KVM unter Linux

KVM (Kernel-based Virtual Machine) ist die Virtualisierungslösung die direkt im Linux-Kernel steckt – seit Kernel 2.6.20 (2007). Jeder moderne Linux-Server ist damit bereits ein potenzieller Hypervisor, ohne zusätzliche Software installieren zu müssen. KVM ist die Basis von Google Cloud, Amazon EC2, OpenStack und Proxmox – damit läuft ein Großteil der Cloud-Welt auf KVM.

KVM allein kann noch nichts – es ist nur ein Kernel-Modul das die Hardwarevirtualisierung (Intel VT-x/AMD-V) zugänglich macht. Für das eigentliche Starten und Verwalten von VMs wird QEMU als Emulationsschicht genutzt und libvirt als Verwaltungs-API. Praktische Werkzeuge darüber sind virsh (Kommandozeile) und virt-manager (GUI).

1) KVM-Software-Stack

KVM-Komponentenstack

virt-manager (GUI) · Proxmox VE (Web-GUI) · OpenStack · Cockpit

libvirt API + virsh (CLI) · libvirtd-Daemon

QEMU – Hardware-Emulation (Netzwerk, Storage, USB, …)

KVM Kernel-Modul – CPU/RAM-Virtualisierung (kvm.ko, kvm_intel.ko / kvm_amd.ko)

Linux-Kernel

Physische Hardware (CPU mit VT-x/AMD-V)

VirtIO: Für beste Performance sollten VMs VirtIO-Treiber nutzen – das sind paravirtualisierte Gerätetreiber für Netzwerk (virtio-net) und Festplatten (virtio-blk/scsi). Statt echte Hardware zu emulieren kommuniziert die VM direkt mit dem Hypervisor. Unter modernen Linux-Distros sind VirtIO-Treiber eingebaut. Für Windows-VMs müssen VirtIO-Treiber separat installiert werden.

2) KVM einrichten – erste Schritte

# Virtualisierungsunterstützung der CPU prüfen $ grep -c 'vmx\|svm' /proc/cpuinfo 8 # > 0 = VT-x (vmx) oder AMD-V (svm) vorhanden
# KVM und Tools installieren (Ubuntu) $ sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system virtinst virt-manager bridge-utils
# Benutzer zur libvirt-Gruppe hinzufügen $ sudo usermod -aG libvirt,kvm $(whoami)
# libvirtd starten und autostart aktivieren $ sudo systemctl enable --now libvirtd
# KVM-Kernel-Module prüfen $ lsmod | grep kvm kvm_intel 282624 0 kvm 892928 1 kvm_intel

3) virsh – VMs per Kommandozeile verwalten

virsh – die wichtigsten Befehle

virsh list --all

Alle VMs auflisten (laufend + gestoppt)

virsh start VM-Name

VM starten

virsh shutdown VM-Name

VM sauber herunterfahren (ACPI-Signal)

virsh destroy VM-Name

VM sofort beenden (= Stecker ziehen)

virsh snapshot-create-as VM snap1

Snapshot erstellen

virsh snapshot-revert VM snap1

Auf Snapshot zurückrollen

virsh dumpxml VM-Name

VM-Konfiguration als XML ausgeben

virsh migrate VM-Name

VM auf anderen KVM-Host migrieren

# Neue VM per virt-install erstellen $ virt-install \ --name webserver01 \ --ram 4096 \ --vcpus 4 \ --disk path=/var/lib/libvirt/images/webserver01.qcow2,size=40 \ --os-variant ubuntu22.04 \ --network bridge=br0 \ --cdrom /var/lib/libvirt/boot/ubuntu-22.04-server.iso \ --graphics none \ --console pty,target_type=serial

qcow2 – das KVM-Festplatten-Format: qcow2 (QEMU Copy-On-Write version 2) ist das Standard-Disk-Format für KVM-VMs. Es unterstützt: Thin Provisioning (wächst mit den Daten), Snapshots (per Copy-on-Write), Komprimierung und Verschlüsselung. Vergleichbar mit VMwares .vmdk und Hyper-Vs .vhdx.

4) KVM, Proxmox und Cloud

Plattform	Basis	Einsatz
KVM + libvirt	Raw KVM, virsh/virt-manager	Einzelne Server, Entwicklungsumgebungen, direkter Einsatz
Proxmox VE	KVM + LXC auf Debian	KMU-Rechenzentrum, Home-Lab, kostenlose ESXi-Alternative mit Web-GUI und Cluster
OpenStack	KVM (Standard) + Neutron, Nova, Cinder	Private Cloud, große Rechenzentren, komplexes Setup
AWS EC2 / Google Cloud	Eigene KVM-Derivate (Nitro, KVM+)	Public Cloud – millionen von VMs laufen auf KVM-Basis

Zusammenfassung

KVM = Kernel-Modul, macht Linux zum Typ-1-Hypervisor. QEMU = Hardware-Emulationsschicht. libvirt = Verwaltungs-API. virsh = CLI-Tool. VirtIO für beste Performance. Disk-Format: qcow2 (Thin Provisioning, Snapshots). Proxmox VE = einfache KVM-Plattform mit Web-GUI für KMU. KVM ist Basis fast aller Cloud-Plattformen.

KVM unter Linux

1) KVM-Software-Stack

2) KVM einrichten – erste Schritte

3) virsh – VMs per Kommandozeile verwalten

4) KVM, Proxmox und Cloud

Zusammenfassung

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