QEMU-KVM-এর সাধারণ অপারেটিং নীতি

আমার বর্তমান উপলব্ধি:

1) কেভিএম

কেভিএম (কার্নেল-ভিত্তিক ভার্চুয়াল মেশিন) হল একটি হাইপারভাইজার (ভিএমএম – ভার্চুয়াল মেশিন ম্যানেজার) যা লিনাক্স ওএস-এ একটি মডিউল হিসাবে চলছে। অস্তিত্বহীন (ভার্চুয়াল) পরিবেশে কিছু সফ্টওয়্যার চালানোর জন্য একটি হাইপারভাইজার প্রয়োজন এবং একই সময়ে এই সফ্টওয়্যার থেকে আসল শারীরিক হার্ডওয়্যারটি লুকাতে হয় যার উপর এই সফ্টওয়্যারটি চলে৷ হাইপারভাইজার ফিজিক্যাল হার্ডওয়্যার (হোস্ট) এবং ভার্চুয়াল ওএস (গেস্ট) এর মধ্যে একটি "স্পেসার" হিসেবে কাজ করে।

যেহেতু KVM হল Linux কার্নেলের একটি আদর্শ মডিউল, এটি কার্নেল থেকে সমস্ত প্রয়োজনীয় জিনিসপত্র (মেমরি ম্যানেজমেন্ট, শিডিউলার, ইত্যাদি) গ্রহণ করে। এবং সেই অনুযায়ী, শেষ পর্যন্ত, এই সমস্ত সুবিধা অতিথিদের কাছে যায় (যেহেতু অতিথিরা একটি হাইপারভাইজারে কাজ করে যা Linux OS কার্নেলে/চালিত হয়)।

KVM খুব দ্রুত, কিন্তু নিজেই এটি একটি ভার্চুয়াল OS চালানোর জন্য যথেষ্ট নয়, কারণ... এর জন্য I/O অনুকরণ প্রয়োজন। I/O (CPU, ডিস্ক, নেটওয়ার্ক, ভিডিও, PCI, USB, সিরিয়াল পোর্ট ইত্যাদি) জন্য KVM QEMU ব্যবহার করে।

2) QEMU

QEMU (দ্রুত এমুলেটর) হল বিভিন্ন ডিভাইসের জন্য একটি এমুলেটর যা আপনাকে একটি আর্কিটেকচারের জন্য ডিজাইন করা অপারেটিং সিস্টেম অন্যটিতে চালানোর অনুমতি দেয় (উদাহরণস্বরূপ, ARM -> x86)। প্রসেসর ছাড়াও, QEMU বিভিন্ন পেরিফেরাল ডিভাইস অনুকরণ করে: নেটওয়ার্ক কার্ড, HDD, ভিডিও কার্ড, PCI, USB, ইত্যাদি।

এটি এই মত কাজ করে:

নির্দেশাবলী/বাইনারী কোড (উদাহরণস্বরূপ, এআরএম) টিসিজি (ক্ষুদ্র কোড জেনারেটর) রূপান্তরকারী ব্যবহার করে মধ্যবর্তী প্ল্যাটফর্ম-স্বাধীন কোডে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর এই প্ল্যাটফর্ম-স্বাধীন বাইনারি কোডটি লক্ষ্য নির্দেশাবলী/কোডে রূপান্তরিত হয় (উদাহরণস্বরূপ, x86)।

এআরএম -> মধ্যবর্তী_কোড -> x86

মূলত, আপনি যেকোন হোস্টে QEMU-তে ভার্চুয়াল মেশিন চালাতে পারেন, এমনকি পুরানো প্রসেসর মডেলগুলির সাথেও যা Intel VT-x (Intel Virtualization Technology) / AMD SVM (AMD সিকিউর ভার্চুয়াল মেশিন) সমর্থন করে না। যাইহোক, এই ক্ষেত্রে, এটি খুব ধীর গতিতে কাজ করবে, কারণ TCG ব্যবহার করে এক্সিকিউটিং বাইনারি কোডটি দুইবার ফ্লাইতে পুনরায় কম্পাইল করা প্রয়োজন (TCG হল একটি জাস্ট-ইন-টাইম কম্পাইলার)।

সেগুলো. QEMU নিজেই মেগা কুল, কিন্তু এটি খুব ধীরে কাজ করে।

3) সুরক্ষা রিং

প্রসেসরগুলিতে বাইনারি প্রোগ্রাম কোড একটি কারণে কাজ করে, তবে এটি বিভিন্ন স্তরে (রিং / সুরক্ষা রিং) ডেটা অ্যাক্সেসের বিভিন্ন স্তরে অবস্থিত, সবচেয়ে সুবিধাপ্রাপ্ত (রিং 0) থেকে সবচেয়ে সীমিত, নিয়ন্ত্রিত এবং "বাদাম শক্ত করা সহ" " (রিং 3)।

