Хостинг Домена Движки Сайты VDS Реселлинг

Xen — это монитор виртуальных машин (VMM, Virtual Machine Monitor) или гипервизор (hypervisor) с поддержкой паравиртуализации (para-virtualization) для процессоров x86 архитектуры, распространяющийся с открытым исходным кодом (opensource). Xen может организовать совместное безопасное исполнение нескольких виртуальных машин на одной физической системе с производительностью близкой к непосредственной (native). Xen обладает функциональностью ПО корпоративного уровня; в нём, в частности, обеспечивается:

• Производительность виртуальных машин близкая к производительности при непосредственном исполнении на железе;
• Возможность живой миграции работающих виртуальных машин между хостами;
• Поддержка до 32 виртуальных процессоров на одну гостевую машину с возможностью горячего добавления (hotplug) процессоров;
• Поддержка платформ x86/32, x86/32 с PAE и x86/64;
• Поддержка аппаратной виртуализации Intel Virtualization Techonology (VT-x) для запуска немодифицированных операционных систем (включая Microsoft Windows);
• Отличная поддержка оборудования (поддерживаются практически все драйверы устройств Linux).

Варианты использования

Возможные варианты использования Xen:
Консолидация серверов.
Размещение множества различных серверов на одном физическом хосте, с возможностью изоляции сбоев и регулирования производительности каждой виртуальной машины.

Независимость от аппаратного обеспечения.
Запуск старых приложений и операционных систем на новом железе.

Запуск множества различных ОС.
Одновременное выполнение множества ОС при разработке, тестировании или экспериментах.

Разработка ядра ОС.
Тестирование и отладка ядра в ограниченной виртуальной машине — нет необходимости в выделении отдельной тестовой машины.

Кластерные системы.
Дробление на виртуальные машины даёт больше гибкости чем при раздельном управлении каждым физическим хостом, больше возможностей управления и большую изоляцию. Есть возможность живой миграции с целью балансировки нагрузки.

Аппаратная поддержка для новых ОС.
Возможность разработки новых операционных систем пользуясь при этом широким спектром драйверов существующих операционных систем, в частности ОС Linux.

Поддержка операционными системами

Паравиртуализация позволяет добиваться очень высокой производительности виртуализированных систем, даже на x86 платформе, которая традиционно поддается виртуализации с большим трудом.

Этот подход требует чтобы операционная система была портирована для запуска в Xen. Портирование ОС для запуска в Xen похоже на добавление поддержки ещё одной аппатной платформы, но проще, поскольку архитектура паравиртуальной машины очень похожа на архитектуру базовой системы. Ядра операционных систем должны быть портированы на Xen, но ключевая особенность заключается в том, что пользовательские программы (user space apllications) и библиотеки не требуют модификации.

На процессорах с аппаратной поддержкой виртуализации (технологии Intel VT и AMD SVM) есть возможность запускать немодифицированные гостевые системы. Портирование не требуется, однако необходима дополнительная драйверная поддержка внутри самого Xen. В отличие от традиционных гипервизоров, выполняющих полную виртуализацию, которые страдают от большой потери производительности, Xen и VT или Xen и Pacifica (SVM) дополняют друг друга: комбинация предлагает превосходную производительность паравиртуализированных гостевых операционных систем и вместе с тем полную поддержку немодифицированных гостевых систем, работающих непосредственно на процессоре. Полная поддержка технологий VT и Pacifica появится в начале 2006 года (Уже появилась — Прим. перев.).

Поддержка паравиртуализации Xen в большом количестве операционных систем и их число постоянно растёт. В настоящий момент поддержка Linux находится уже в очень зрелом состоянии, она включена в стандартный дистрибутив. Портирование других ОС, включая NetBSD, FreeBSD и Solaris x86 v10, близко к завершению.

Поддержка аппаратного обеспечения

В настоящий момент Xen работает на x86 архитектуре, и требует процессора P6 или новее (например, Pentium Pro, Celeron, Penitum II, Pentium III, Pentium IV, Xeon, AMD Athlon, AMD Duron). Поддерживаются многопроцессорные машины и поддерживается HyperThreading (SMT). Кроме того, ведется портирование на архитектуры IA64 и Power.

Обычный 32-битный Xen поддерживает до 4GB оперативной памяти. Однако, в Xen 3.0 появилась поддержка расширений физической адресации Intel PAE (Phyisical Addressing Extensions), которая позволяет на машине x86/32 адресовать до 64GB физической памяти. Xen 3.0 также поддерживает платформы x86/64, такие как Intel EM64T и AMD Opteron, на которых возможна адресация до 1TB физической памяти.

Xen перекладывает большинство задач по поддержке железа на гостевую операционную систему, работающую в управляющей виртуальной машине, также известной как домен 0. Сам Xen содержит только код, необходимый для обнаружения и запуска остальных процессоров системы, настройки обработки прерываний и нумерации PCI шины (PCI bus enumeration <–!–>). Драйверы устройств работают внтури привилегированной гостевой операционной системы, а не в самом Xen. Такой подход обеспечивает совместимость с большинством устройств, поддерживаемых Linux. Сборка XenLinux по умолчанию содержит поддержку большинства серверного сетевого и дискового оборудования, но при необходимости можно добавить поддержку других устройств, переконфигурировав Linux-ядро стандартным способом.

Структура Xen-системы

В системе Xen есть множество уровней, нижним и наиболее привилегированным из которых является сам Xen.

В Xen может работать множество гостевых операционных систем, каждая из которых выполнятся в безопасной виртуальной машине. В терминологии Xen такая машина называется домен. Исполнение кода доменов планируется Xen так, чтобы сделать использование доступных процессоров наиболее эффективным. Каждая гостевая ОС занимается управлением собственных приложений. Это управление включает ответственность за планирование выполнения каждого приложения в течение временного интервала, выделенного Xen виртуальной машине.

Первый домен, домен 0, создаётся автоматически при загрузке системы. Этот домен обладает особыми управляющими привилегиями. Домен 0 запускает остальные домены и предоставляет им виртуальные устройства. Еще он занимается выполнением административных задач, таких как остановка (suspending), возобновление (resuming) работы виртуальных машин и их миграция.

В домене 0 работает процесс xend, который и занимается управлением Xen. Xend отвечает за управление виртуальными машинами и обеспечение доступа к их консолям. Команды Xend даются из командной строки и передаются ему через HTTP-интерфейс.

История

Первоначально Xen разрабатывался исследовательской группой Systems Research Group компьютерной лаборатории Кембриджского университета (University of Cambridge Computer Laboratory) как часть проекта XenoServers, спонсируемого UK-EPSRC.Цель XenoServers — предоставить «общедоступную инфраструктуру для глобальных распределенных вычислений» (public infrastructure for global distributed computing). Xen играет здесь ключевую роль, позволяя эффективно разделять одну физическую машину между несколькими клиентами, выполняющими собственные операционные системы и приложения в собственной ограниченной среде. Эта среда предоставляет защиту, изоляцию ресурсов и учёт. Дополнительные сведения о Xenoservers можно получить на web-странице проекта, там же есть ссылки на документацию и технические отчёты: