kvm虚拟机是做什么用的，kvm虚拟机是独立系统吗

***：该内容主要围绕KVM虚拟机展开两个疑问。一是询问KVM虚拟机的用途，KVM虚拟机可用于在单个物理主机上运行多个不同的操作系统实例，在服务器整合、测试开发、云计算等场景有广泛应用。二是质疑KVM虚拟机是否为独立系统，KVM虚拟机不是完全独立的系统，它依赖于宿主机的硬件资源，通过宿主机的内核来管理虚拟机的资源分配等操作。

《深入解析KVM虚拟机：它是否为独立系统及其功能用途》

一、KVM虚拟机简介

KVM（Kernel - based Virtual Machine）是一种基于Linux内核的开源虚拟化技术，它允许在单个物理服务器上创建和运行多个虚拟机，每个虚拟机都可以运行自己的操作系统实例。

二、KVM虚拟机是否为独立系统

1、从资源隔离角度看

- 在KVM中，每个虚拟机都有自己独立的虚拟硬件资源，虚拟机有自己独立的虚拟CPU、内存、磁盘和网络设备等，这些虚拟资源是通过KVM的虚拟化层从物理资源中划分出来的，从这个意义上讲，虚拟机在资源使用上是相对独立的，它可以独立地分配和管理自己的计算资源，就像一个独立的物理系统一样，不同的虚拟机之间的资源分配不会相互干扰，除非在特殊的资源共享配置下。

- 虚拟机仍然依赖于宿主机的物理硬件和底层的KVM管理程序，虚拟机的CPU调度最终还是由宿主机的内核来控制，虽然它看起来像是有自己独立的CPU，但实际上是在宿主机的物理CPU资源上进行分时复用。

2、从操作系统运行角度看

- 每个KVM虚拟机都可以运行自己的操作系统，如Linux、Windows等，这些操作系统在虚拟机内部独立运行，拥有自己的内核、文件系统、进程管理等机制，对于在虚拟机内部运行的应用程序来说，它们感觉自己是运行在一个独立的物理系统上，一个运行在KVM虚拟机中的Web服务器应用程序，它的运行和配置与在物理服务器上直接运行时基本类似，它可以独立地进行软件安装、服务启动和停止等操作。

- 虚拟机的操作系统内核是运行在KVM提供的虚拟化环境之上的，它的一些特权操作，如直接访问物理硬件设备等是受到限制的，需要通过KVM的管理接口来进行部分操作的协调。

3、从网络和存储角度看

- 在网络方面，KVM虚拟机可以有自己独立的虚拟网络配置，它可以连接到不同的虚拟网络，如内部网络、外部网络（通过NAT或桥接等方式），并且可以独立地设置IP地址、网络路由等，这使得虚拟机在网络通信上看起来是一个独立的系统，同样，在存储方面，虚拟机可以有自己独立的虚拟磁盘，可以独立地进行文件系统的格式化、存储数据等操作。

- 不过，虚拟机的网络和存储最终还是依赖于宿主机的物理网络设备和存储设备，虚拟机的网络流量是通过宿主机的物理网卡进行传输的，虚拟磁盘的数据存储也是在宿主机的物理存储介质上。

KVM虚拟机具有很多独立系统的特性，但它并不是完全意义上的独立系统，而是依赖于宿主机的资源和管理程序运行的虚拟系统。

三、KVM虚拟机的用途

1、服务器整合

- 在数据中心中，往往存在大量的服务器，每个服务器的资源利用率可能不高，KVM虚拟机可以将多个物理服务器整合到少数几个高性能服务器上，一个企业可能有多个运行不同应用的低负载服务器，如文件服务器、邮件服务器和小型数据库服务器等，通过KVM，可以将这些服务器的操作系统和应用迁移到虚拟机中，然后在一台或几台物理服务器上运行这些虚拟机，这样可以大大提高硬件资源的利用率，降低能源消耗和硬件采购成本。

- 服务器整合还便于管理，管理员可以通过KVM的管理工具对所有虚拟机进行统一的管理，如资源分配、备份恢复等操作，而不需要分别管理多个物理服务器。

2、软件开发和测试环境搭建

- 对于软件开发团队来说，KVM虚拟机提供了一种便捷的环境隔离方式，开发人员可以在虚拟机中创建不同的操作系统环境来开发和测试软件，一个软件需要同时支持Linux和Windows操作系统，开发人员可以在同一台物理服务器上创建一个Linux虚拟机和一个Windows虚拟机，然后在这两个虚拟机中分别进行软件的开发和测试。

- 这种方式可以避免不同开发环境之间的相互干扰，并且可以快速地创建和销毁测试环境，如果在测试过程中出现问题，如系统配置错误或者软件安装导致系统不稳定，开发人员可以很容易地重新创建一个干净的虚拟机环境进行重新测试。

3、安全隔离

- 在企业网络中，不同部门或者不同应用可能需要不同的安全级别，KVM虚拟机可以提供安全隔离的功能，企业的财务部门可能需要更高的安全级别，将财务相关的应用运行在一个独立的KVM虚拟机中，可以通过设置虚拟机的安全策略，如网络访问控制、磁盘加密等，来确保财务数据的安全。

- 如果一个虚拟机受到攻击或者感染病毒，由于虚拟机之间的相对隔离，这种安全威胁不容易扩散到其他虚拟机和宿主机，这有助于提高整个企业网络的安全性。

4、云计算基础架构

- KVM是许多云计算平台的重要组成部分，在云服务提供商的环境中，KVM虚拟机被广泛用于提供各种云服务，如计算实例（虚拟机实例）的提供，云用户可以根据自己的需求租用不同配置的KVM虚拟机，用于运行自己的应用程序。

- 云提供商可以通过KVM的资源管理功能，如动态资源分配，根据用户的实际使用情况灵活地调整虚拟机的资源，如增加或减少内存、CPU等资源，从而提高资源的整体利用率和服务质量。

5、灾难恢复和备份

- 由于KVM虚拟机的文件系统和配置文件相对独立，这使得备份和灾难恢复相对容易，管理员可以定期对虚拟机的磁盘文件、配置文件等进行备份，在发生灾难，如硬件故障或者数据损坏时，可以通过备份文件快速地恢复虚拟机。

- 如果一个虚拟机的操作系统出现故障，管理员可以使用之前备份的磁盘文件和配置文件，在另一台物理服务器上重新创建和恢复这个虚拟机，从而减少业务中断的时间。

KVM虚拟机虽然不是完全独立的系统，但它在现代信息技术领域有着广泛而重要的用途，无论是在企业数据中心、软件开发还是云计算等方面都发挥着不可替代的作用。