Qemu

Qemu是一个模拟器，它向Guest OS模拟CPU和其他硬件，Guest OS认为自己和硬件直接打交道， 其实是同Qemu模拟出来的硬件打交道，Qemu将这些指令转译给真正的硬件。

由于所有的指令都要从Qemu里面过一手，因而性能较差。

KVM

KVM是linux内核的模块，它需要CPU的支持，采用硬件辅助虚拟化技术Intel-VT，AMD-V， 内存的相关如Intel的EPT和AMD的RVI技术，Guest OS的CPU指令不用再经过Qemu转译，直接运行，大大提高了速度， KVM通过/dev/kvm暴露接口，用户态程序可以通过ioctl函数来访问这个接口。见如下伪代码：

open("/dev/kvm")
ioctl(KVM_CREATE_VM)
ioctl(KVM_CREATE_VCPU)
for (;;) {
    ioctl(KVM_RUN)
        switch (exit_reason) {
        case KVM_EXIT_IO:
        case KVM_EXIT_HLT:
    }
}

KVM内核模块本身只能提供CPU和内存的虚拟化，所以它必须结合QEMU才能构成一个完成的虚拟化技术，这就是下面要说的qemu-kvm。

qemu-kvm

Qemu将KVM整合进来，通过ioctl调用/dev/kvm接口，将有关CPU指令的部分交由内核模块来做。 kvm负责cpu虚拟化+内存虚拟化，实现了cpu和内存的虚拟化，但kvm不能模拟其他设备。 qemu模拟IO设备（网卡，磁盘等），kvm加上qemu之后就能实现真正意义上服务器虚拟化。 因为用到了上面两个东西，所以称之为qemu-kvm。

Qemu模拟其他的硬件，如Network, Disk，同样会影响这些设备的性能， 于是又产生了pass through半虚拟化设备virtio_blk, virtio_net，提高设备性能。

Libvirt

libvirt是目前使用最为广泛的对KVM虚拟机进行管理的工具和API。Libvirtd是一个daemon进程， 可以被本地的virsh调用，也可以被远程的virsh调用，Libvirtd调用qemu-kvm操作虚拟机。

Node/Hypervisor/Domain

1. 节点（Node）：一个物理机器，上面可能运行着多个虚拟客户机。Hypervisor和Domain都运行在Node之上。

2. Hypervisor：也称虚拟机监控器（VMM），如KVM、Xen、VMware、Hyper-V等，是虚拟化中的一个底层软件层， 它可以虚拟化一个节点让其运行多个虚拟客户机（不同客户机可能有不同的配置和操作系统）。

3. 域（Domain）：是在Hypervisor上运行的一个客户机操作系统实例。域也被称为实例（instance，如亚马逊的AWS云计算服务中客户机就被称为实例）、 客户机操作系统（guest OS）、虚拟机（virtual machine），它们都是指同一个概念。

三者的关系可以简单用下面的图来表示：