Linux虚拟机Xen架构与原理
Xen虚拟化技术
Xen虚拟化技术简介Xen是一种虚拟化技术，可用于创建和管理虚拟机。
它是一个开源的，基于x86架构的虚拟化解决方案。
Xen允许多个操作系统在同一台物理服务器上运行，并提供隔离和资源管理的功能。
本文将介绍Xen虚拟化技术的基本概念、架构和优势。
基本概念HypervisorHypervisor是Xen的核心组件，也是Xen与其他虚拟化技术的区别所在。
Hypervisor允许多个操作系统同时运行在宿主机上，每个操作系统都可以被认为是一个虚拟机。
Dom0是Xen虚拟化环境中的控制域。
它运行一个特殊的Xen内核，负责管理虚拟机的创建、销毁、资源分配等任务。
Dom0也可以运行其他操作系统，如Linux。
DomUDomU是Xen虚拟化环境中的客户域。
每个DomU都是一个独立的虚拟机，可以运行不同的操作系统，如Linux、Windows等。
DomU通过Hypervisor与Dom0进行通信和资源管理。
架构Xen虚拟化技术的架构可以分为四个层次：硬件层、Hypervisor层、Dom0层和DomU层。
硬件层是Xen虚拟化技术的底层，包括物理服务器、CPU、内存、存储等硬件设备。
Hypervisor层Hypervisor层是Xen的核心组件，负责虚拟化和资源管理。
它将物理硬件资源划分为多个虚拟资源，并为每个虚拟机提供独立的运行环境。
Dom0层Dom0层是控制域，运行一个特殊的Xen内核。
它负责管理虚拟机的创建、销毁、资源分配等任务，并提供管理接口供管理员使用。
DomU层是客户域，每个DomU都是一个独立的虚拟机。
DomU可以运行不同的操作系统，并通过Hypervisor与Dom0进行通信和资源管理。
优势Xen虚拟化技术相比其他虚拟化技术具有以下优势：高性能Xen采用了一种称为paravirtualization的虚拟化方式，它在虚拟机和物理硬件之间添加一层Hypervisor，使得虚拟机能够直接访问硬件资源，从而提高了性能。
Xen
Xen 半虚拟化技术综述1、 引言现代计算机具有足够强大的能力来利用虚拟化技术支持多个虚拟机（VM: virtual machines ），并且在每个虚拟机上各自运行单独的操作系统实例。
虚拟化技术并没有统一的实现，从广义的角度讲，虚拟化包括硬件分区技术、平台模拟技术、完全虚拟化技术、半虚拟化技术、基于容器的虚拟化技术、预虚拟化技术等。
并且由于硬件虚拟化技术的支持，使得虚拟化的发展更进一步。
这些虚拟化技术中，在性能方面Xen 的半虚拟化技术显得尤为突出。
Xen 是由英国剑桥大学发起的一个基于开源代码(Open Source)的混合模型虚拟机系统，支持同时运行100个虚拟机，最初Xen 仅面向32位的X86体系结构进行设计开发，Xen 3.0之后开始支持64位的X86_64体系结构和Intel 安腾架构(ItaniumArchitecture ，IA64)，支持IBM 的PowerPC 架构的版本正在开发中。
Xen 最初设计为一个泛虚拟化（也称作半虚拟化）实现，要求修改客户机操作系统。
其引入了服务管理接口(Hypercall)和事件通道机制(Event Channel)，实质上修改了X86体系架构。
通过预先定义的客户机和用于资源管理的虚拟机监视器（VMM: VM monitor ）之间的内存数据共享和交换机制，使得基于Xen 架构的虚拟系统具有非常好的总体性能。
与非虚拟化环境相比，Xen 本身的开销可以低至3%以下。
2、 XEN 虚拟化总体架构Xen 虚拟化架构如图2-1所示，监控程序(Xen Hypervisor)位于操作系统和硬件之间，运行在在最高优先级(Ringo)上，为其上运行的操作系统内核（被称为Guest OS ）提供虚拟化的硬件环境。
Guest OS 内核运行在较低的优先级上(Ringl)，运行在Guest OS 中的应用程序还是运行在最低的优先级上(Ring3)。
每一个Guest OS 都运行在一个虚拟域(Domain)中，其中有一个主控制域(被称为Domain0)，拥有对整个(或部分)物理系统资源的管理功能，并提供对整个系统的管理平台，负责创建和删除其他的虚拟域(被称为DomainU)。
Xen基本原理
1Xen概述1.1 简介Xen是由剑桥大学计算机实验室开发的一个开源项目。
是一个直接运行在计算机硬件之上的用以替代操作系统的软件层，它能够在计算机硬件上并发的运行多个客户操作系统（Guest OS）。
目前已经在开源社区中得到了极大的推动。
Xen支持x86、x86-64、安腾( Itanium)、Power PC和ARM多种处理器，因此Xen可以在大量的计算设备上运行，目前Xen支持Linux、NetBSD、FreeBSD、Solaris、Windows和其他常用的操作系统作为客户操作系统在其管理程序上运行。
标准计算机硬件和操作系统使用Xen进行虚拟化的计算机硬件和操作系统1.2 Xen虚拟化类型Xen对虚拟机的虚拟化分为两大类，半虚拟化（Paravirtualization）和完全虚拟化（Hardware Virtual Machine）。
1.2.1 半虚拟化半虚拟化（Paravirtualization）有些资料称为“超虚拟化”，简称为PV，是Xen主导的虚拟化技术。
这种技术允许虚拟机操作系统感知到自己运行在Xen Hypervisor上而不是直接运行在硬件上，同时也可以识别出其他运行在相同环境中的客户虚拟机。
在Xen Hypervisor上运行的半虚拟化的操作系统，为了调用系统管理程序（Xen Hypervisor），要有选择地修改操作系统，然而却不需要修改操作系统上运行的应用程序。
