У пользователей есть множество вариантов, когда дело доходит до виртуализации на базе Linux. Есть множество сценариев использования виртуализации: тестовая система, изолированная от вашей основной хост-системы; тестирование другого дистрибутива Linux; запуск виртуальной машины на абсолютно другой операционной системе (ОС). В любом случае вам понадобится гипервизор — программное обеспечение (ПО), которое управляет вашими виртуальными машинами (ВМ) и позволяет взаимодействовать с ними.
Два популярных гипервизора в Linux — это KVM и QEMU. Но если вы новичок в виртуализации на Linux, то понять разницу между ними, а особенно сделать выбор для своей IT-инфраструктуры — непростая задача.
В этой статье мы рассмотрим QEMU и KVM, обсудим их плюсы и минусы и поможем вам решить, какой из них лучше подходит для различных потребностей виртуализации в Linux. Вы также узнаете, как эти два инструмента работают вместе, делая виртуализацию в Linux простой и эффективной.
В этой статье вы узнаете:
-
Что такое гипервизоры QEMU и KVM?
-
Плюсы и минусы QEMU и KVM.
-
Разницу между QEMU и KVM.
-
Какой гипервизор выбрать: QEMU или KVM?
|
Требования к программному обеспечению и условные обозначения командной строки Linux |
|
|
Категория |
Требования, условные обозначения или используемая версия ПО |
|
Система |
Любой дистрибутив Linux |
|
ПО |
QEMU, KVM |
|
Другое |
Привилегированный доступ к системе Linux от имени root или с помощью команды sudo. |
|
Соглашения |
# – требует выполнения команд Linux с привилегиями root, либо непосредственно от пользователя root, либо с использованием команды sudo $ – требует выполнения команд Linux от обычного непривилегированного пользователя |
Гипервизоры QEMU и KVM
QEMU расшифровывается как Quick EMUlator (быстрый эмулятор). Как следует из названия, его можно использовать как эмулятор или как гипервизор. В режиме эмулятора он позволяет запускать программное обеспечение, которое обычно несовместимо с вашей операционной системой. В качестве гипервизора он позволяет создавать и управлять виртуальными машинами. Он бесшовно интегрируется с KVM (Kernel-based Virtual Machine), что обеспечивает потрясающую производительность ваших ВМ.
ВАЖНО!
Нужно понимать разницу между гипервизорами типа 1 и типа 2. KVM — это классический гипервизор 1-го типа: он может работать непосредственно на "голом железе" aka “Bare Metal” (без промежуточной операционной системы, вроде Windows Server). QEMU — гипервизор 2-го типа, то есть он работает поверх базовой операционной системы, это означает, что QEMU использует KVM для доступа к физическим ресурсам машины для виртуальных машин.
KVM — это гипервизор 1-го типа, встроенный в ядро Linux, начиная с версии 2.6.20.
QEMU — один из примеров гипервизора 2-го типа, который может использовать KVM для прямого доступа ВМ к аппаратному обеспечению вашей системы. Можно использовать KVM напрямую, без гипервизора 2-го типа, но это сложнее и не так удобно для пользователя. В критически важных производственных средах, а также в энтерпрайз бизнесе, где серверы под контролем опытных администраторов и IT-специалистов, часто используют KVM (или другие гипервизоры 1-го типа) без какого-либо интерфейса в виде гипервизоров 2-го типа.
Плюсы и минусы QEMU
|
Плюсы QEMU |
Минусы QEMU |
|
|
Плюсы и минусы KVM
|
Плюсы KVM |
Минусы KVM |
|
|
Серверы для QEMU и KVM гипервизеров
Разница между QEMU и гипервизором KVM
Простота использования: У QEMU и KVM разные уровни сложности в настройке и использовании. Начать работу с QEMU будет намного проще, он известен своей простотой и доступностью для новичков, так как не требует глубоких знаний о виртуализации и запускается с минимальными усилиями. Пользовательские интерфейсы, такие как virt-manager, еще больше облегчают взаимодействие с виртуальными машинами на базе QEMU. Для тех, кто только начинает знакомство с виртуализацией, это отличный старт, так как можно быстро запустить ВМ с минимальной настройкой.
KVM (Kernel-based Virtual Machine), с другой стороны, более сложная система, но он даёт преимущества: большая гибкость и производительность. KVM тесно интегрирован с ядром Linux, а потому управление им требует понимания командной строки и различных системных настроек. И пускай освоить KVM сложнее, вы сможете получить контроль над виртуализацией на уровне ядра, точнее настраивать виртуальные машины. Для начинающих пользователей лучше начать с QEMU, а затем переходить к KVM по мере необходимости.
Производительность: Ключевое преимущество KVM — это высокая производительность. Так как KVM встроен в ядро Linux, он позволяет гипервизору использовать аппаратное ускорение с помощью процессоров, поддерживающих виртуализацию (например, Intel VT-x и AMD-V). Это даёт возможность гостевой операционной системе работать практически с той же производительностью, как если бы она запускалась на сервере без гипервизора вовсе.
QEMU в этом отношении универсальнее, но его производительность может снижаться при использовании программной эмуляции. Так как QEMU может работать как эмулятор, он может эмулировать оборудование, отличное от того, на котором он запущен (виртуальная сетевая карта, например), но это требует дополнительных ресурсов процессора. Однако, при использовании QEMU с KVM (в режиме ускорения), виртуальные машины могут достигать почти такой же производительности, как и в KVM, так как QEMU начинает использовать аппаратное ускорение через KVM.
Функциональность: У QEMU широкий спектр возможностей. В отличие от KVM, который работает только как гипервизор и использует аппаратное ускорение для виртуализации, QEMU может работать как эмулятор и гипервизор одновременно. То есть QEMU может эмулировать различные типы процессоров и архитектур, что крайне полезно для тестирования и разработки приложений на различном оборудовании. Например, вы можете использовать QEMU для запуска ARM-образов на x86-хосте (но для этого потребуется программная эмуляция, что значительно снижает производительность), тогда как KVM не поддерживает кросс-архитектурную виртуализацию, то есть запуск гостевой ОС, которая работает на другой архитектуре (например, ARM на x86).
Кроме того, QEMU предоставляет удобный графический интерфейс, который значительно упрощает процесс управления ВМ для пользователей, не имеющих большого опыта работы с командной строкой. Это делает QEMU отличным выбором для тех, кто ценит удобство работы и не нуждается в максимальной производительности. При этом KVM часто используется в корпоративных и высокопроизводительных средах, где требуется максимально эффективное использование ресурсов хоста.
Выбор между QEMU и KVM зависит от конкретных задач. Если вам важна простота и универсальность, QEMU — отличный выбор. Если же приоритетом является максимальная производительность и тесная интеграция с ядром Linux, KVM окажется более подходящим решением. Использовать их вместе для разных задач — удачное и гибкое решение.
Заключительные мысли
В этом руководстве мы рассмотрели разницу между QEMU и гипервизором KVM. Большинство пользователей KVM также используют QEMU, поскольку это отличный способ взаимодействия с KVM для управления и контроля виртуальных машин. Во многих отношениях вы можете считать QEMU фронтендом для KVM.
