O que é virtualização?

A máquina virtual baseada em kernel (KVM) é uma tecnologia de virtualização open source para sistemas operacionais Linux®. Com a KVM, o Linux funciona como um hipervisor que executa várias máquinas virtuais (VMs) isoladas.

A KVM foi anunciada em 2006 e incorporada ao kernel Linux no ano seguinte. Muitas tecnologias de virtualização open source, como o portfólio de virtualização da Red Hat, dependem da KVM como componente.

A virtualização, que permite executar um sistema operacional dentro de outro, é possível graças aos hipervisores. Um hipervisor agrupa recursos de computação, como processamento, memória e armazenamento, e os redistribui entre as VMs. Ele pode executar várias VMs de uma vez, gerenciá-las e ajudar na criação de novas VMs. O hardware físico, quando utilizado como hipervisor, é chamado de host e as máquinas virtuais que utilizam os recursos do host são chamadas de guests.

Para executar máquinas virtuais, os hipervisores precisam de componentes no nível do sistema operacional, como gerenciador de memória, programador de processos, stack de entrada/saída (E/S), drivers de dispositivos, gerenciador de segurança, stack de rede, entre outros. A KVM inclui todos esses componentes porque faz parte do kernel Linux. Cada máquina virtual é implementada como um processo comum do Linux, agendado pelo programador padrão do sistema com um hardware virtual dedicado, como uma placa de rede, adaptador de vídeo, CPUs, memória e discos.

A virtualização possibilita iniciar e interromper rapidamente diferentes ambientes de sistema operacional em um único hardware, trazendo diversos benefícios ao seu ecossistema de TI.

Flexibilidade

Você pode dividir uma máquina host em várias VMs e alocar recursos onde quer que eles sejam necessários. Dessa forma, você maximiza espaço, consumo de energia e manutenção hospedando várias VMs em um único hardware físico.

Velocidade

Como as configurações das VMs são definidas pelo software, elas são fáceis de criar, remover, clonar e migrar. É possível controlar uma VM remotamente e automatizar seu gerenciamento.

Compatibilidade

Você pode usar VMs para executar softwares que não foram lançados para o seu sistema operacional. Por exemplo, é possível lançar um sistema operacional mais antigo em uma VM para manter softwares existentes em execução em um hardware moderno.

Estabilidade e segurança

As VMs também contam com vantagens de segurança, porque cada uma é executada separadamente. Uma VM pode ficar instável sem afetar o sistema operacional host ou outras VMs no mesmo host. Você pode testar uma nova configuração sem arriscar comprometer todo o sistema.

Com a KVM, uma máquina virtual é um processo do Linux programado e gerenciado pelo kernel. VMs em execução com a KVM se beneficiam das funcionalidades de desempenho do Linux, e os usuários podem aproveitar o controle de alta granularidade fornecido pelo programador do Linux. Além disso, a KVM traz funcionalidades relacionadas a segurança, armazenamento, suporte de hardware e migração em tempo real.

Limites de segurança com SELinux e sVirt

A KVM usa uma combinação de Security-Enhanced Linux (SELinux) e sVirt para melhorar a segurança e o isolamento das VMs. O SELinux estabelece os limites de segurança nas máquinas virtuais. Já a sVirt amplia os recursos do SELinux para aplicar a segurança gerada pelo controle de acesso obrigatório (MAC) às máquinas virtuais guest e impedir os erros da rotulagem manual.

Flexibilidade de armazenamento

A KVM aceita qualquer armazenamento compatível com o Linux, incluindo determinados discos locais e o armazenamento NAS. A KVM também oferece suporte a sistemas de arquivos compartilhados para as imagens de máquina virtual serem compartilhadas por vários hosts. 

Suporte a várias arquiteturas de hardware

A KVM pode ser executada em diversas plataformas de hardware. Quando usada como parte do Red Hat Enterprise Linux 9, a KVM é compatível com arquiteturas AMD 64 bits, Intel e ARM, bem como sistemas IBM z13 e versões mais recentes.

Migração em tempo real

A KVM é compatível com a migração em tempo real, que é a capacidade de mover uma máquina virtual em execução entre hosts físicos sem interromper o serviço. A máquina virtual continua ligada, as conexões de rede permanecem ativas, e as aplicações continuam em execução durante essa realocação. A KVM também salva o estado atual de uma máquina virtual para armazená-la e retomá-la depois.

Uma ferramenta de gerenciamento de virtualização é útil para monitorar as VMs quando várias delas estiverem sendo executadas. Algumas ferramentas de gerenciamento de VM são executadas na linha de comando, outras oferecem interfaces de usuário gráficas (GUIs) e outras são criadas para gerenciar VMs em grandes ambientes empresariais. Confira algumas soluções comuns de gerenciamento de virtualização para a KVM.

libvirt e virsh

O projeto libvirt fornece uma API para gerenciar plataformas de virtualização. No libvirt, o virsh é um recurso de linha de comando para criar, iniciar, listar e interromper VMs, além de entrar em um shell de virtualização.

Virtual Machine Manager

O Virtual Machine Manager (conhecido como VMM ou virt-manager) oferece uma interface de desktop para VMs e está disponível na maioria das distribuições Linux.

Consoles web

Os administradores podem escolher gerenciar suas VMs usando interfaces baseadas na web. Por exemplo, o Cockpit oferece uma solução que permite que os usuários gerenciem VMs em uma interface web. O Red Hat Enterprise Linux oferece um plug-in de console web para virtualização.

KubeVirt

O KubeVirt é uma solução para gerenciar grandes quantidades de VMs em um ambiente Kubernetes, onde elas podem ser gerenciadas com as aplicações em containers. O Kubevirt fornece a base para o Red Hat OpenShift® Virtualization.

Um dos benefícios das VMs é a flexibilidade e a portabilidade. A portabilidade permite mover uma VM de um provedor de virtualização para outro para aproveitar custos menores, maiores recursos, controle e outras vantagens.

Os desenvolvedores consideram a KVM uma tecnologia madura, e as empresas confiam nela para lidar com as VMs com eficiência e em escala. A migração para uma plataforma baseada em KVM, como o portfólio de virtualização da Red Hat, é uma forma de preservar investimentos em VMs e escolher uma solução com uma base open source. As tecnologias da Red Hat também possibilitam gerenciar um ambiente unificado de VMs, containers e apps serverless.

A KVM é a hipervisora por trás do portfólio de virtualização da Red Hat. Tenha a flexibilidade e os benefícios de um hipervisor open source como a KVM com a garantia do suporte empresarial, as funcionalidades de segurança e a estabilidade da Red Hat.

As soluções de confiança da Red Hat e o ecossistema do parceiro se unem em uma única solução de virtualização abrangente. Migre suas máquinas virtuais para o Red Hat OpenShift Virtualization, uma plataforma de aplicações moderna baseada nos projetos open source KubeVirt e KVM, que executa máquinas virtuais e containers lado a lado. Ele inclui o kit de ferramentas de migração para máquinas virtuais com tudo que você precisa para iniciar a migração em poucas etapas simples. Use a automação para acelerar a entrega com o Red Hat Ansible® Automation Platform, seja na migração em escala, nas operações do Dia 2 ou nas correções. Monitore a segurança e o desempenho das VMs usando um único console com o Red Hat Advanced Cluster Management for Kubernetes. Com opções de suporte adicionais e integrações de parceiros de armazenamento, backup, recuperação de desastres e rede, você pode confiar na Red Hat para executar sua infraestrutura virtual com consistência em toda a nuvem híbrida, além de contar com a nossa ajuda quando chegar a hora de se modernizar.