由于Xen 需要修改操作系统内核，所以您不能直接让当前的Linux 内核在Xen 系统管理程序中运行，除非它已经移植到了Xen 架构。
不过，如果当前系统可以使用新的已经移植到Xen 架构的Linux 内核，那么您就可以不加修改地运行现有的系统。
半虚拟化虚拟机示意图1.2.2 完全虚拟化完全虚拟化（Hardware Virtual Machine）又称“硬件虚拟化”，简称HVM，是指运行在虚拟环境上的虚拟机在运行过程中始终感觉自己是直接运行在硬件之上的，并且感知不到在相同硬件环境下运行着其他虚拟机的虚拟技术。
服务器虚拟化技术Xen和KVM的比较
服务器虚拟化技术Xen和KVM的比较在现代信息技术迅速发展的今天，服务器虚拟化技术成为企业及个人管理和应用服务器的重要工具和方法。
而Xen和KVM是目前应用较为广泛的两种服务器虚拟化技术。
本文将对它们的特点、优缺点以及适用场景进行比较和分析。
Xen是一种基于x86平台的开源虚拟化技术，由剑桥大学开发并于2003年发布。
Xen使用宿主机（Host）和客户机（Guest）的模式，即宿主机上运行宿主操作系统（Host OS），而客户机上则运行被虚拟化的操作系统（Guest OS）。
这种架构使得Xen可以实现高效的资源分配和管理，提供良好的隔离性和稳定性。
Xen采用了“半虚拟化”技术，它需要对Guest OS进行修改以适应虚拟化环境。
这一特点使得Xen相对于完全虚拟化技术来说，具有更高的性能和效率。
与Xen不同，KVM（Kernel-based Virtual Machine）是一种基于Linux内核的虚拟化技术，它于2006年由Red Hat公司发布。
KVM通过使用Linux内核的虚拟化功能，将宿主机作为一个虚拟机管理程序运行，从而提供了一种轻量级而高效的虚拟化解决方案。
KVM可以通过硬件的虚拟化扩展（Intel VT和AMD-V）来提供虚拟机的运行环境，同时它还能够利用Linux的丰富资源管理功能，实现更好的资源调度和利用效率。
相比于Xen的半虚拟化技术，KVM采用了全虚拟化技术，无需修改Guest OS，因此更加容易部署和维护。
就性能而言，Xen和KVM各有优势。
Xen的半虚拟化技术使得Guest OS可以直接访问物理硬件，因此在I/O密集型应用场景下具有较好的性能表现。
而KVM在处理CPU密集型任务时表现更加出色，因为它利用了硬件虚拟化扩展来提高CPU虚拟化的效率。
在可移植性方面，Xen相比于KVM更具优势。
Xen可以在多个操作系统平台上运行，包括Linux、Windows、FreeBSD等，这为多平台的应用提供了更好的支持。
Xen-VMware-ESXi-Hyper-V和KVM等虚拟化技术的原理解析
Xen，VMware ESXi，Hyper-V和KVM等虚拟化技术的原理解析XEN 与 VMware ESXi，Hyper-V 以及 KVM 特点比较：XEN 有简化虚拟模式，不需要设备驱动，能够保证每个虚拟用户系统相互独立，依赖于 service domains 来完成一些功能；Vmware ESXI 与 XEN 比较类似，包含设备驱动以及管理栈等基本要素，硬件支持依赖于 VMware 创建的驱动；Hyper-V 是基于 XEN 管理栈的修改；KVM 与XEN 方式不同，KVM 是以Linux 内核作为管理工具得。
虚拟机的体系结构XEN 体系结构图 3. XEN 体系结构图一个XEN 虚拟机环境主要由以下几部分组成：XEN Hypervisor；Domain 0 —— Domain Management and Control(XEN DM&C)；Domain U Guest(Dom U)下图4 显示除了各部分之间的关系：图 4. Xen 三部分组成之间关系图XEN Hypervisor ：XEN Hypervisor 是介于操作系统和硬件之间的一个软件描述层。
它负责在各个虚拟机之间进行CPU 调度和内存分配。
XEN Hypervisor 不仅抽象出虚拟机的硬件，同时还控制着各个虚拟机的执行。
XEN Hypervisor 不会处理网络、存储设备、视频以及其他I/O. Domain 0：Domain 0 是一个修改过的Linux kernel，是唯一运行在Xen Hypervisor 之上的虚拟机，它拥有访问物理I/O 资源的权限，同时和系统上运行的其他虚拟机进行交互。
Domain 0 需要在其它Domain 启动之前启动。
Domain U：运行在Xen Hypervisor 上的所有半虚拟化（paravirtualized）虚拟机被称为“Domain U PV Guests”，其上运行着被修改过内核的操作系统，如Linux、Solaris、FreeBSD 等其它UNIX 操作系统。
虚拟化技术介绍及产品分析V1.0_part4_Xen及KVM产品分析
VM
VM
• DVS 控制器
• • • • 虚拟器件 基于Web的界面 管理多个资源池 与被管理的资源池并存
VM VM
VM
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虚拟化技术简介 VMware vSphere 产品分析 Microsoft Hyper-V 产品分析 Xen 及 KVM 产品分析
Xen 简介 Citrix XenServer 产品介绍 KVM 简介
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3?
