KVM Grundlagen - Versionsgeschichte

Thomas.will am 11. Oktober 2026 um 17:46 Uhr

2026-10-11T17:46:50Z

Thomas.will: /* Libvirt Übersicht */

2025-05-05T05:37:07Z

Libvirt Übersicht

Thomas.will am 5. Mai 2025 um 05:35 Uhr

2025-05-05T05:35:49Z

Thomas.will am 5. Mai 2025 um 05:33 Uhr

2025-05-05T05:33:59Z

Thomas.will: /* Erklärung */

2024-07-08T08:45:42Z

Erklärung

Thomas.will: /* Erklärung */

2022-03-24T16:13:39Z

Erklärung

Thomas.will: /* Thread 1 */

2022-03-24T15:54:19Z

Thread 1

Thomas.will: /* Thread 1 */

2022-03-23T08:15:33Z

Thread 1

Thomas.will: /* Einordnung */

2022-03-23T08:11:40Z

Einordnung

Thomas.will: /* Besteht aus */

2021-06-22T18:42:04Z

Besteht aus

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 == Übersicht ==
-* Kernel-based Virtual Machine (KVM) ist eine Virtualisierungslösung für Linux.
+* Kernel-based Virtual Machine (KVM) ist die Virtualisierungslösung im Linux-Kernel.
-* Nutzt Hardwarevirtualisierung (Intel VT, AMD-V).
+* Nutzt Hardware-Virtualisierung (Intel VT-x, AMD-V).
-* Besteht aus Kernelmodulen (kvm.ko, kvm_intel.ko, kvm_amd.ko) und setzt auf QEMU für Geräteemulation auf.
+* Besteht aus Kernelmodulen (<code>kvm.ko</code>, <code>kvm_intel.ko</code> bzw. <code>kvm_amd.ko</code>) und setzt für die Geräteemulation auf QEMU auf.
-* Seit 2007 im Linux-Kernel enthalten.
+* Fester Bestandteil des Linux-Kernels seit Version 2.6.20 (Februar 2007).
 == Webseiten ==
 * https://www.linux-kvm.org/page/Main_Page
 * https://www.qemu.org/
 == Geschichte ==
-* Veröffentlicht: Oktober 2006 (Kernel 2.6.20)
+* Entwickelt von Avi Kivity bei Qumranet in Israel, vorgestellt im Oktober 2006.
-* Entwickelt von Avi Kivity bei Qumranet in Israel.
+* Aufgenommen in Kernel 2.6.20, veröffentlicht im Februar 2007.
-* 2008 Übernahme von Qumranet durch Red Hat → treibt Entwicklung weiter.
+* 2008 Übernahme von Qumranet durch Red Hat, das die Entwicklung seitdem maßgeblich vorantreibt.
 * Portierungen existieren für FreeBSD und Illumos.
 == Unterstützte Architekturen ==
-* Intel (VT-x)
+* x86-64 mit Intel VT-x oder AMD-V
-* AMD (AMD-V)
+* ARM64 (AArch64)
-* System-z
+* IBM Z (s390x)
 * PowerPC
-* ARM
+* RISC-V
 == Architektur von KVM ==
-* KVM ist reiner Kernel-Hypervisor → keine Emulation von Hardware.
+* KVM virtualisiert CPU und Arbeitsspeicher, emuliert aber selbst keine Geräte.
-* Für Geräteemulation wird QEMU genutzt.
+* Die Geräte der VM (Festplatte, Netzwerkkarte, Grafik) emuliert QEMU.
