KVM + libvirt + QEMU：开源虚拟化三剑客¶

前言¶

KVM 是 Linux 内核的虚拟化模块，但光有 KVM 你什么也做不了——它需要 QEMU 模拟硬件设备，需要 libvirt 提供统一管理接口。理解这三者的分工，是掌握 Linux 原生虚拟化的基础。

三层架构¶

flowchart TB
    subgraph 管理层
        VIRT[libvirt<br>virsh / virt-manager / oVirt]
    end

    subgraph 设备模拟层
        QEMU[QEMU<br>设备模拟 / 固件 / 命令行]
    end

    subgraph 内核层
        KVM[KVM 内核模块<br>kvm.ko / kvm-intel.ko]
    end

    subgraph 硬件
        HW[Intel VT-x / AMD-V<br>EPT / NPT]
    end

    VIRT --> QEMU
    QEMU --> KVM
    KVM --> HW

    style KVM fill:#dbeafe,stroke:#2563eb
    style QEMU fill:#fef3c7,stroke:#d97706
    style VIRT fill:#d1fae5,stroke:#059669

层	组件	职责	类比
管理	libvirt	统一 API、virsh 命令、XML 定义	vCenter
设备模拟	QEMU	模拟网卡、磁盘、显卡、USB	ESXi VM 的虚拟硬件
内核	KVM	CPU/内存虚拟化（VT-x/EPT）	ESXi 内核

KVM 和 QEMU 的精确分工

KVM 只做 CPU 和内存的虚拟化（通过硬件辅助）
QEMU 负责所有设备模拟（网卡、磁盘控制器、显卡）
没有 KVM，QEMU 也能跑 VM——但是纯软件模拟，性能极差
没有 QEMU，KVM 无法单独启动 VM——因为没有 I/O

libvirt：统一管理抽象¶

libvirt 提供了一套统一的 API 和 XML 描述语言，屏蔽底层 Hypervisor 差异：

libvirt 支持	后端
QEMU/KVM	`qemu:///system`
Xen	`xen:///`
LXC	`lxc:///`
VMware ESXi	`esx:///`
Hyper-V	`hyperv:///`

virsh 常用命令¶

# 连接 Hypervisor
virsh list --all              # 列出所有 VM（含关机）
virsh start vm-name           # 启动
virsh shutdown vm-name        # 优雅关机
virsh destroy vm-name         # 强制关机（断电）
virsh reboot vm-name          # 重启

# 查看
virsh dominfo vm-name         # VM 详细信息
virsh domstats vm-name        # 性能统计
virsh vcpuinfo vm-name        # vCPU 信息
virsh domiflist vm-name       # 网卡列表
virsh domblklist vm-name      # 磁盘列表

# 控制台
virsh console vm-name         # 串口控制台（按 Ctrl+] 退出）

# 快照
virsh snapshot-create-as vm-name snap1 "Before update"
virsh snapshot-list vm-name
virsh snapshot-revert vm-name snap1

# 定义
virsh define vm.xml           # 从 XML 定义 VM（不启动）
virsh undefine vm-name        # 删除 VM 定义（保留磁盘）

存储池管理¶

# 列出存储池
virsh pool-list

# 创建目录型存储池
virsh pool-define-as images dir --target /var/lib/libvirt/images
virsh pool-start images
virsh pool-autostart images

# 创建磁盘卷
virsh vol-create-as images vm1.qcow2 20G --format qcow2

虚拟网络¶

# 列出网络
virsh net-list

# 默认 NAT 网络（virbr0）
virsh net-info default
# Bridge: virbr0
# IP range: 192.168.122.0/24
# DHCP: 192.168.122.2 - 192.168.122.254

# 创建桥接网络
virsh net-define bridged.xml
virsh net-start bridged
virsh net-autostart bridged

总结¶

KVM 技术栈的核心分工：

KVM = CPU/内存虚拟化加速（Linux 内核模块）
QEMU = I/O 设备模拟和用户态管理
libvirt = 统一抽象层，提供 virsh、XML API

这三个组件让 Linux 成为一个完整的虚拟化平台。PVE、oVirt、OpenStack 都是这个技术栈的上层封装。 🚀