降低成本
绿色环保，节能减排，提高数据中心机房空间使用率 ，提高能效 提高基础架构的利用率 提高易用性和灵活性 提高基础架构的可扩展能力 提高可用性和业务连续性 降低资源交付时间，提高资源交付的服务水平 增强安全性
4?
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7? 8?
XenServer的不同?
• 开放的、高度可靠的、安全的平台，为用户提 供了高性价比的企业级虚拟化管理
虚拟化技术介绍及产品分析
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Red Hat RHEV产品介绍
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存储虚拟化产品介绍
Xen 的发展叱
• • • •
统一的管理端 在任何地方管理虚拟化资源 多服务器 包含在XenServer中
在线虚拟机迁移-XenMotion Live Migration
Shared Storage
劢态内存控制(DMC)
• 是虚拟机在一个可调整
的内存范围内运行 物理限制
• 累计最高扩展内存超出
• 分布式的内存资源提高
Xen架构介绍
参考：【1】/xenwiki/XenArchitecture?action=Atta chFile&do=get&target=Xen+Architecture_Q1+2008.pdf该文档对Xen Hypervisor（管理程序）和其相关的工具以及所有支撑一个虚拟化环境所必需的应用程序做了一个较高层的，对于架构的综述。
Xen Components一个Xen虚拟环境包括几个重要组成部分：Xen HypervisorDomain 0Domain Management and Control（Xen DM&C）Domain U（Dom U）PV GuestDomain U（Dom U）HVM Guest下图描述了这几部分之间的关系：Xen HypervisorXen hypervisor是对这个软件的最基本、最底层的抽象层。
它主要负责针对运行在该硬件设备之上的多个虚拟机的CPU轮转，内存划分的工作。
Hypervisor不仅仅对底层硬件设备进行了抽象，而且同时控制着虚拟机的执行。
它不负责联网、外存、显示以及任何其他IO功能。
Domain 0Domain 0是一个修改过的Linxu kernel，一个运行在Xen hypervisor 之上的独特的虚拟机，它可以控制物理IO资源，并且同时与其他运行于该平台上的虚拟机进行交互（Domain U：PV and HVM Guests）。
所有的Xen虚拟环境都需要一个运行着的Domain 0来启动其他的虚拟机。
Domain 0包括了两个驱动，来支持来自于其他虚拟机的网络和本地磁盘请求。
（见下图）；Network Backend Driver和Block Backend Driver。
NB Driver直接与本地网络硬件进行交互，来处理所有来自于Domain U的虚拟机请求。
BB Driver直接与本地磁盘进行交互，基于Domain U的请求来从驱动器读写数据。
整理Xen理论知识
XEN 虚拟化技术特性整理Xen理论知识XEN 简介 XEN 是⼀个基于X86架构、发展最快、性能最稳定、占⽤资源最少的开源虚拟化技术。
Xen可以在⼀套物理硬件上安全的执⾏多个虚拟机，与 Linux 是⼀个完美的开源组合，Novell SUSE Linux Enterprise Server 最先采⽤了XEN虚拟技术。
它特别适⽤于服务器应⽤整合，可有效节省运营成本，提⾼设备利⽤率，最⼤化利⽤数据中⼼的IT基础架构。
XEN 是英国剑桥⼤学计算机实验室开发的⼀个虚拟化开源项⽬，XEN 可以在⼀套物理硬件上安全的执⾏多个虚拟机，它和操作平台结合的极为密切，占⽤的资源最少。
⽬前稳定版本为XEN3.0。
⽀持万贯虚拟化和超虚拟化。
以⾼性能、占⽤资源少著称，赢得了IBM、AMD、HP、Red Hat和Novell等众多世界级软硬件⼚商的⾼度认可和⼤⼒⽀持，已被国内外众多企事业⽤户⽤来搭建⾼性能的虚拟化平台。
VMware与XEN⽐较XEN架构如图所⽰： Xen 是⽬前业界性能最⾼的超级管理程序，其开销⽐同类专有产品低⼗倍。
Xen 独特的性能价值来⾃超虚拟化的使⽤。
超虚拟化使托管虚拟服务器可以与超级管理程序共同协作，使企业应⽤程序达到最佳的性能。
其他供应商 (例如 Microsoft) 正争先恐后地实施⾃⼰的超级管理程序，但⾄少已落后 Xen 项⽬ 3 年。
另外，Xen 还利⽤了 Intel VT 和 AMD 虚拟化处理器的硬件虚拟化能⼒。
XEN 虚拟化技术的主要特性如下所⽰：◆虚拟机的性能更接近真实的硬件平台；◆可实现物理平台和虚拟平台间的⾃由切换；◆在每个客户虚拟机⽀持到 32个虚拟CPU，通过VCPU热插拔；◆⽀持PAE指令集的x86/32, x86/64平台；◆能通过硬件辅助虚拟技术进⾏虚拟原始操作系统，可⽀持Microsoft Windows虚拟；◆得到⼴泛的硬件⼚家的⼤⼒⽀持，⽀持⼏乎所有的Linux设备驱动。
xen详解
