-manager 等，确保所有组件正确安装并确认安装过程无误。

       5. 启动 libvirt 并设置开机自启动。

       6. 创建存放系统镜像和虚拟机硬盘的hpl源码目录。

       7. 桥接设备关联网卡：查看网卡信息，根据实际情况配置设备，确保虚拟机与物理网络正常连接。

       8. 安装虚拟机：在图形化管理界面中新建虚拟机，上传镜像文件，配置内存、CPU、存储空间等参数，并定义虚拟机存储位置。

       五、实现虚拟机内部安装 CentOS：

       1. 在图形化界面中创建虚拟机，上传镜像文件。

       2. 选择安装介质和系统镜像路径。

       3. 配置虚拟机的内存与 CPU，定义存储空间大小。

       4. 选择虚拟机存储目录和存储池名称，确保虚拟机文件正确存储。

       5. 添加存储卷，ksm源码确保虚拟机文件有足够空间存放。

       6. 定义虚拟机名称，启动虚拟机，执行正常的 CentOS 安装流程。

       通过以上步骤，您可以在 CentOS 7 环境下成功配置与使用 KVM，实现高效、灵活的虚拟化管理。

KVM内存虚拟化-学习总结

       内存虚拟化主要实现Guest虚拟内存地址到Host物理内存地址的转换。目前主要有三种转换方式：Guest虚拟机地址（GVA）通过Guest页表映射转换成Guest物理地址（GPA），Guest物理地址通过KVM中kvm_memerory_slot数据结构转成宿主机虚拟地址（HVA），宿主机虚拟地址通过宿主机页表映射转换成宿主机物理地址（HPA）；第二种方式是Guest虚拟地址通过影子页表转换成宿主机物理地址；第三种方式是通过EPT表（Intel）或NPT表（AMD）来实现Guest虚拟地址到Host物理地址之间的转换。三种方式性能：（3）>（2）>（1）。

       MMU内存管理单元是介于处理器和片外存储器之间的中间层，提供对虚拟地址(VA)向物理地址(PA)的转换，一般封装于CPU芯片内部。虚拟内存管理机制，使进程不必担心使用的地址与别的进程冲突。

       MMU通过页表把虚拟地址转换成物理地址，页表是一种特殊的数据结构，放在系统空间的页表区存放逻辑页与物理页帧的对应关系，每一个进程都有一个自己的页表。

       页表由页表项组成，页表项有页框号、有效位、访问位、修改位、保护位，页框号表示物理页面号或页帧号，有效位表示该页是在内存还是磁盘，访问位表示修改位表示该页在内存中是否被修改过，保护位表示读、写权限位。

       MMU的地址转换机制涉及二级页表转换机制，使用CR3寄存器控制，其中PWT控制cache采取直写还是写回的策略，PCD控制当前页目录表的缓冲。

       存在TLB（快表）的必要性，因为它减少系统开销，提高性能。CPU首先根据虚拟地址的页偏移量到TLB中查找对应的物理地址，如果命中，就根据物理地址访问内存，如果脱靶，则去页表中查找对应的物理地址。

       kvm_memerory_slot是kvm中的一个数据结构，记录着虚拟机的物理地址与宿主机的虚拟地址之间的映射关系，实现将虚拟机物理地址转成宿主机虚拟地址。

       影子页表简化了地址转换过程，实现了客户机虚拟地址空间到宿主机物理地址空间的直接映射。影子页表的建立和更新减少了系统开销，但同时也带来了一定的内存开销。

       Intel EPT页表和AMD NPT页表技术在硬件层面上实现了客户机虚拟地址到宿主机物理地址之间的转换，减少了内存虚拟化的复杂度和提升了性能。

       EPT页表使用EPT Base Pointer作为开始地址，通过CR3寄存器控制，实现直接在硬件上支持GVA-->GPA-->HPA的两次地址转换。

       VPID（VirtualProcessor Identifiers，虚拟处理器标识）在硬件上对TLB资源管理的优化，通过为每个TLB项增加一个标识，用于不同的虚拟处理器的地址空间，从而能够区分Hypervisor和不同处理器的TLB，提高内存访问效率。

       如何开启EPT和VPID：首先检查Host对EPT和VPID的支持情况，然后查看是否开启，若未开启则删除kvm_intel模块，重新加载时设置ept=1 vpid=1。

       总之，内存虚拟化通过多种方式实现地址转换，优化内存管理，提升系统性能。正确配置和使用EPT和VPID可以进一步提高内存访问效率和hypervisor及Guest的运行速度。

kvm功能特性包括？

       KVM本身不执行任何模拟，需要用户空间程序通过/dev/kvm接口设置一个客户虚拟服务器的地址空间，向它提供I/O，并将它的视频显示映射回宿主显示屏，该应用程序即为QEMU

       内存管理

       1.KVM有Linux强大的内存管理功能，可以以大页面的形式进行交换，也可以磁盘文件的形式进行共享。NUMA支持（非一致性内存访问，针对多处理器的内存设计）允许虚拟机有效访问大量内存

       2.支持Intel的扩展页表（EPT）和AMD的嵌套页表（NPT，又称快速虚拟化索引-RVI），实现更高的cpu利用率和吞吐量

       3.内存页面共享通过内核功能同页合并（KSM）来支持。KSM扫描每个虚拟机之间共享的页面，仅存储一个副本，将这些页面合并到一个在虚拟机之间共享的页面。若有客户更改，会得到自己的专用副本

       存储

       1.KVM能使用LInux支持的任何存储来存储虚拟机镜像，包括具有IDE、SCSI和SATA的本地磁盘，网络附加存储（NAS）（包括NFS和SAMBA/CIFS），或者支持iSCSI和光纤通道的SAN

       2.KVM还支持全局文件系统（GFS2）等共享文件系统上的虚拟机镜像，以允许虚拟机镜像在多个宿主之间共享或者使用逻辑卷共享。

       3.KVM的原生磁盘格式为QCOW2，支持快照，允许多级快照、压缩加密等功能

       设备驱动

       1.KVM支持混合虚拟化，其中准虚拟化的驱动程序安装在客户机操作系统中，允许虚拟机使用优化的I/O接口而不使用模拟设备。

       2.KVM准虚拟化的驱动程序使用VirtIO标准，它是一个与虚拟机管理程序独立的、构建设备驱动程序的接口。可以为多个虚拟机管理程序使用同一组相同的设备驱动程序

       性能和可伸缩性

       1.KVM继承Linux的性能和可伸缩性，虚拟化很多方面可到非虚拟话原生环境的%以上

       2.KVM也有着良好的扩展性，可以支持多核cpu以及大量内存