Qemu: эмуляция

Qemu: эмуляция

Qemu — это эмулятор ПК, разработанный французским программистом Фабрисом Беллардом (Fabrice Bellard). Qemu эмулирует не только процессор, но и все его периферийное оборудование (видео и звуковые карты, мышь, клавиатура), поэтому может с легкостью запустить практически любую ОС, поддерживающую персональные компьютеры, как отдельный процесс Linux. Qemu гораздо быстрее другого известного эмулятора Bochs и поэтому снискал большую популярность среди пользователей. Отличительная особенность qemu заключается в том, что он способен работать в двух режимах: имитации всего ПК вместе с периферией и эмуляции целевого процессора. Второй режим позволяет запускать программы Linux, предназначенные для исполнения на процессорах другой архитектуры (поддерживаются x86, ARM, SPARC и PowerPC). Некоторые пользователи применяют этот режим для запуска wine, который привязан к архитектуре x86, на своем PowerPC.

Преимущество qemu в простоте его установки и использования. Являясь всего лишь стандартной программой, исполняемой под контролем операционной системы, он позволяет в кратчайшие сроки развернуть виртуальный сервер или же просто запустить иную операционную систему с целью отладки или использования специальных приложений, недоступных в основной ОС.

Недостаток qemu также в его программной сущности. Программная виртуальная машина, исполняемая как пользовательское приложение, просто не в состоянии обеспечить приемлемый уровень скорости исполнения гостевой операционной системы. Полная эмуляция процессора существенно снижает скорость исполнения кода (надо быть готовым к десятикратному снижению скорости исполнения). К счастью, проблему можно если не решить окончательно, то хотя бы смягчить, используя специальный модуль ядра kqemu, распространяемый с сайта разработчика. Благодаря kqemu эмулятор получает возможность исполнять часть кода гостевой ОС на реальном процессоре, что приводит к заметному увеличению скорости исполнения. По словам разработчика, соотношение скорости исполнения ОС в эмулируемой среде и на реальной аппаратуре составляет от 1:5 до 1:1.

Xen: полная виртуализация

Сегодня лучшим решением среди мониторов виртуальных машин с открытым исходным кодом можно считать Xen, который может использовать как режим полной виртуализации (требует, чтобы процессор поддерживал технологию виртуализации VT от Intel или SVM от AMD), так и режим паравиртуализации (требует модификации ОС).

Достоинством первого режима является то, что с его помощью можно запустить любую ОС, без необходимости какой-либо доработки. Вы получаете возможность одновременно работать как с Windows, так и с Linux, переключаясь между ними при помощи простой комбинации клавиш. Недостаток — в необходимости покупки мощного процессора.

Режим паравиртуализации, напротив, не требует специального процессора, но может быть применен только в сочетании с операционными системами, прошедшими специальную доработку (Linux, Solaris, NetBSD). Кроме того, паравиртуализация обеспечивает более высокую, в сравнении с полной виртуализацией, скорость работы ОС.

Kvm: гипервизор в ядре Linux

Другой вариант полной виртуализации предложили разработчики модуля ядра для Linux, который не требует модификации ядра или отдельного гипервизора. После загрузки модуля kvm само ядро Linux превращается в гипервизор, позволяя гостевой ОС работать с приемлемой скоростью. Kvm использует модифицированную версию qemu для эмуляции устройств ввода-вывода и требует процессор, поддерживающий аппаратную технологию виртуализации.