KVM与OpenStack的前世今生

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从基于内核的虚拟机(KVM)诞生的那一刻起，话题就不断。作为一款免费的开源管理程序，KVM有何魅力受到众多厂商青睐?KVM的未来又在哪里?

KVM的诞生

一切得从一宗收购讲起，2008年9月，红帽以1.07亿美元的价格收购Qumranet，后者为解决虚拟化桌面RDP的缺点开发了基于内核的虚拟机(KVM)，设计目的旨在简化虚拟化实例的管理，它也提供了一个强壮的框架，用于增强底层架构的功能。从此，KVM频繁出现在大众视线中。

KVM的成长期

KVM技术一出现，就受到厂商的大力推广。红帽一直将KVM作为虚拟化战略的一部分，2009年年底发布了红帽企业版Linux 5.4，继续大力推行这种转型，鼓励用户使用KVM为其首选的虚拟化平台。2011年，随着新版操作系统Red Hat Enterprise Linux 6的发布，红帽完全放弃了以开源Xen为虚拟化平台的思路，开始支持KVM作为hypervisor。

KVM作为一个快速成长的Linux虚拟化技术，已经获得了许多厂商的支持，如Canonical、Novell等。Canonical公司的Ubuntu服务器版操作系统是第一个提供全功能的KVM虚拟化栈的主要Linux发行版。

为什么那么多的大公司对KVM感兴趣?其中最明显并且最重要的因素就是KVM是Linux内核的一部分。这个轻量级的虚拟化管理程序模块能直接与硬件交互，不需要修改虚拟化操作系统，因此性能更好，并且补丁包能够和Linux内核兼容，轻松控制虚拟化进程，同时减轻管理负担。

当然，KVM也有成长的烦恼。KVM究竟属于Type 1还是Type 2hypervisor呢?出现这种疑惑的原因在于KVM的基因——它属于操作系统的一部分，类似直接运行于硬件系统之上的裸机管理程序，不需要修改操作系统。这就符合Type 1 hypervisor的定义，也经常被称为硬件虚拟化引擎，更像是个安装在客户端上的操作系统，性能佳，运行稳定，减少了运行管理程序本身所需的花销。而Type 2 hypervisor更像是个应用，运行在基础操作系统上。如果将KVM看作Type 2，那么所强调的高性能难达到，还可能存在安全风险。其实，对Type 1和Type 2的讨论不是是否采纳KVM的前提。无论KVM是“第一类”还是“第二类”，这都是语义上的概念。

此外，就是所有新生技术在发展中都会面临的难题：技术不成熟。KVM的出现不过三四年时间，在可用资源、平台支持、管理工具、实施经验方面当然不能与出现八年之久的Xen相比。虽然目前KVM还缺少某些关键特性，例如存储的动态迁移，但是在后续的版本中都会开发出来。

性能方面，KVM在逐渐显示其威力。不久前的SPECvirt虚拟化对照基准测试中，红帽企业Linux 6.1、其内嵌的KVM hypervisor以及惠普ProLiant DL980 G7服务器三者结合，创造了新的成绩——最佳的虚拟化性能和最多的计算区块数量，并且六台虚拟机能同时运行一个应用程序。

KVM的未来

虽然只是新生技术，但是由于其性能和实施的简易性，加上Linux企业市场中份额最大的红帽不遗余力的推广开发，KVM将会持续成长壮大。

而开放虚拟化联盟(OVA)也在为KVM护航，这个由IBM、红帽、英特尔等重量级厂商组成的联盟才成立不过半年，成员就迅速达到200以上。该联盟的宗旨致力于促进基于内核的虚拟机(KVM)等开放虚拟化技术的应用，鼓励互操作性，为企业在虚拟化方面提供更多的选择、更高的性能和更具吸引力的价格。

对于用户来说，可选择的主流虚拟化产品也越加清晰：红帽KVM、VMware、 Citrix的Xen、和微软的Hyper-V。

OpenStack与KVM都是目前IT界比较热门的两个词汇。它们都是开源的，都与Linux有着千丝万缕的关系。但这两者还是有很大的差别呢。

OpenStack：开源管理项目

OpenStack是一个旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。它不是一个软件，而是由几个主要的组件组合起来完成一些具体的工作。OpenStack由以下五个相对独立的组件构成：

l OpenStack Compute(Nova)是一套控制器，用于虚拟机计算或使用群组启动虚拟机实例;

l OpenStack镜像服务(Glance)是一套虚拟机镜像查找及检索系统，实现虚拟机镜像管理;

l OpenStack对象存储(Swift)是一套用于在大规模可扩展系统中通过内置冗余及容错机制，以对象为单位的存储系统，类似于Amazon S3;

l OpenStack Keystone，用于用户身份服务与资源管理以及

l OpenStack Horizon，基于Django的仪表板接口，是个图形化管理前端。

这个起初由美国国家航空航天局和Rackspace在2010年末合作研发的开源项目，旨在打造易于部署、功能丰富且易于扩展的云计算平台。OpenStack项目的首要任务是简化云的部署过程并为其带来良好的可扩展性，企图成为数据中心的操作系统，即云操作系统。