-* Kombination aus KVM + QEMU ergibt vollständiges Virtualisierungssystem.
+* Jede VM ist ein normaler QEMU-Prozess auf dem Host, den der Kernel wie jeden anderen Prozess einplant.
 == Übersichtsgrafik ==
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 ** Linux (32/64 Bit)
 ** Windows (32/64 Bit)
-** Haiku, AROS, ReactOS, FreeDOS, Solaris, BSD-Derivate
+** BSD-Derivate, Solaris/Illumos, Haiku, ReactOS, FreeDOS u. a.
 == Paravirtualisierung mit VirtIO ==
-* Spezielle paravirtualisierte Treiber für:
+* Emulierte Geräte (z. B. Netzwerkkarte e1000, IDE-Platte) bilden echte Hardware nach. Der Gast-Treiber spricht mit ihnen wie mit echter Hardware, das erzeugt viele VM-Exits.
-** Festplatten
+* VirtIO-Geräte sind für VMs entworfen: Gast und Host tauschen Daten über gemeinsame Warteschlangen (virtqueues) aus, mit wenigen VM-Exits.
-** Netzwerkgeräte
+* Wichtige VirtIO-Geräte:
-* Erhöht die Performance durch optimierten Zugriff auf Host-Ressourcen.
+** <code>virtio-blk</code> / <code>virtio-scsi</code> für Festplatten
 == Verwaltungswerkzeuge ==
-* qemu/kvm (Direkter Start)
+* <code>qemu-system-x86_64 -accel kvm</code> (direkter Start ohne Verwaltung)
-* virsh (CLI)
+* <code>virsh</code> (Kommandozeile von libvirt)
-* Virtual Machine Manager (VMM)
+* <code>virt-install</code> (VMs per Kommandozeile anlegen)
-* AQemu
+* Virtual Machine Manager (<code>virt-manager</code>, grafisch)
-* UCS Virtual Machine Manager
+* Cockpit mit <code>cockpit-machines</code> (Weboberfläche)
-* Proxmox VE
+* Proxmox VE (eigene Verwaltung, nutzt kein libvirt)
 == VT Modell (CPU Privilegienstufen) ==
 {{#drawio:vt-ring}}
-''Zeigt die CPU-Ringe: Ring -1 (Hypervisor), Ring 0 (Kernel), Ring 3 (User). KVM nutzt Ring -1.''
+''Zeigt die CPU-Modi: VMX Root (Hypervisor, „Ring -1“) und VMX Non-Root (Gast mit eigenem Ring 0 und Ring 3).''
 == Libvirt Übersicht ==
 [[Datei:kvm-104.png|500px]]
-*'''Libvirt Architektur: API für Verwaltung von KVM/QEMU und anderen Hypervisoren.'''
+* '''Libvirt''' ist eine einheitliche Schnittstelle zur Verwaltung von KVM/QEMU und anderen Hypervisoren.
 == VM Lifecycle ==
 [[Datei:kvm-105.png|500px]]
 ''Lebenszyklus einer virtuellen Maschine (erstellt, gestartet, gestoppt, gelöscht).''
 == Folien ==
@@ Zeile 81: / Zeile 101: @@
 * https://mrpointy.wordpress.com/2009/05/12/is-kvm-a-type-1-or-a-type-2/
 * http://tuxthink.blogspot.de/2011/12/kvm-introduction.html