目录0、本文约定1、什么是Xen1.1 Xen的特性1.2 Xen的应用范围1.3 Xen的操作系统支持和硬件支持2、Xen的一点理论基础3、Xen的安装3.1 安装Xen的准备工作3.2 在Redhat/Fedora 操作平台上的安装3.3 通过Xen的二进制包来安装（几乎适用所有的Linux发行版）3.4 通过Xen的源码包编译安装（仅供参考）3.41 编译原理3.42 编译过程简说3.43 创建initrd文件3.44 关于xen0和xenU内核说明4、引导XenLinux的GRUB配置4.1 判断系统所在的分区4.2 查看/boot目录中xen相关的配置文件4.3 禁掉 TLS Libraries4.4 引导XenLinux的GRUB内容5、Xen的配置和管理工具5.1 Xen的相关文件存放位置5.11 内核及xen自身存放于 /boot5.12 内核模块存放于 /lib/modules5.13 xen的配置文件及守护程序的存放位置5.14 可执行命令存放于/usr/sbin5.2 Xen服务器的启动5.3 Xen 管理工具xm5.31 列出所有正在运行的虚拟操作系统5.32 通过配置文件来引导虚拟的操作系统5.33 从终端或控制台登录正在运行的虚拟操作系统5.34 存储正在运行的虚拟操作系统的状态及唤醒虚拟操作系统5.35 停止正在运行的虚拟操作系统/激活停止的虚拟操作系统5.36 调整虚拟平台/虚拟操作系统的占用内存5.37 关闭被虚拟的系统5.38 调整虚拟平台及虚拟操作系统的虚拟CPU个数5.39 查看虚拟系统运行的状态6、虚拟操作系统的文件存储系统6.1 以实际物理硬盘做为虚拟操作系统文件系统6.11 准备物理分区及创建文件系统6.12 在物理分区上构建操作系统6.13 虚拟操作系统的引导文件中关于文件系统的定义6.2 以映像文件做为文件系统6.21 创建映像文件6.22 格式化映像为Linux文件系统6.23 在映像文件上构建操作系统6.24 虚拟操作系统的引导文件中关于文件系统的定义7、实例应用：用Slackware+Xen虚拟Fedora 5.07.1 Fedora 安装运行于一个物理分区中7.11 下载Fedora 5.0的基础系统7.12 解压和提取相应文件7.13 规划硬盘的物理分区并创建文件系统7.14 构建Fedora 5 的基础系统7.15 创建Fedora 5 引导文件7.16 引导Fedora 57.17 虚拟操作系统网卡不能激活的处理方法7.2 Fedora 安装运行于一个映像文件中7.21 下载Fedora 5.0的基础系统7.22 解压和提取相应文件7.23 修改引导运行Fedora的配置文件7.24 引导Fedora 57.25 网卡不能激活的处理7.26 Fedora 映像文件太小的解决办法8、强制终止正在运行的虚拟操作系统（重要）9、关于基础系统安装后，虚拟操作系统的软件补充安装10、关于虚拟操作系统的桌面访问及远程访问11、常见问题处理11.1 不能找到root分区11.2 出现/tmp/.ICE-unix 类似的错误11.3 Device 0 (vif) could not be connected12、关于本文13、后记14、参考文档15、相关文档+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++正文+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++0、本文约定；虚拟平台是指能支持运行Xen的真实安装的操作系统；虚拟操作系统：是指在虚拟平台上安装和虚拟运行的操作系统；比如我在Slackware 中安装了Xen，那Slackware就是虚拟平台，通过虚拟平台就可以虚拟其它操作系统了；比如通过Slackware来虚拟Debian、Fedora ... ...1、什么是Xen;Xen 是一个开放源代码的para-virtualizing虚拟机（VMM），或“管理程序”，是为x86架构的机器而设计的。
XEN 工作原理
XEN 工作原理引言概述：XEN 是一种开源虚拟化技术，它允许在一台物理服务器上同时运行多个虚拟机。
本文将详细介绍 XEN 的工作原理，包括虚拟化类型、XEN 架构、虚拟机管理和资源调度等方面。
一、虚拟化类型1.1 全虚拟化全虚拟化是指在虚拟机中运行的操作系统与物理服务器上的硬件没有直接的联系。
在 XEN 中，全虚拟化通过 Hypervisor 层来实现。
Hypervisor 直接管理硬件资源，并为每一个虚拟机提供一个虚拟的硬件环境，使得虚拟机可以独立运行。
1.2 半虚拟化半虚拟化是指虚拟机中的操作系统知道自己运行在虚拟化环境中，并与Hypervisor 进行通信。
在 XEN 中，半虚拟化通过修改操作系统内核来实现。
操作系统通过与 Hypervisor 交互，可以有效地共享硬件资源，并提高整体系统的性能。
1.3 增强型虚拟化增强型虚拟化是指在硬件层面上对虚拟化进行支持，而无需修改操作系统内核。
XEN 使用硬件辅助虚拟化技术，如 Intel VT 或者 AMD-V，来提供增强型虚拟化。
这种虚拟化类型在性能上比半虚拟化更高效。
二、XEN 架构2.1 HypervisorXEN 的核心是 Hypervisor，它是一个轻量级的虚拟机监控程序，负责管理和控制虚拟机的创建、销毁和资源分配。
Hypervisor 提供了一组接口，使得虚拟机可以与硬件进行交互。
2.2 虚拟机在 XEN 中，每一个虚拟机都运行在一个称为 Domain 的隔离环境中。
每一个Domain 都有自己的操作系统和应用程序。
Hypervisor 负责在物理服务器上创建和管理这些虚拟机，并为它们提供资源。
2.3 控制域控制域是一个特殊的 Domain，它运行一个特殊的操作系统，被用于管理和监控其他虚拟机。