অপারেটিং সিস্টেম (ওএস কার্নেল) রিং 0 (কার্নেল মোড) এ চলে এবং যেকোন ডেটা এবং ডিভাইসের সাথে যা ইচ্ছা তাই করতে পারে। ব্যবহারকারীর অ্যাপ্লিকেশনগুলি রিং 3 স্তরে (ব্যবহারকারী মোড) কাজ করে এবং তারা যা চায় তা করার অনুমতি দেওয়া হয় না, তবে এর পরিবর্তে একটি নির্দিষ্ট অপারেশন সম্পাদন করার জন্য প্রতিবার অ্যাক্সেসের অনুরোধ করতে হবে (এইভাবে, ব্যবহারকারী অ্যাপ্লিকেশনগুলির কেবল তাদের নিজস্ব ডেটাতে অ্যাক্সেস থাকে এবং "পাতে পারে না" "অন্য কারো স্যান্ডবক্সে)। রিং 1 এবং 2 ড্রাইভারদের দ্বারা ব্যবহারের জন্য উদ্দেশ্যে করা হয়েছে৷

ইন্টেল ভিটি-এক্স/এএমডি এসভিএম আবিষ্কারের আগে, হাইপারভাইজার রিং 0-এ এবং অতিথিরা রিং 1-এ দৌড়াতেন। যেহেতু রিং 1-এর OS-এর স্বাভাবিক অপারেশনের জন্য পর্যাপ্ত অধিকার নেই, গেস্ট সিস্টেম থেকে প্রতিটি সুবিধাপ্রাপ্ত কলের সাথে, হাইপারভাইজারকে এই কলটি ফ্লাইতে পরিবর্তন করতে হয়েছিল এবং এটি রিং 0-এ কার্যকর করতে হয়েছিল (অনেকটি QEMU এর মতো)। সেগুলো. অতিথি বাইনারি না প্রসেসরে সরাসরি সম্পাদিত হয়েছিল, এবং প্রতিবার ফ্লাইতে বিভিন্ন মধ্যবর্তী পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে গিয়েছিল।

ওভারহেডটি উল্লেখযোগ্য ছিল এবং এটি একটি বড় সমস্যা ছিল এবং তারপরে প্রসেসর নির্মাতারা একে অপরের থেকে স্বাধীনভাবে নির্দেশাবলীর একটি বর্ধিত সেট (Intel VT-x/AMD SVM) প্রকাশ করে যা গেস্ট OS কোড কার্যকর করার অনুমতি দেয়। সরাসরি হোস্ট প্রসেসরে (যেকোন ব্যয়বহুল মধ্যবর্তী পদক্ষেপকে বাইপাস করে, যেমনটি আগে ছিল)।

Intel VT-x/AMD SVM-এর আবির্ভাবের সাথে, একটি বিশেষ নতুন রিং লেভেল -1 (মাইনাস ওয়ান) তৈরি করা হয়েছিল। এবং এখন হাইপারভাইজার এটিতে চলে, এবং অতিথিরা রিং 0 এ চলে এবং সিপিইউতে বিশেষ সুবিধাপ্রাপ্ত অ্যাক্সেস পান।

সেগুলো. অবশেষে:

• হোস্ট রিং 0 এ চলে
• অতিথিরা রিং 0 এ কাজ করে
• হাইপারভাইজার রিং -1 এ চলে

4) QEMU-KVM

KVM অতিথিদের রিং 0-এ অ্যাক্সেস দেয় এবং I/O (প্রসেসর, ডিস্ক, নেটওয়ার্ক, ভিডিও, PCI, USB, সিরিয়াল পোর্ট, ইত্যাদি অনুকরণ করতে QEMU ব্যবহার করে যা অতিথিরা "দেখতে" এবং কাজ করে)।

তাই QEMU-KVM (বা KVM-QEMU) :)

ক্রেডিটস
দৃষ্টি আকর্ষণ করার জন্য ছবি
সুরক্ষা রিং এর ছবি

পুনশ্চ. এই নিবন্ধটির পাঠ্যটি মূলত টেলিগ্রাম চ্যানেলে প্রকাশিত হয়েছিল @RU_Voip চ্যানেল অংশগ্রহণকারীদের একজনের একটি প্রশ্নের উত্তর হিসাবে।

কমেন্টে লিখুন যেখানে আমি টপিকটি সঠিকভাবে বুঝতে পারছি না বা যোগ করার কিছু থাকলে।

ধন্যবাদ!

উত্স: www.habr.com