KVM：开放虚拟化技术

KVM(Kernel-based Virtual Machine)是一个开源的系统虚拟化模块，它需要硬件支持，如Intel VT技术或者AMD V技术，是基于硬件的完全虚拟化，完全内置于Linux。

2008年，红帽收购Qumranet获得了KVM技术，并将其作为虚拟化战略的一部分大力推广，在2011年发布RHEL6时支持KVM作为唯一的hypervisor。KVM主打的就是高性能、扩展性、高安全，以及低成本。

与Linux的缘分

一个被某些热心支持者成为云时代的Linux，是公有云与私有云的开源操作系统。一个则是Linux内核的一部分，将Linux转换成一个Type-1 hypervisor，无需任何变更就能享受现有的Linux内核进程调度、内存管理和设备支持。

OpenStack炙手可热，它如同Linux一样，旨在构建一个内核，所有的软件厂商都围绕着它进行工作。OpenStack的许多子项目，对云计算平台中的各种资源(如计算能力、存储、网络)提供敏捷管理。此外，OpenStack也提供对虚拟化技术的支持。

KVM集成在Linux的各个主要发行版本中，使用Linux自身的调度器进行管理。KVM专注于成为最好的虚拟机监控器，是使用Linux企业的不二选择，加上它还支持Windows平台，所以也是异构环境的最佳选择。

OpenStack与KVM都发展迅猛

OpenStack是一个拥有众多支持者的大项目。时至今日，已经有超过180家企业和400多位开发人员对这一项目积极地做着贡献，而其生态系统甚至更为庞大，已经超过了5600人和850家机构。在今年9月，OpenStack基会正式成立。白金会员有红帽、IBM与惠普等，黄金会员包括思科、戴尔与英特尔等。

OpenStack基本上是一个软件项目，有近55万行代码。分解成核心项目、孵化项目，以及支持项目和相关项目。除了以上提及的五大组成，与虚拟网络有关的Quantum首次被列为核心项目。

KVM是一个脱颖而出的开放虚拟化技术。它是由一个大型的、活跃的开放社区共同开发的，红帽、IBM、SUSE等都是其成员。2011年，IBM、红帽、英特尔与惠普等建立开放虚拟化联盟(OVA)，帮助构建KVM生态系统，提升KVM采用率。如今，OVA已经拥有超过250名成员公司，其中，IBM有60多位程序员专门工作于KVM开源社区。

OpenStack与KVM的解决方案

在去年9月22日发布Diablo之后，OpenStack社区随即开始着手新版本的设计和开发，新版本开发代号为Essex。此前发布有四个版本：Austin、Bexar、Cactus与Diablo。新版本发布包含云计算控制中心Nova、镜像服务Glance、认证服务Keystone和Dashboard项目Horizon，也包括对象存储项目Swift。

由此可以看出，OpenStack是一个框架，一个可以建立公有云和私有云的基础架构。它并不是一个现成的产品，要想开展基础架构方面的工作，企业需要顾问和开发人员。很多时候还需要第三方的集成工具。

KVM可通过购买Linux版本获得，或作为独立hypervisor单独购买。最近，IBM KVM(北京)卓越中心落户北京，展示IBM及合作伙伴基于KVM的产品，包括IBM SmartCloud Entry、IBM System Director VMControl、Red Hat Enterprise Virtualization及SUSE云。

OpenStack与KVM相互辉映

OpenStack几乎支持所有的虚拟化管理程序，不论是开源的(Xen与KVM)还是厂商的(Hyper-V与VMware)。但在以前，OpenStack是基于KVM开发的，KVM常常成为默认的虚拟机管理程序。两者都使用相同的开放源理念与开发方法。

如今，多数企业用户在IT环境中使用了超过一种的虚拟化软件，有一半的用户选择将开源产品作为性价比更高的虚拟化替代方案。IDC报道中指出，OpenStack是KVM增长的一个巨大机会。OpenStack是一个具有巨大的行业发展动力，并拥有一个充满活力的社区的云计算平台，有95%的OpenStack平台由KVM驱动。因此，随着OpenStack的增长，KVM也会相应增长。

小结

虽然OpenStack与KVM在IT界比较受关注，但是它们都存在一些劣势。比如OpenStack引发了厂商之间的利益冲突，在兼容性方面有待提供，开发成本也较高，服务支持也有点滞后。KVM市场占有率很低，成熟度不够。但是，两者都有强大的发展动力，也有各大IT厂商的持续支持。开源终究还是会胜出呢，这个趋势不可避免。