控制域可以通过 Xenstore 和 Hypervisor 进行通信，并对其他虚拟机进行管理操作，如创建、销毁和迁移等。
三、虚拟机管理3.1 虚拟机创建在 XEN 中，通过控制域可以使用 Xenstore 和 Hypervisor 创建新的虚拟机。
深度探索Linux系统虚拟化：原理与实现
内容摘要
通过这些内容，读者可以更深入地理解虚拟化的实现细节，并在实践中应用这些知识提高虚拟化 环境的性能和稳定性。 为了帮助读者更好地理解和应用虚拟化技术，本书还提供了一些实用的工具和软件介绍。这些工 具包括用于创建和管理虚拟机的命令行工具，如virt-manager、qemu-utils等，以及用于监控 和管理虚拟化环境的工具，如libvirt、virsh等。通过这些工具，读者可以更加方便地在Linux 系统中实现和管理虚拟化环境。 《深度探索Linux系统虚拟化：原理与实现》是一本非常全面且实用的书籍。无论是对虚拟化技 术有一定了解的读者还是新手，都可以从这本书中获得有价值的信息和启示。本书不仅可以帮助 读者深入理解Linux系统虚拟化的原理和实现，同时也可以指导读者如何在实践中应用这些知识 创建和管理高效的虚拟化环境。
作者简介
作者简介
这是《深度探索Linux系统虚拟化：原理与实现》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
谢谢观看
阅读感受
阅读感受
作为一名计算机科学的研究生，我最近阅读了《深度探索Linux系统虚拟化： 原理与实现》这本书，这本书的作者是几位在虚拟化领域有着深厚造诣的专家。 这本书以其透彻而系统的讲解方式，让我对Linux系统虚拟化有了更深入的理解。
阅读感受
我想谈谈这本书的内容和结构。这本书共分为五大部分，分别从不同的角度 和层次讲解了Linux系统虚拟化的原理和实现。第一部分介绍了虚拟化的基本概 念，以及在Linux系统中实现虚拟化的必要性。第二部分则深入探讨了单核系统 向多核系统演进的虚拟化原理和实现方式。第三部分则详细讲解了Intel的VT-d 技术以及硬件辅助虚拟化的实现。第四部分和第五部分则分别从容器技术和现代 云计算环境的角度，探讨了虚拟化的应用和实践。
KVM和Xen虚拟化平台对比分析
KVM和Xen虚拟化平台对比分析1、 概述Xen是一个开放源代码虚拟机监视器，由剑桥大学开发。
其目标是为了实现在单个计算机上运行128个有完全功能的操作系统。
在旧（无虚拟硬件）的处理器上执行Xen，操作系统必须进行显式地修改（“移植”）以在Xen上运行（但是提供对用户应用的兼容性）。
这使得Xen无需特殊硬件支持，就能达到高性能的虚拟化。
2013年4月,Linux基金会宣布Xen成为Linux基金会合作项目。
KVM，全称为Kernel-based Virtual Machine（基于内核的虚拟机），是一种用于Linux内核中的虚拟化基础设施。
KVM目前支持Intel VT及AMD-V的原生虚拟技术。
KVM在2007年2月被导入Linux 2.6.20核心中。
本文分别从架构原理、相关技术和各自优势来对比分析Xen和KVM虚拟化平台，并讲述了对这两种虚拟化技术发展趋势的看法。
二、架构和原理Xen通过hypervisor软件层来访问物理硬件，实现在一台单独的计算机上运行多个各自独立彼此隔离的子操作系统。
hypervisor指挥硬件访问和协调来自各子操作系统的请求。
在Xen环境中，主要有两个组成部分。
一个是虚拟机监控器（VMM），也叫hypervisor。
Hypervisor层硬件与虚拟机之间，最先被载入到硬件的第一层。
Hypervisor载入就可部署虚拟机。
在Xen中，虚拟机叫做Domain。
在这些虚拟机中，Domain0具有很高的特权,负责一些专门的工作。
由于hypervisor中不包含任何与硬件对话的驱动，也没有与管理员对话的接口，这些驱动就由 domain0来提供了。
通过domain0，管理员可以利用一些Xen工具来创建其它虚拟机（DomainU）。
这些domainU属于无特权domain。
而KVM是基于Linux环境的开源虚拟化解决方案，其思想是在Linux内核的基础上添加虚拟机管理模块，重用Linux内核中已经完善的进程调度、内存管理与硬件设备交互等部分，使之成为一个可以支持运行虚拟机的Hypervisor。
服务器虚拟化技术了解KVM、Xen、VMware等常见方案
服务器虚拟化技术了解KVM、Xen、VMware等常见方案服务器虚拟化技术是当今互联网时代中不可或缺的重要技术之一，它可以帮助企业提高服务器资源的利用率，降低硬件成本，简化管理维护，提高灵活性和可靠性。
在众多的服务器虚拟化技术中，KVM、Xen和VMware是比较常见的方案。
本文将对这三种常见的服务器虚拟化技术进行介绍和比较，帮助读者更好地了解它们的特点和适用场景。
一、KVM（Kernel-based Virtual Machine）KVM是一种基于Linux内核的开源虚拟化技术，它将Linux内核转变为一个虚拟化的hypervisor，可以让Linux作为主机操作系统来运行多个虚拟机。
KVM支持硬件虚拟化，可以充分利用现代处理器的虚拟化扩展功能，提供接近原生性能的虚拟化体验。
KVM的优点：1. 性能优秀：KVM利用硬件虚拟化技术，可以实现接近原生性能的虚拟化，适合对性能要求较高的应用场景。
2. 安全可靠：KVM作为Linux内核的一部分，得到了广泛的社区支持和更新，具有较高的安全性和稳定性。
3. 成本低廉：KVM是开源软件，免费使用，可以帮助企业降低虚拟化成本。
