Sanallaştırma – KVM

Kernel Virtual Machine (KVM)

Sanallaştırmayı bu yazımızda biraz daha açalım. Sanallaştırmayı full-virtualization, para-virtualization ve donanım destekli sanallaştırma olarak üç şeklinde değerlendirebiliriz.

1. Full-virtualization

VMWare bu sınıftadır. Temel olarak x86 mimarisi donanım kaynaklarına erişim için ring-0, ring-1, ring-2 ve ring-3 şekinde 4 seviye belirlemiştir. İşletim sistemleri ring-0’da çalışmayı beklemektedirler. ring-0 en yetkili ve bütün kaynaklara erişilebilen bir seviyedir. Kullanıcı programları ise ring-3’te çalışmaktadırlar. Sanallaştırmadaki zorluk ta tam olarak burada çıkmaktadır. İşletim sistemleri ring-0’da çalışacak şekilde tasarlanmışlardır. Halbuki sanallaştırma yazılımı (hipervizör) ring-0 da çalışmaktadır, yani işletim sistemi ring-0 da çalışmamaktadır. Bu durumun üstesinden gelmek için VMWare binary translation kavramını ortaya koymuştur. Bu kavram ile kullanıcı programları doğrudan ilgili olduğu seviye olan ring-3’te çalıştırılırken, işletim sistemi ring-1’de çalıştırılmakta ancak işletim sistemi ring-0’ı gerektiren bir komut icra edeceği zaman aynı etkiye sahip komu dizisi hipervizör tarafından çalıştırılmaktadır. Yani bu kısım emule olarak ifa edilmektedir. VMWare’in bulduğu ve standart olarak kullanılan bu metod full-virtualization olarak değerlendirilmektedir.

Full virtualization ile işletim sistemi hiçbir şekilde sanal bir sunucu olduğunu bilmez. Hipervizör sanal makine için sanal bios, sanal ses kartı ve diğer gerekli donanım kaynaklarını sanal olarak vermektedir. Bu tekniğin en önemli yanı da zaten işletim sisteminde bir değişiklik gerektirmemesidir.

2. Para-virtualization

Bu sanallaştırmada misafir işletim sistemi değiştirilmek durumundadır. Full virtualization’dan farklı olarak misafir işletim sistemi para-virtualized olduğunu bilir ve bu değişikliğe uğratılmıştır. Bütün işletim sistemleri bu şekilde sanallaştırılamaz.

3. Donanım destekli sanallaştırma (Hardware assisted virtualization)

İşletim sistemlerinin ring-0’da çalışması ihtiyacı nedeniyle CPU üreticileri ring-0’ın altında, hipervizörler için bir seviye daha oluşturdular ve bu seviyeye root mode dediler. Böylelikle para-virtualization veya binary translation’daki yavaşlatmanın önüne geçildi. Sanal işletim sistemi ring-0 da yapılması gereken bir komut çalıştırdığında basitçe hipervizör bu çağrıyı yakalayacak ve CPU’ya aktaracaktır.

KVM

KVM daha çok sunucu sanallaştırması için tercih edilmektedir. Her ne kadar masaüstü sanallaştırması için çeşitli çözümler bulunsa da Virtualbox kadar olgun bir masaüstü çözümü sunmamaktadır. Ancak KVM oldukça hızlı, kararlı, pekçok sanal disk formatını destekleyen (virtualbox ve vmware’inkiler dahil), ağ tarafı oldukça güçlü bir hipervizördür. Kurulumu oldukça kolaydır. Ancak sadece linux dağıtımları için kullanılabilmektedir. qemu sistem komutlarıyla diskler üzerinde snapshot’lar alma, klonlama gibi işlemleri yapmamıza olanak veren araçları barındırmaktadır. Basit bir gui’si vardır. Bu gui ile sanal makineler oluşturabilir, disk kalıpları için havuzlar tanımlayabilir, oluşturulan sanal makinelerin özelliklerini ayarlayabilirsiniz.

Sonuç

Windows masaüstü sanallaştırması genellikle MS Office bağımlılığı nedeniyle (malesef bazen şirketin şablonları vb. sebeplerle bu bağımlılık oluşabiliyor) tercih edilmektedir. Ancak, playonlinux gibi linux çözümleri bu bağımlılığı kaldırmıştır. Eğer masaüstü sanallaştırmasına windows için gerçekten ihtiyaç duymuyorsanız KVM’yi kesinlikle kullanmalısınız.