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 == Libvirt Übersicht ==
 [[Datei:kvm-104.png|500px]]
-''Libvirt Architektur: API für Verwaltung von KVM/QEMU und anderen Hypervisoren.''
+*'''Libvirt Architektur: API für Verwaltung von KVM/QEMU und anderen Hypervisoren.'''
 == VM Lifecycle ==

@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
-=Name=
+== Übersicht ==
-*Kernel-based Virtual Machine
+* Kernel-based Virtual Machine (KVM) ist eine Virtualisierungslösung für Linux.
-=Webseiten=
+* Nutzt Hardwarevirtualisierung (Intel VT, AMD-V).
-*https://www.linux-kvm.org/page/Main_Page
+* Besteht aus Kernelmodulen (kvm.ko, kvm_intel.ko, kvm_amd.ko) und setzt auf QEMU für Geräteemulation auf.
-*https://www.qemu.org/
+* Seit 2007 im Linux-Kernel enthalten.
-=Läuft auf=
+== Webseiten ==
-*Intel (VT)
+* https://www.linux-kvm.org/page/Main_Page
-*AMD (AMD-V)
+* https://www.qemu.org/
-=Veröffentlicht=
+== Geschichte ==
-*Oktober 2006
+* Veröffentlicht: Oktober 2006 (Kernel 2.6.20)
-*Kernel 2.6.20
+* Entwickelt von Avi Kivity bei Qumranet in Israel.
-=Entwickelt=
+* 2008 Übernahme von Qumranet durch Red Hat → treibt Entwicklung weiter.
-*Israel
+* Portierungen existieren für FreeBSD und Illumos.
-=Open Virtualization Alliance (OVA)=
+== Unterstützte Architekturen ==
-*Gegründet Mai 2011
+* Intel (VT-x)
-*Virtualisierung und cloudbasierte Lösungen
+* AMD (AMD-V)
-*um dies auf dem Markt zu etablieren
+* System-z
-*Mitglieder
+* PowerPC
-**BMC Software
+* ARM
-=KVM=
+== Open Virtualization Alliance (OVA) ==
-*keine Emulation
+* Gegründet Mai 2011 zur Förderung von KVM und Cloud-Lösungen.
-*nur Infrasruktur
+* Wichtige Mitglieder: BMC, Eucalyptus, HP, IBM, Intel, Red Hat, SUSE.
-=Qemu=
-*virtualisierte Gastsysteme
+== Architektur von KVM ==
-*Festplatten
+* KVM ist reiner Kernel-Hypervisor → keine Emulation von Hardware.
-*Netzwerk
+* Für Geräteemulation wird QEMU genutzt.
-*Sound
+* Kombination aus KVM + QEMU ergibt vollständiges Virtualisierungssystem.
-*Grafikkarten
-=Übersicht=
+== Übersichtsgrafik ==
 [[Datei:kvm-101.png|500px]]
-*Von Shmuel Csaba Otto Traian, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29448779
+''KVM Architektur: KVM übernimmt CPU/RAM Virtualisierung, QEMU emuliert Geräte.''
-=Gastsysteme=
+== VT Modell (CPU Privilegienstufen) ==
 {{#drawio:vt-ring}}
-==Libvirt supports==
+== Libvirt Übersicht ==
 [[Datei:kvm-104.png|500px]]
-=VM lifecycle=
+== VM Lifecycle ==
 [[Datei:kvm-105.png|500px]]
-=Folien=
+== Folien ==
-*[[Datei:kvm-302.odp]]
+* [[Datei:kvm-302.odp]]
-*[[Datei:kvm-302.pdf]]
+* [[Datei:kvm-302.pdf]]
-=Quellen=
+== Quellen ==
-*https://de.wikipedia.org/wiki/Kernel-based_Virtual_Machine
+* https://de.wikipedia.org/wiki/Kernel-based_Virtual_Machine
-*https://de.wikipedia.org/wiki/Hypervisor
+* https://de.wikipedia.org/wiki/Hypervisor
-*https://www.computerwoche.de/a/virtualisierung-ist-kvm-das-bessere-xen,1937585
+* https://www.computerwoche.de/a/virtualisierung-ist-kvm-das-bessere-xen,1937585
-*https://mrpointy.wordpress.com/2009/05/12/is-kvm-a-type-1-or-a-type-2/
+* https://mrpointy.wordpress.com/2009/05/12/is-kvm-a-type-1-or-a-type-2/
-*http://tuxthink.blogspot.de/2011/12/kvm-introduction.html
+* http://tuxthink.blogspot.de/2011/12/kvm-introduction.html

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-[[Datei:KVM.media]]
 =Name=
 *Kernel-based Virtual Machine

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 =VT Modell=
 {{#drawio:vt-ring}}
-=Erklärung=
 ==Libvirt supports==
 [[Datei:kvm-104.png|500px]]

@@ Zeile 105: / Zeile 105: @@
 *Die VM während des normalen Betriebs ohne Eingriff des Hypervisors direkt auf der Hardware arbeiten kann.
 *Die Steuerung verlagert sich aus der VM nur bei einer E/A, die von der im Host-Kernel laufenden Userspace-Anwendung gehandhabt wird, und bei Interrupts oder anderen Signalen, die vom Hypervisor gehandhabt werden.
 *KVM nutzt diese Hardwarefunktion, während die virtuellen Maschinen ausgeführt werden.
 *Somit gibt es neben dem traditionellen Kernel-Space und User-Space einen neuen Modus, der als Gast-Betriebsmodus im Kernel bezeichnet wird.