KVM的缺点：1. 管理复杂：KVM的管理工具相对较为简陋，对于初学者来说可能需要一定的学习成本。
2. 生态相对较弱：相比商业虚拟化解决方案，KVM的生态系统相对较弱，可能无法提供完善的支持和解决方案。
二、XenXen是一种开源的虚拟化软件，最初由剑桥大学开发，后来成为Linux Foundation的项目之一。
Xen采用裸机hypervisor的架构，可以在硬件和操作系统之间提供一个独立的虚拟化层，实现多个虚拟机的隔离运行。
Xen的优点：1. 高性能：Xen采用裸机hypervisor的设计，可以实现接近原生性能的虚拟化，适合对性能要求较高的应用场景。
2. 安全稳定：Xen具有较高的安全性和稳定性，可以提供可靠的虚拟化环境。
3. 灵活性：Xen支持多种虚拟化模式，可以根据不同的需求选择适合的虚拟化方式。
Linux高级虚拟化教程使用Proxmox和XenServer
Linux高级虚拟化教程使用Proxmox和XenServer虚拟化技术是当前云计算和数据中心领域中不可或缺的重要技术，它可以将一台物理服务器划分为多个虚拟机，从而提高资源利用率和灵活性。
本文将介绍如何使用Proxmox和XenServer这两个常见的Linux高级虚拟化平台。
一、Linux高级虚拟化简介Linux高级虚拟化技术是指在Linux操作系统上运行的虚拟化平台，它可以实现对硬件资源的虚拟化管理，将一台物理服务器划分为多个虚拟机，并为每个虚拟机分配独立的计算和存储资源。
常见的Linux高级虚拟化平台包括Proxmox和XenServer。
二、Proxmox平台介绍Proxmox是一款基于Debian操作系统开发的开源虚拟化平台，它集成了虚拟机管理、存储管理和网络管理等功能，提供了图形化的用户界面，简化了虚拟化资源的管理和配置。
1. 安装Proxmox首先，需要在一台物理服务器上安装Proxmox。
可以从Proxmox官方网站上下载安装镜像，并根据提示进行安装。
安装完成后，可以通过浏览器访问Proxmox的Web界面。
2. 创建虚拟机在Proxmox的Web界面中，可以通过“创建虚拟机”功能来创建新的虚拟机。
需要指定虚拟机的名称、操作系统、存储方式等参数，并为虚拟机分配计算和存储资源。
3. 管理虚拟机创建虚拟机后，可以通过Proxmox的Web界面对虚拟机进行管理。
可以启动、停止、重启虚拟机，并监控虚拟机的运行状态和资源使用情况。
三、XenServer平台介绍XenServer是一款由Citrix开发的商业虚拟化平台，它基于Xen虚拟化技术，提供了丰富的管理和配置功能，适用于中大型企业和数据中心环境。
1. 安装XenServer与Proxmox相似，需要在一台物理服务器上安装XenServer。
可以从Citrix官方网站上获取安装镜像，并按照提示进行安装。
安装完成后，可以通过XenCenter来管理XenServer。
Xen-VBD-VNIF-Overview-v4
浅析Xen虚拟I/O设备的原理与实现余珂杨晓伟摘要Xen是业界领先的开放源码虚拟机项目。
对于I/O设备的虚拟，它主要采用的方法是：设计一套简单通用并且高效的协议，实现虚拟机中I/O设备与本地物理I/O设备的高效交互，最终获得很高的性能。
VBD (virtual block device)和VNIF (virtual network interface)是采用这种方法实现的高性能虚拟磁盘I/O和网络I/O设备，性能接近物理设备。
本文主要介绍了Xen 虚拟I/O设备的原理与实现，结构如下：首先介绍Xen虚拟机的纯虚拟机I/O模型，然后是VBD/VNIF为代表的泛虚拟化I/O模型的原理和架构，最后分别详细介绍了VBD和VNIF 的实现。
1.Xen虚拟机I/O模型概述在上一期的《剖析Xen虚拟机架构》中，我们介绍了Xen硬件虚拟化技术和泛虚拟化技术以及基于该技术的Xen硬件虚拟机体系结构。
在这一期中，我们再详细介绍一下该体系结构中的I/O子系统。
Xen虚拟机可以分为完全虚拟化和泛虚拟化，与此对应，I/O子系统则可以分为泛虚拟化（Xen虚拟设备）、完全虚拟化（仿真设备）和本征系统（直接分配设备）。
1.1.完全虚拟化I/O模型概述首先我们简要回顾一下Intel® VT的架构。
它提供了2个运行环境：根（Root）环境和非根（Non-root）环境。
根环境专门用于运行虚拟机监控程序（Hypervisor），而非根环境作为一个受限环境用来运行多个虚拟机。
运行环境之间可以相互转化，从根环境到非根环境叫VMEntry；从非根环境到根环境叫VMExit。
每个虚拟机对应一个CPU维护的VMCS数据结构，其中记录根环境配置、非根环境配置、VMExit执行控制、VMExit原因等信息。
在这个架构下，I/O设备可以如何虚拟化呢？从系统软件的角度来看，I/O设备其实就是特定资源的集合：I/O端口，内存映射I/O，中断等。
linux虚拟化技术原理
linux虚拟化技术原理
Linux虚拟化技术的原理是基于Linux内核的一种技术，通过在物理服务器上创建虚拟机实例来运行多个操作系统。
Linux虚拟化技术的原理主要包括以下几个方面：
1. 容器技术：Linux容器（Linux Containers，简称LXC）是一种操作系统级虚拟化技术，它使用Linux内核的CGroups和命名空间功能来隔离不同的进程和资源。
LXC通过在主机上创建一个或多个用户空间实例（称为容器），每个容器都是一个独立的运行环境，可以运行独立的应用程序和操作系统。
容器间的隔离性和资源分配是通过Linux内核提供的各种命名空间和CGroups来实现的。
