KVM (Kernel-Based Virtual Machine) là gì?

Máy ảo là một công cụ cần thiết để chạy các hệ điều hành khách. Nhiều người chưa bao giờ nghe nói về KVM. Vậy KVM là gì? Bạn có thể sử dụng KVM như một công nghệ ảo hóa trong các dự án của mình như thế nào?

Bắt đầu với KVM trên Linux là một quá trình đơn giản. Nếu bạn muốn chạy các bản phân phối Linux khác hoặc thậm chí Windows trên PC Linux của mình, tất cả những gì bạn cần làm là cài đặt một vài mô-đun và chuẩn bị PC cho việc ảo hóa. Đây là cách bạn có thể bắt đầu sử dụng KVM trên Linux.

KVM là gì và nó được sử dụng như thế nào?

Nếu bạn muốn biến hệ thống Linux của mình thành một trình ảo hóa đa máy, một trong những công nghệ ảo hóa tốt nhất mà bạn có thể sử dụng là Kernel-based Virtual Machine (KVM). KVM được tích hợp sẵn trên hầu hết các bản phân phối Linux và cho phép những máy chủ vật lý host một số máy ảo (VM) riêng biệt.

Điều quan trọng cần lưu ý là các máy chủ KVM hoàn toàn khác biệt với những KVM switch (Keyboard Video Mouse, trong trường hợp này). Linux KVM đóng vai trò là một trình ảo hóa cho phép một số máy ảo tồn tại trên một máy chủ.

Mỗi máy được tạo bởi trình ảo hóa KVM sẽ có BIOS ảo và phần cứng ảo giả lập. Các máy ảo dưới trình ảo hóa chạy đồng thời và độc lập với nhau. Những ứng dụng quản lý máy ảo được sử dụng để tạo và làm việc với KVM.

Một số người thích sử dụng KVM để dùng thử các hệ điều hành khác mà không cần bất kỳ cam kết nào. Trong khi các nhóm chuyên nghiệp sử dụng KVM như một trình ảo hóa đám mây hoặc áp dụng nó để chạy những hệ thống máy chủ lớn.

KVM có một số lợi thế khác biệt so với các công nghệ ảo hóa khác:

• Mã nguồn mở và sử dụng miễn phí
• Uy tín và đã qua thử nghiệm
• Được tích hợp sẵn trên hầu hết các bản phân phối Linux
• Kết hợp độc đáo cấu trúc trình ảo hóa loại 1 và loại 2

Tuy nhiên, KVM không phải là không có sai sót. So với các công nghệ ảo hóa khác như VirtualBox và Hyper-V, KVM khó làm quen hơn nhiều. Nó cũng thiếu khả năng tương thích với bất kỳ hệ điều hành nào ngoài Linux.

Bất chấp những sai sót này, khả năng truy cập và chất lượng của KVM khiến nó trở thành một phần quan trọng của ảo hóa trong Linux. KVM hỗ trợ nhiều tính năng cần thiết, bao gồm di chuyển trực tiếp các máy ảo giữa những máy chủ và khả năng mở rộng hoàn chỉnh. Do đó, các máy chủ KVM thường được sử dụng cho những trung tâm dữ liệu và mạng đám mây.

Triển khai ảo hóa KVM cho Linux

Nếu muốn sử dụng ảo hóa KVM cho Linux, bạn sẽ cần chuẩn bị máy tính của mình để trở thành một máy chủ ảo hóa phù hợp. Bạn nên bắt đầu bằng cách xác nhận rằng CPU của bạn hỗ trợ ảo hóa phần cứng.

Bộ xử lý của bạn phải có phần mở rộng ảo hóa phần cứng, chẳng hạn như AMD-V và AMD64 hoặc Intel-VT và Intel 64. Bạn sẽ cần kích hoạt cả phần mở rộng ảo hóa CPU và mô-đun KVM kernel trên hệ thống của mình.

Bạn có thể kiểm tra xem các tiện ích mở rộng ảo hóa CPU có sẵn không và những mô-đun KVM kernel đã được load chưa bằng các lệnh sau:

grep -E 'svm|vmx' /proc/cpuinfo
lsmod | grep kvm

Nếu có sẵn tiện ích mở rộng ảo hóa CPU, bạn sẽ có thể tìm thấy mục vmx hoặc svm trong danh sách các flag được in bởi lệnh đầu tiên. Nếu không thấy một trong hai flag, bạn có thể cần phải bật tiện ích mở rộng ảo hóa trong BIOS.

Bạn cũng nên xác nhận rằng các mô-đun KVM đã được load đúng cách bằng cách tìm kvm_intel hoặc kvm_amd trong đầu ra của lệnh thứ hai.

Nếu các mô-đun không có sẵn, hãy sử dụng những lệnh sau để cập nhật kho lưu trữ của bạn, cài đặt các gói và xác nhận rằng mọi thứ đang chạy bình thường:

sudo apt update
sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils
lsmod | grep kvm
sudo systemctl status libvirtd.service

Cuối cùng, bạn sẽ cần sử dụng một công cụ như Virtual Machine Manager để tạo và quản lý các máy ảo mới như Manjaro chẳng hạn. Nghiên cứu các trình quản lý máy ảo tương thích với KVM khác nhau cho đến khi bạn tìm thấy trình quản lý phù hợp nhất với nhu cầu của mình.

Nhiều người thích sử dụng KVM với nền tảng Red Hat Linux. Red Hat KVM ảo hóa nhanh và dễ cài đặt. Bạn nên xem xét Red Hat hoặc một giải pháp có uy tín khác cho bất kỳ ứng dụng chuyên nghiệp nào của KVM.

Sau khi chọn và cài đặt một ứng dụng, bạn có thể sử dụng tài liệu chương trình để được hướng dẫn cách tạo KVM mới của mình.

Sử dụng KVM để ảo hóa trong Linux

Cho dù bạn có ý định sử dụng KVM cho giải pháp đám mây hay chỉ muốn chạy một máy ảo mới trên PC của mình, thì KVM là một trong những công nghệ ảo hóa tốt nhất mà bạn có thể sử dụng.

Xây dựng một máy ảo mới với KVM cũng đơn giản như cài đặt đúng mô-đun và sử dụng trình quản lý máy ảo để tạo VM mới của bạn.