文档 · 1.0

什么是 keelOS

keelOS 是给家里或小办公室那一台服务器用的虚拟化系统。NAS、路由器、Windows 桌面、几台 Linux 服务器各跑在一台虚拟机里，都放在同一台机器上。它基于 FreeBSD、bhyve 和 OpenZFS，用网页、命令行或 HTTPS API 管理。

和别的虚拟化系统最大的不同是：宿主系统升级、重启的时候，虚拟机不用关机。它们暂停大约 25 秒，然后原地继续运行，TCP 连接不断。

它是怎么做到的

一台 keelOS 主机分三层：

宿主系统是一个只读的镜像：基础系统在内存里运行，/usr 从启动盘读。宿主重启时不必再经过 BIOS/UEFI 那一遍自检，从开始重启到可以登录大约 50 秒。这种不经过固件的宿主重启，在 keelOS 里叫 reload，界面上也这么叫。

reload 期间：

• 虚拟机暂停 24–26 秒（我们在开发服务器上实测，虚拟机里同时跑着 ping、iperf 和 fio），恢复后磁盘数据完好，时钟会被校正。
• 直通给虚拟机的设备（硬盘控制器、NVMe 盘、显卡）照常工作，因为 IOMMU 由 hyp 管，不随宿主重启。
• 每台虚拟机可以选 reload 时挂起再恢复（默认）或关机，见虚拟机管理。

只有 hyp 本身升级时，才需要整机经过固件重启，这时虚拟机要关机。hyp 做得很小，就是为了让这种情况尽量少，见升级与重启。

想了解背后的细节，可以读文章《家用系统 SLA 达到 99.99% 很难么？》。

1.0 能做什么

• 虚拟机：Windows 11（虚拟 TPM 2.0 和 Secure Boot，不用绕过检查）、Windows 10 和 Server、Windows XP/2003/7 这类老系统（用 SeaBIOS 和系统自带的驱动）、Linux、FreeBSD 和其他 BSD、各种路由系统和 NAS 系统。见虚拟机管理。
• 看屏幕：网页里的图形控制台和串口控制台；主机自己接的显示器，用 Ctrl-Alt-F2 到 F12 切换到各台虚拟机；任何 RDP 客户端都能直接连到虚拟机的屏幕，虚拟机里不用装任何东西。见控制台与远程桌面。
• 设备直通：PCIe 设备、独立显卡、Intel 核显、SR-IOV 网卡的 VF，直通的设备跨 reload 照常工作。见设备直通。
• 存储：ZFS 存储池，支持镜像和 raidz，可以有多个池。虚拟机的磁盘以 virtio-blk、NVMe 或 AHCI 的形式给虚拟机。见存储。
• 网络：虚拟交换机、VLAN，物理网口可以和虚拟机共用。见网络。
• 升级：启动分区里有 A、B 两个槽位，新版本写进不在运行的那个槽，先试用、再确认，随时可以切回去。见升级与重启。
• 快照和迁移：快照一次拍下虚拟机的所有磁盘、配置和 UEFI 变量；虚拟机可以冷迁移到另一台 keelOS 主机。见快照、备份与迁移。
• 管理口：没有 IPMI 的机器，keelRM 给你一个独立于宿主的管理网页，宿主卡住、reload 时也能看屏幕、复位。见keelRM 管理口。
• 管理方式：网页（中文、英文、日文）、命令行 keel、HTTPS API。令牌可以限定权限，写操作进审计日志。见账户、令牌与权限、命令行 keel、HTTP API。

keelNAS、keelAuth、keelMGR 和 kRDPclient 客户端也随 1.0 提供，它们的文档之后补上。

1.0 不做什么

• AMD CPU：1.0 需要 Intel CPU，AMD 的支持还在开发中。见硬件要求。
• 热迁移（带着内存把运行中的虚拟机搬到另一台主机）和 PCI 热插拔：排在 1.0 之后。1.0 能做的是冷迁移。
• 性能调优：1.0 的重点是稳定，性能是 2.0 的目标。
• 多租户、SDN、自动调度、共享存储：keelOS 不打算做。它的对象是个人和小办公室的那一台机器。

几个常见的词