2. KVM虚拟化：KVM（Kernel-based Virtual Machine）是一种基于Linux内核的硬件虚拟化技术，它通过在内核层面添加一个虚拟化层，将物理服务器划分为多个虚拟机实例。
KVM使用Linux内核的虚拟机监控器（VMM）模块实现对虚拟机的管理和调度，并通过硬件辅助扩展（如Intel VT、AMD-V）提供对虚拟机的直接访问。
3. QEMU模拟器：QEMU（Quick Emulator）是一种基于开源的硬件仿真器，可以模拟多种硬件平台。
在Linux虚拟化技术中，QEMU通常与KVM结合使用，可以在KVM的虚拟化环境中创建虚拟机实例。
QEMU提供了一个用户空间程序（qemu-system-*），可以通过该程序来管理和运行虚拟机实例。
Linux虚拟化技术利用Linux内核的各种功能和扩展，通过容器技术、KVM虚拟化和QEMU模拟器等组件的配合，实现了在物理服务器上同时运行多个独立的虚拟机实例，从而提高了服务器的资源利用率和灵活性。
linux和xen时钟管理基本原理
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数据结构-3
• struct tick_device { struct clock_event_device *evtdev; enum tick_device_mode mode; }; • 初始化过程(自动完成，在注册clockevent的时候) clockevents_register_device |-- clockevents_do_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_ADD, dev) | |-- tick_check_new_device | | |-- struct tick_device *td = &per_cpu(tick_cpu_device, cpu) | | |-- tick_setup_device(td, newdev, cpu, cpumask_of(cpu)) | | | |-- tick_setup_periodic | | | | |-- tick_set_periodic_handler | | | | | |-- dev->event_handler = tick_handle_periodic | | | | |-- clockevents_set_mode(dev, CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC)
性能怎么样 被‖框架‖用来读取时间
是否continues
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数据结构-2
struct clock_event_device { 将来要发生的某event const char *name; unsigned int features; 是periodic/one-shot unsigned long max_delta_ns; unsigned long min_delta_ns; unsigned long mult; int shift; int rating; int irq; 以哪个IRQ体现―事件‖发生了 cpumask_t cpumask; int (*set_next_event)(unsigned long evt,struct clock_event_device *); void (*set_mode)(enum clock_event_mode mode,struct clock_event_device *); void (*event_handler)(struct clock_event_device *); 发生event后干这个活 void (*broadcast)(cpumask_t mask); struct list_head list; enum clock_event_mode mode; ktime_t next_event; };
xen的配置与性能比较
云计算技术与应用XEN的配置与性能对比0 什么是XEN介绍：Xen 是一个开放源代码的 para-virtualizing 虚拟机（VMM），或“管理程序”，是为x86架构的机器而设计的。
Xen 可以在一套物理硬件上安全的执行多个虚拟机。
应用范围：●服务器整合在虚拟机范围内，在一台物理主机上安装多个服务器, 用于演示及故障隔绝。
●无硬件依赖●多操作系统配置以开发和测试为目的，同时运行多个操作系统●内核开发●集群运算●为客户操作系统提供硬件技术支持本专题主要内容1 XEN 的安装配置2 virt-manager 的安装3 创建虚拟机4 使用UnixBench进行性能比较先决条件：●主机操作系统：CentOS-6.5-x86_64-bin-DVD1.iso●所有早于 4.4 版的 Xen 都缺省启用 xm 及 xend。
xen-4.4.1（及以上）的rpm 改为支持 xl 及停用 xend●我们假设你对虚拟化已经有一定的理解，能分辨半虚拟化（pv）及全虚拟化（hvm）●运行 Xen 监督器的主机应该是一台 CentOS-6／x86_64 的最少安装（本文只是实践安装过程。
注明：安装环境适用采用物理机进行安装，VMware workstation环境安装不成功。
