Virtualisasi mengacu pada penciptaan sumber daya komputasi simulasi yang meniru perilaku sumber daya nyata atau fisik yang sesuai. Banyak jenis sumber daya dapat divirtualisasikan, mulai dari perangkat lunak hingga perangkat keras individu hingga platform perangkat keras yang lengkap. Posting ini berfokus pada mesin virtual yang terdiri dari perangkat seperti CPU, memori, kartu jaringan, disk, adaptor grafis, dan sistem operasi. Perangkat lunak yang membuat dan menjalankan mesin virtual disebut hypervisor. Di bawah ini, kita akan membahas fitur dari hypervisor bernama KVM .
Manfaat virtualisasi
Di masa lalu, menjadi homogen adalah modus operandi di pusat data, rumah pembangunan, dan di rumah. Praktis, semua mesin akan menjalankan rilis yang sama dari satu sistem operasi, apakah itu Linux, Windows, atau FreeBSD. Waktu telah berubah.
Saat ini, kami mengharapkan OS yang berbeda seperti Linux dan Windows, dan bahkan versi OS yang berbeda (mis., Windows XP dan 10) untuk ditempatkan bersama di lingkungan komputer yang sama. Tanpa mesin virtual, beberapa mesin fisik harus digunakan dan dipelihara, untuk menjalankan aplikasi pada berbagai platform operasi. Virtualisasi memberi kekuatan untuk menjalankan beberapa mesin virtual, masing-masing berpotensi dengan OS yang berbeda, pada satu mesin fisik.
Keuntungan mesin virtual dibandingkan mesin fisik meliputi:
- Penggunaan sumber daya komputer yang lebih efisien.
Harga perangkat keras terus turun sementara kekuatan pemrosesannya terus naik. Di bawah kenyataan ini, banyak mesin besar yang kuat saat ini cenderung kurang dimanfaatkan, seperti yang diukur dengan siklus CPU yang menganggur, memori yang tidak digunakan, dll. Konsolidasi mesin virtual ke mesin fisik yang lebih sedikit menghasilkan sumber daya fisik yang lebih sedikit dan karenanya efisiensi yang lebih baik.
- Peningkatan I.T. responsif dan produktivitas.
Penyediaan perangkat keras fisik baru memerlukan periode tunggu akuisisi yang lama diikuti dengan periode instalasi dan penerapan yang lama setelah kedatangannya. Sebaliknya, penyediaan mesin virtual dapat diotomatisasi dan tersedia dalam hitungan menit, bukan beberapa hari atau bahkan minggu yang terkadang diperlukan untuk akuisisi mesin tradisional.
- Penghematan biaya.
Pusat data besar akan menghemat uang karena biaya pengoperasian yang lebih rendah. Penghematan datang dalam bentuk pengurangan tagihan energi sebagai akibat dari pendinginan yang lebih rendah dan kebutuhan daya.
Memperkenalkan KVM
Mesin Virtual berbasis kernel, atau KVM singkatnya, adalah solusi hypervisor gratis dan open-source. Ini bersaing dalam industri yang matang dengan alternatif sumber terbuka seperti Xen , Kotak Virtual , serta produk berpemilik seperti VMware vSphere , Citrix XenServer , Microsoft Hyper-V .
Sebelum tahun 2005, solusi hypervisor pada saat itu, seperti Xen dan VirtualBox, semuanya berbasis perangkat lunak. Arsitektur x86 sama sekali tidak memiliki ketentuan untuk mendukung virtualisasi. Pada tahun 2005, pengenalan ekstensi set instruksi Intel VT dan AMD-V secara permanen mengubah lanskap virtualisasi. KVM merilis versi pertamanya pada tahun 2006, dan merupakan salah satu hypervisor pertama yang memanfaatkan penyediaan perangkat keras baru untuk mengoptimalkan kinerja virtualisasi.
Anda dapat menginstal KVM di komputer x86 32-bit atau 64-bit, 'mesin host' dalam istilah hypervisory, yang mendukung ekstensi Intel VT atau AMD-V. Saat ini, hypervisor modern biasanya mendukung virtualisasi hibrid: jika memungkinkan dengan bantuan perangkat keras dan pengalihan hanya ke perangkat lunak untuk chipset lama.
KVM dikategorikan sebagai hypervisor tipe-2, artinya ia berjalan di dalam sistem operasi host. Seperti namanya, KVM berbasis kernel, dan lebih tepatnya, ini adalah kernel Linux. Jadi, tidak mengherankan jika KVM hanya mendukung Linux sebagai OS host-nya. (KVM kemudian di-porting ke FreeBSD.) Jika Anda menginginkan hypervisor tipe-2 multi-platform open-source, VirtualBox adalah kandidat yang baik. VirtualBox dapat berjalan secara native di Windows, Linux, Mac OS X, dan Solaris.
Xen, sebaliknya, adalah hypervisor tipe-1, juga dikenal sebagai hypervisor bare-metal, yang berjalan langsung sebagai firmware pada mesin host. Keuntungan tipe-1 dibandingkan tipe-2 adalah efisiensi yang diperoleh karena hypervisor berjalan langsung pada perangkat keras yang mendasarinya. Kerugiannya adalah bahwa hypervisor tipe-1 mungkin tidak mendukung berbagai perangkat host seperti sistem operasi host dari hypervisor tipe-2.
Sementara hypervisor mungkin berbeda dalam hal apakah mereka memerlukan OS host dan yang mana, mereka sangat mirip sehubungan dengan OS tamu mana yang mereka dukung, yaitu OS yang dapat dijalankan oleh mesin virtual. KVM mendukung virtualisasi OS tamu berikut:
- Distribusi Linux termasuk Debian, Ubuntu, Centos, Fedora, RedHat Enterprise Linux
- BSD seperti OpenBSD, FreeBSD, NetBSD
- Solaris
- jendela
KVM dapat menjalankan image OS tamu yang tidak dimodifikasi. Fitur ini dikenal sebagai virtualisasi penuh, berlawanan dengan para-virtualisasi di mana OS tamu dimodifikasi untuk penanganan khusus operasi yang secara substansial lebih sulit dijalankan pada mesin virtual daripada pada mesin host.
Cara kerja KVM
KVM terdiri dari 2 komponen teknologi: kernel dan user-space. Komponen kernel terdiri dari 2 modul kernel yang dapat dimuat: kvm.ko, dan kvm-intel.ko atau kvm-amd.ko. Modul kvm.ko menyediakan pemrosesan virtualisasi inti arsitektur-independen. Modul kvm-intel.ko dan kvm-amd.ko sesuai dengan modul khusus prosesor Intel dan AMD. Modul-modul ini digabungkan ke dalam kernel Linux pada kernel versi 2.6.20.
Integrasi ketat KVM dengan kernel Linux memiliki kelebihan. KVM dapat mendelegasikan ke Linux untuk melakukan pekerjaan kasar sistem, sementara itu berfokus pada penanganan instruksi virtualisasi baru yang diekspos oleh perangkat keras. KVM juga mendapat manfaat dengan mewarisi dari perbaikan sistem yang berkelanjutan dari hulu di komunitas Linux yang lebih besar.
Penting bahwa modul kernel, mereka tidak meniru perangkat keras mesin virtual yang menjalankan OS tamu. Pekerjaan itu termasuk dalam ruang pengguna. KVM menggunakan QEMU , yang berjalan di ruang pengguna, untuk membangun mesin virtual yang berinteraksi dengan OS tamu. Setiap mesin virtual hanyalah proses Linux biasa. Satu manfaat besar adalah Anda dapat menggunakan perintah Linux yang sudah dikenal seperti top dan kill untuk memantau dan mengelola mesin virtual.
Ringkasan & kesimpulan
KVM adalah solusi sumber terbuka yang sangat baik untuk virtualisasi penuh pada platform host Linux. Setelah 10+ tahun pengembangan aktif, KVM telah menjadi alat virtualisasi tingkat mesin standar de facto di banyak distribusi Linux.