Linux内核模型： 单内核

1. 单内核
   单内核指整个内核从整体上作为一个过程实现，运行在一个单独的地址空间内 ，内核之间的通信可以简单的用函数调用实现。这样的设计简单高效，但是每次的修改都需要整体重新编译，升级比较麻烦。
2. 微内核
   微内核是指整个内核划分为多个独立的过程，拥有独立的地址空间，只有少量的核心的过程运行在特权模式下，使用进程通信而不是简单的函数调用。多模块的内核设计能够提升健壮性，但是进程间通信设计内核空间和用户上下文的切换，开销远远大于函数调用
3. Linux内核
   为了满足性能要求，Linux被设计成单内核，但是也借鉴了微内核的精华：模块化以及模块的动态装载。除了核心模块一直运行在内核如进程切换，内存管理等，其他的大部分内核功能作为单独的模块，以二进制文件的形式存在，使用时动态状态，不使用的时候动态卸载。

虚拟化模型

模型： 物理系统 —— Hypervisor —— 虚拟机

1. 底层物理系统： 处理器，内存，输入输出设备
2. VMM/Hypervisor： 管理物理系统，并未虚拟机提供虚拟的硬件平台
3. 虚拟机： 包括虚拟硬件和虚拟系统

KVM架构

KVM作为内核的一个模块，是KVM虚拟机的核心部分，仅支持硬件虚拟化，其功能是打开并初始化系统硬件以支持虚拟机的运行。

KVM工作流程

1. KVM模块被内核加载后，首先初始化内部的数据结构;
2. 检查宿主机的CPU，打开CPU寄存器CR4的虚拟化开关,并将宿主机的操作系统置于虚拟化模式的根模式;
3. KVM模块创建/dev/kvm,并等待用户空间的指令。
4. QEMU程序与KVM模块配合完成虚拟机的创建和运行。

虚拟机创建

1. KVM和用户空间的QEMU通信，主要通过一系列的IOCTL的调用
2. QEMU发送创建虚拟机的指令给KVM模块，KVM创建对应的内核数据结构,同时返回一个文件句柄表示创建的虚拟机
3. 对返回的文件句柄操作，可以对虚拟机进行相应的管理：如分配虚拟内存和虚拟CPU,KVM创建对应的句柄以便操作。

QEMU是完全软件虚拟化，KVM仅支持硬件虚拟化，KVM+QEMU是双赢

KVM环境

1. 内存过载使用
   CPU允许过载使用，同样内存也允许虚拟机过载使用（因为虚拟机中内存和cpu往往不会达到百分百的使用率），内存的过载使用有几种实现方式
   • 交换分区，使用交换分区弥补虚拟内存的不足
   • virio_ballon
   • 页共享，使多个虚拟机上的进程使用相同的内存页。
     KVM允许内存的过载使用，但是在实际的生产环境中使用过载内存，应该经过充分的测试。
2. qemu支持的镜像格式：
   1. raw ：原始的镜像格式，如果系统支持空洞文件，则只有写有数据的扇区才会占用磁盘空间，从而达到节省空间的效果。dd创建的镜像也是raw格式，不过一开始创建的时候就分配全部的空间，没有采用稀疏的文件存储。
   2. qcow2： 推荐的镜像格式。支持稀疏文件存储， 支持可选的AES加密已提高镜像的安全性
   3. vdi：virtualbox
   4. vmdk: vmware
3. 宿主机镜像存储：
   1. 本地存储 ：一开始使用的这个，随着镜像越来越大
   2. 额外的磁盘存储： 挂在单独的磁盘存储镜像
   3. NFS： 集群下开始使用nfs网络文件系统
   4. LVM: 没有使用逻辑卷管理。
4. 网络配置
5. 图形显示
   VNC:虚拟远程计算机，使用RFB远程帧缓冲协议，将控制端的鼠标，键盘传递给远程被控制的计算机，并将图形界面反向传输回来。