）基于Xen的操作系统架构：●一个Xen系统拥有多个层，最底层和最高特权层是 Xen程序本身。
●在Xen的术语中，Domain由Xen控制，以高效的利用CPU的物理资源。
●第一个domain，也就是domain 0（注：其实它就是第一个虚拟的客户系统），是在系统引导时自动创建，它拥有特殊的管理权限。
●一个被称为xend的服务器进程通过domain 0来管理系统，Xend 负责管理众多的虚拟主机，并且提供进入这些系统的控制台。
命令经一个命令行的工具通过一个HTTP的接口被传送到xend。
●除非特别指定，所有指令均须由 root 用户在 Domain 0 机器上执行。
Openvz,Xen,Kvm三种虚拟化技术介绍
OpenVZ介绍OpenVZ是基于Linux内核和作业系统的操作系统级虚拟化技术。
OpenVZ允许物理服务器运行多个操作系统，被称虚拟专用服务器（VPS，Virtual Private Server）或虚拟环境（VE, Virtual Environment）。
与VMware这种虚拟机和Xen虚拟化技术相比，OpenVZ的host OS和guest OS都必需是Linux（虽然在不同的虚拟环境里可以用不同的Linux发行版）。
但是，OpenVZ 声称这样做有性能上的优势。
根据OpenVZ网站的说法，使用OpenVZ与使用独立的服务器相比，性能只会有1-3%的损失。
Xen介绍Xen 是一个开放源代码虚拟机监视器，由剑桥大学开发。
它打算在单个计算机上运行多达100个满特征的操作系统。
操作系统必须进行显式地修改（“移植”）以在Xen上运行（但是提供对用户应用的兼容性）。
这使得Xen无需特殊硬件支持（Xen HVM必须要CPU 支持虚拟化特征），就能达到高性能的虚拟化。
Kvm介绍KVM是Kernel Virtual Module的简写。
KVM是红帽5.4发行版中推出的最新虚拟化技术。
KVM是进入Linux内核的虚拟化项目，它刚刚起步，还不为众人所熟知。
但随着RedHat下一步推广KVM力度的加大，相信不久的将来KVM会逐渐占据市场的主要位置。
现在所说的虚拟化，一般都是指在CPU硬件支持基础之上的虚拟化技术。
KVM也同hyper-V、Xen一样依赖此项技术。
没有CPU硬件虚拟化的支持，KVM是无法工作的。
准确来说，KVM是Linux的一个模块。
可以用modprobe去加载KVM模块。
加载了模块后，才能进一步通过其他工具创建虚拟机。
但仅有KVM模块是远远不够的，因为用户无法直接控制内核模块去作事情：还必须有一个用户空间的工具才行。
这个用户空间的工具，开发者选择了已经成型的开源虚拟化软件QEMU。
说起来QEMU也是一个虚拟化软件。
Xen原理——精选推荐
Xen原理⽬录：1. Xen的简介1.1 Xen的⼤体结构1.2 Xen对VM的称呼1.3 Xen对CPU和内存的虚拟化过程1.4 Xen对IO设备的虚拟化过程1.5 Linux Kernel对Xen的⽀持1.6 Xen版本发布简史1.7 Xen的⼯具栈1.8 XenStore1.9 虚拟化中的四种⽹络模型1.10 Xen的安全问题导读2. Xen的安装及配置⽂件说明2.1.1 在CentOS6.6上运⾏Xen的条件2.1.2 Xen的配置2.2.1 Xen 启动DomU的配置⽂件说明2.2.1.1 如何创建⼀个Xen PV模式的VM 【注:HVM模式的VM创建参见试验部分】3. 使⽤libvirt实现Xen虚拟机的图形管理4. PV DomU的根⽂件系统可以以多种不同的⽅式安置提⽰: Xen仅建议学习其原理，不建议花时间学习具体使⽤.若希望了解具体使⽤参考: https:///s/1A77aJdoBK7CPIF7FVngudQ 查看此⽂件需要使⽤Cherrytree⽂档编辑器查看1. Xen的简介 Xen是⼀个开源的可直接运⾏于硬件层之上的虚拟化软件,它可在传统虚拟技术极度不友好的X86架构上也有上佳的表现它是英国剑桥⼤学开发的开源虚拟化软件,它的初衷是在⼀台物理机上运⾏上百台虚拟机; Xen的设计⼗分精巧,它属于虚拟化type-I ,因为Xen实际是⼀个简化版的Hypervisor层;相对于Type-II类型的基于Host的虚拟化(如:VMware Workstattion),其性能相对会较好;Xen仅对CPU和Memory直接接管，⽽其它IO硬件驱动则由其上运⾏的第⼀个虚拟机来提供⽀持.这样做的原因是: Xen⽆法为众多IO设备开发驱动,⽽硬件设备的开发商也不会专为Xen提供驱动,因此Xen采⽤了这样⼀种特别的设计⽅式。
Xen默认认为⾃⼰是直接运⾏于硬件层之上的虚拟化软件,并且可以直接驱动CPU和内存,需注意CPU和内存是所有想要运⾏的操作系统必须能直接⽀持的,但Xen为保证⾃⾝的⼩巧,它并没有提供虚拟机的管理接⼝,因此它采⽤了⼀种独特的⽅式,先运⾏⼀台特权虚拟机,且这台VM必须⽀持Kernel的修改,因此选择开源的Linux做为特权VM是最合适的,这样也可⽅便采⽤Linux所⽀持的⽅式来开发虚拟机管理接⼝,实现与Xen Hypervisor层直接交互来完成为VM分配CPU和内存资源及创建、删除、停⽌、启动VM的管理接⼝;通常这台特权虚拟机⼀定会采⽤当前⽐较流⾏的Linux发⾏版,因为它能⽀持更多IO硬件设备,如:⽹卡,磁盘,显卡,声卡等; 到⽬前为⽌，NetBSD, GNU/Linux, FreeBSD和Plan 9，OpenSolaris等系统已经⽀持已半虚拟化⽅式运⾏在Xen的DomU中；⽬前Xen已经⽀持x86，x86_64和ARM等平台，并正在向IA64、PPC移植。