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 {{#drawio:vt-ring}}
 =Thread 1=
-*KVM, das für Kernel-basierte Virtualisierung steht, ist ein Linux-Kernel, der in Kombination mit dem kvm-Kernelmodul den üblichen Linux-Kernel in einen Bare-Metal-Hypervisor verwandelt.
+*KVM ist ein Linux-Kernel, der in Kombination mit dem kvm-Kernelmodul den üblichen Linux-Kernel in einen Bare-Metal-Hypervisor verwandelt.
-*Sobald KVM im Kernel installiert ist, können wir virtuelle Maschinen darin erstellen und sie mit verschiedenen Userspace-Tools wie qemu, libvirt oder virsh steuern.
+*Sobald KVM im Kernel installiert ist, können wir virtuelle Maschinen darin erstellen und steuern.
 *CPU-Virtualisierung: Um die CPU zu virtualisieren, nutzt KVM die Hardwarelösung, d. h. CPUs, in die Virtualisierungsanweisungen integriert sind.
 *Intel nennt dies VT-X und AMD nennt es AMD-V.
-*Die traditionelle Architektur von CPUs hatte den standardmäßigen ringbasierten Betrieb, wie unten gezeigt.
+*Die traditionelle Architektur von CPUs hatte den standardmäßigen ringbasierten Betrieb.
 *Das Betriebssystem würde die privilegierten Befehle im Ring 0 ausführen und die Benutzerraumanwendungen würden im Ring 3 ausgeführt.
 *Die Einführung der Virtualisierung erforderte das Vorhandensein einer neuen Schicht zwischen der Hardware und dem Betriebssystem.
-*Dies hätte auf zwei Arten erreicht werden können: 0/1/3-Modell, bei dem das Betriebssystem in Ring 1 verschoben und der Hypervisor in Ring 0 ausgeführt wird
+*Dies hätte auf zwei Arten erreicht werden können:
-*0/3/3-Modell, bei dem das Betriebssystem und die Anwendungen beide im Ring3 ausgeführt werden und der Hypervisor im Ring 0 ausgeführt wird.
+**0/1/3-Modell, bei dem das Betriebssystem in Ring 1 verschoben und der Hypervisor in Ring 0 ausgeführt wird
 *Beide Modelle, die das Betriebssystem von Ring 0 wegbewegen, führen zu mehreren Problemen, da das Betriebssystem so konzipiert ist, dass es immer in Ring 0 ausgeführt wird.
 *Die Softwarelösungen wie binäre Übersetzung und Paravirtualisierung versuchen, die Probleme aufgrund dieser Änderung des Betriebsrings anzugehen das Betriebssystem.
 *Die von Intel und AMD-V eingeführte Hardwarelösung löst dies, indem sie neue Betriebsmodi in der CPU einführt.
 *Die für die Intel-Virtualisierung aktivierte Hardware verfügt über die neuen Betriebsmodi VMX Root und VMX Non Root.
-*Die VMX-Root-Operation wird verwendet, um den Hypervisor auszuführen, und die VMX-Non-Root-Operation wird verwendet, um die VM selbst auszuführen
+*Die VMX-Root-Operation wird verwendet, um den Hypervisor auszuführen
 *Jeder dieser CPU-Modi hat Ring 0,1,2,3.
-*Somit kann das Betriebssystem weiterhin in ring0 im VMX-Non-Root-Modus arbeiten und somit seine gesamte Kontrolle über die Hardware wie bei einem herkömmlichen Betriebssystem behalten.
+*Somit kann das Betriebssystem weiterhin in ring0 im VMX-Non-Root-Modus arbeiten
 *Der Hypervisor hingegen wird im VMX-Root-Modus in Ring 0 ausgeführt.
 *Somit erhält sogar der Hypervisor die vollständige Kontrolle über die Hardware, indem er im ring0 vorhanden ist.

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 =Besteht aus=
 *kvm.ko
-*kvm-intel.ko
+*kvm_intel.ko
-*kvm-amd.ko
+*kvm_amd.ko
 =Open Virtualization Alliance (OVA)=
 *Gegründet Mai 2011