虚拟化技术Xen及其应用
Citrix xenapp应用虚拟化介绍
Citrix Confidential - Do Not Distribute
5
正在发生变化的现实世界
业务越来越复杂 应用逻辑和开发协议越来 越繁琐 用户离应用越来越远
应用逐步集中到数据中心上
安全需求也日益增长
Citrix Confidential - Do Not Distribute
6
现实的困惑
的对财富1000企业的信息安 全主管的调查显示：虽然 Citrix (思杰)不是传统意 义上的安全厂商，但却被最 多的企业推为其2008年首选 安全方案供应商！
Citrix Confidential - Do Not Distribute
4
议程
• Citrix 应用交付中心 • Citrix 应用虚拟化解决方案
Citrix Confidential - Do Not Distribute
26
目前的应对方法之一
• 软件分发、补丁管理、客户端监控系统
• 收回管理员权限 • 服务器端集中配置 • 自动分发软件 • 监控客户端的所有操作
• 存在问题
• 环境复杂导致只有70%-80%成功率 • 自动分发时效性难以控制 • 客户端仍然需要很多管理工作量
网络流量
用户
• 应用仍然很慢
• 数据依然脆弱
• 管理成本居高不下
• 用户体验低下
服务器
Citrix Confidential - Do Not Distribute
9
我们需要重新评估系统建设的目的..
我们系统建设的目的不是为了： 将数据中心承载的应用 仅仅建设好数据中心！ 平滑交付到最终使用者
Citrix Confidential - Do Not Distribute
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)。
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。
Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用的开题报告
Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用的开题报告一、研究背景随着移动互联网的快速发展，移动终端设备已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
随之而来的是海量的移动数据，如何有效地处理这些数据并保证安全性成为了移动云计算领域的重要研究课题。
Xen虚拟化技术作为一种重要的虚拟化技术，其在数据处理和安全保障方面有着广泛的应用前景。
因此，研究Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用具有重要的理论价值和实际意义。
二、研究问题1. Xen虚拟化技术的原理和特点是什么？2. 在移动云计算环境下，Xen虚拟化技术的优势和应用场景是什么？3. 如何利用Xen虚拟化技术提高移动云计算的数据处理速度并保障数据安全？三、研究内容1. 对Xen虚拟化技术的原理和特点进行分析和研究；2. 分析Xen虚拟化技术在移动云计算环境下的优势和应用场景；3. 探究Xen虚拟化技术如何提高移动云计算的数据处理速度并保障数据安全；4. 对研究结果进行总结并提出未来研究方向。
四、研究方法1. 文献研究：通过阅读国内外相关的文献，了解Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用；2. 实验研究：利用实验验证Xen虚拟化技术在移动云计算环境下的优势和应用场景，并探讨如何提升数据处理速度和数据安全；3. 数学模型：通过建立数学模型和进行数学分析，深入探究Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用效果。
五、研究意义1. 可以为移动云计算领域的相关企业和研究机构提供参考和借鉴；2. 有利于推广Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用；3. 对提升移动云计算的数据处理速度和数据安全具有重要的意义。
六、预期成果1. 详细分析Xen虚拟化技术的原理和特点；2. 清晰明确Xen虚拟化技术在移动云计算中的优势和应用场景；3. 结合实验验证和数学模型，得出提升移动云计算数据处理速度和数据安全方面的成果；4. 发表相关学术论文，为学术研究和应用推广提供参考。
XEN简介
Xen采用ICA协议，通过一种叫做准虚拟化的技术获得高性能，甚至在某些与传统虚拟技术极度不友好的架构上（x86），Xen也有上佳的表现。
与那些传统通过软件模拟实现硬件的虚拟机不同，在Intel VT-X支持下3.0版本之前的Xen需要系统的来宾权限，用来和Xen API进行连接。
到目前为止，这种技术已经可以运用在NetBSD, GNU/Linux, FreeBSD 和Plan 9系统上。
Sun微系统公司也正在积极地将Solaris移植到Xen平台之上。
Xen虚拟机可以在不停止的情况下在多个物理主机之间实时迁移。
在操作过程中，虚拟机在没有停止工作的情况下内存被反复的复制到目标机器。
虚拟机在最终目的地开始执行之前，会有一次60-300毫秒的非常短暂的暂停以执行最终的同步化，给人无缝迁移的感觉。
类似的技术被用来暂停一台正在运行的虚拟机到磁盘，并切换到另外一台，第一台虚拟机在以后可以恢复。
Xen目前可以运行在x86系统上，并正在向x86_64、IA64、PPC移植。
移植到其他平台从技术上是可行的，未来有可能会实现。
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。
服务器虚拟化平台比较XenvsVMware
服务器虚拟化平台比较XenvsVMware服务器虚拟化平台比较：Xen vs VMware服务器虚拟化技术是现代企业中广泛应用的一项重要技术，可以帮助企业提高服务器的利用率、降低运维成本，并提供灵活性和可扩展性。
在服务器虚拟化市场上，Xen和VMware是两个受欢迎的选择。
本文将比较Xen和VMware两种虚拟化平台的优势和特点。
一、Xen虚拟化平台Xen是一个开源的虚拟化平台，旨在提供高性能和可扩展性。
它基于虚拟机监视器（Hypervisor）的架构，能够将物理服务器划分为多个虚拟机，并在每个虚拟机上运行不同的操作系统。
以下是Xen虚拟化平台的几个关键特点：1. 性能优异：Xen具有较低的虚拟化开销和良好的性能隔离，可以实现接近原生硬件的性能。
2. 安全性高：Xen具有可靠的隔离机制，可以确保虚拟机之间的安全和隐私。
3. 社区活跃：作为一个开源项目，Xen有庞大的开发者社区支持，可以享受到最新的功能和改进。
4. 灵活性强：Xen可以在不同的硬件和操作系统上运行，提供更大的灵活性。
二、VMware虚拟化平台VMware是一家具有丰富经验的虚拟化技术提供商，其产品包括VMware vSphere和VMware ESXi等。
以下是VMware虚拟化平台的几个关键特点：1. 成熟稳定：VMware是市场上最早提供商之一，拥有广泛的用户基础和成熟的产品线。
2. 功能丰富：VMware提供了全面的管理工具和功能，例如vMotion和vCenter等，可以方便地管理和迁移虚拟机。
3. 兼容性强：VMware支持多种操作系统和硬件平台，并提供了广泛的驱动程序和兼容性支持。
4. 健壮性和可用性高：VMware的虚拟化平台具有高可用性和故障容错功能，可以确保持续性的业务运行。
三、Xen vs VMware通过对Xen和VMware虚拟化平台的比较，我们可以看到它们各自的优势和特点。
以下是Xen和VMware的比较：1. 性能和资源利用率：Xen在性能方面表现出色，与原生硬件执行效率接近。
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
1 2
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
2?
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?
5?
6?
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
1 2
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
3
4
Red Hat RHEV产品介绍
5
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
虚拟化技术的实现原理及其应用
虚拟化技术的实现原理及其应用虚拟化技术是一种将物理硬件抽象成为多个虚拟计算机的技术。
它为企业提供了更大的灵活性、可靠性和安全性，同时也大大提高了资源的利用率。
虚拟化技术的实现原理及其应用值得我们深入了解。
一、虚拟化技术的实现原理虚拟化技术的实现原理可以分为两大类——类型一虚拟机和类型二虚拟机。
类型一虚拟机，也被称为本地虚拟机，是在宿主机上运行的第一个操作系统。
在这个操作系统的基础上，创建新的虚拟机，从而将硬件资源在多个虚拟机之间进行共享。
这种虚拟机是直接在硬件上工作的，提供了最高的性能和灵活性。
常见的类型一虚拟机技术包括VMware Workstation和VirtualBox等。
而类型二虚拟机，也被称为宿主虚拟机，是在宿主操作系统上运行的软件。
这个软件会将硬件资源分配给虚拟机，并通过虚拟设备来模拟硬件环境，从而让虚拟机运行它们自己的实例操作系统。
这种虚拟化技术受到宿主操作系统的限制，对性能和灵活性有所削弱。
常见的类型二虚拟机技术包括KVM和Xen等。
虚拟化技术的实现原理可以说是非常的复杂，需要考虑的因素有很多，比如虚拟设备的建立、虚拟机的网络和存储等问题。
二、虚拟化技术的应用虚拟化技术具有广泛的应用场景，下面我们来看看其中一些典型的应用场景。
1.服务器的虚拟化服务器的虚拟化是虚拟化技术的主要应用场景。
在传统的服务器环境下，企业需要购买数量庞大的服务器硬件来满足自己的需求，而这种情况下的服务器资源是极度浪费的。
而在虚拟化技术的环境下，企业可以通过将多个虚拟机运行在一台服务器上，从而利用服务器资源来满足多个不同应用的需求，从而实现节约成本的目的。
2.桌面的虚拟化桌面的虚拟化是近年来越来越受到企业重视的一项技术。
通过将工作环境和桌面应用虚拟化，员工可以随时随地访问工作环境和应用程序，从而大大提高了工作的灵活性。
此外，桌面的虚拟化还可以大大降低企业的硬件成本，从而实现了资源的更好利用。
3.测试和开发环境的虚拟化测试和开发环境是软件开发中必不可少的一部分，这需要提供一个与发布软件时一致的工作环境。
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。
了解服务器虚拟化技术VMware、HyperV和Xen
了解服务器虚拟化技术VMware、HyperV和Xen服务器虚拟化技术是当今IT领域中非常重要的一项技术，它可以帮助企业提高服务器资源的利用率，降低成本，提高灵活性和可靠性。
在众多的服务器虚拟化技术中，VMware、HyperV和Xen是三大知名的虚拟化平台。
本文将分别介绍这三种虚拟化技术，帮助读者更好地了解它们的特点和应用场景。
VMware虚拟化技术是目前市场上应用最为广泛的虚拟化技术之一。
VMware公司是虚拟化技术的领军企业，其产品包括VMware vSphere、VMware Workstation等。
VMware vSphere是一套完整的虚拟化解决方案，包括VMware ESXi（用于虚拟化服务器）、VMware vCenterServer（用于集中管理虚拟化环境）、VMware vSphere Client等组件。
VMware虚拟化技术具有良好的稳定性和性能，支持多种操作系统和应用程序的虚拟化，并且提供了丰富的管理工具和功能，可以满足企业各种虚拟化需求。
HyperV是微软推出的虚拟化平台，是Windows Server操作系统的一部分。
HyperV提供了一套完整的虚拟化解决方案，包括HyperV虚拟化服务器、HyperV管理工具等。
HyperV虚拟化技术与Windows Server 操作系统深度集成，可以方便地部署和管理虚拟化环境。
HyperV虚拟化技术在Windows生态系统中具有一定的优势，可以无缝集成WindowsServer、Active Directory等Microsoft产品，适合那些已经使用Microsoft产品的企业。
Xen是一种开源的虚拟化技术，由剑桥大学开发并开源。
Xen虚拟化技术具有良好的性能和安全性，被广泛应用于云计算、大型数据中心等领域。
Xen虚拟化技术支持多种硬件架构和操作系统，可以在不同平台上运行，具有很好的灵活性和可移植性。
Xen虚拟化技术还支持虚拟机的Live Migration功能，可以在不中断服务的情况下将虚拟机迁移到其他物理服务器，提高了系统的可用性和可靠性。
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。
Xen虚拟化技术
•Xen是由剑桥大学开发的开放源代码的I型虚拟化软件。
•I型：虚拟机直接运行在系统硬件上，创建硬件全仿真实例，被称为“裸机”型。
•II型：虚拟机运行在传统操作系统上，同样创建的是硬件全仿真实例，被称为“托管（宿主）”型。
•Ⅲ型：虚拟机运行在传统操作系统上，创建一个独立的虚拟化实例（容器），指向底层托管操作系统，被称为“操作系统虚拟化”。
•Xen hypervisor直接运行在硬件之上，负责对CPU、Memory、以及I/O的操作。
它是在退出引导装载程序后的第一个运行的程序。
在顶部运行了多个虚拟机，每一个运行的虚拟机实例被称为domain或者guest。
有一个非常特殊的域就是domain 0，它包含所有的系统设备驱动，以及用来创建、销毁和配置虚拟机的控制权。
•Xen hypersvisor是一个非常小（小于150000行代码）的的软件层，它直接运行在硬件之上，负责CPU、内存、以及I/O的管理。
它是在设备引导装载后第一个运行的程序。
Hypervisor本身没有输入、输出的功能，就像网络和存储。
•Guest Domain/Virtual Macheine 是一个虚拟化的环境，都运行自己的操作系统和应用程序。
Xen支持两种不同的虚拟化模式，分别是半虚拟化（PV）和完全虚拟化（HVM）。
两种模式可以同时运行在同一个Xen系统中。
也可以在完全虚拟化环境中使用半虚拟化的技术：从本质上在PV和HVM之间创建一个连续的统一体。
这种技术被称为PV on HVM。
Xen Guest是与硬件完全的独立的：也就是说，它们没有访问硬件和I/O功能的特权。
因此它们又被称为无特权域（unprivileged domain/ Domu）。
•控制域（Domain 0）是一个非常特殊的虚拟机，它拥有直接访问硬件，控制系统I/0功能，以及和其他的虚拟机进行交互。
它还可以通过被控制的系统提供了一个和外部设备连接的接口。
但是，并不是在没有控制域（Domain 0）的情况下，Xen hypervisor就没有任何的作用，它只是被系统启动的第一个虚拟机。
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。
服务器虚拟化技术VMwareHyperV和Xen的比较
服务器虚拟化技术VMwareHyperV和Xen的比较服务器虚拟化技术VMware、Hyper-V和Xen的比较虚拟化技术在当今的企业网络环境中起着至关重要的作用。
它可以将一台物理服务器分割成多个虚拟服务器，从而利用更少的硬件资源运行更多的应用程序和任务。
在众多虚拟化平台中，VMware、Hyper-V和Xen是最为知名和广泛使用的。
本文将比较这三种主要的服务器虚拟化技术，包括其特点、功能、性能和适用场景。
一、VMware虚拟化技术VMware是业界最早、最成熟的虚拟化技术提供商之一，其虚拟化平台拥有广泛的功能和灵活性。
VMware提供两种主要的虚拟化产品：VMware Workstation用于桌面虚拟化，VMware ESXi用于服务器虚拟化。
1. 特点VMware具有强大的虚拟化管理和集中管理功能，可通过VMware vCenter对虚拟机进行管理和监控。
它支持多种操作系统，兼容性较好。
VMware还提供高级的功能，如实时迁移(vMotion)、容错(Fault Tolerance)和高可用性(High Availability)等，可确保虚拟机的持续可用性和性能。
2. 功能VMware提供了丰富的功能和工具，如虚拟机快照、动态资源调整、存储虚拟化、网络虚拟化等。
其管理界面直观易用，提供了丰富的选项和配置。
3. 性能VMware在性能方面表现出色，具有低延迟、高吞吐量和稳定性。
其虚拟机性能接近于物理机，能够满足大部分应用程序的要求。
4. 适用场景由于VMware具备广泛的功能和灵活性，适用于大中型企业和具有复杂IT环境的组织。
VMware在安全性、可靠性和性能方面都有较高的要求的场景中表现出色。
二、Hyper-V虚拟化技术Hyper-V是微软推出的一种虚拟化技术，旨在为Windows平台提供强大的虚拟化解决方案。
1. 特点Hyper-V作为Windows Server操作系统的一部分，具有良好的与其他微软产品的集成性。
Xen and the art of virtualization中译版
换，执行和缓存等开销） 。ESX Server 实现中采用的技术是建立系统结构（system structure） （比如页表）的影子版本，通过为每一次“更新”操作设立陷阱来解决虚拟页表和物理页表 的一致性问题（//具体细节还是要看 ESX Server 的说明） 。但是在处理“更新密集”型的操作 （如创建新的应用进程）的时候，该方法会带来高昂的开销。 除了 x86 架构非常复杂的原因，还有一些其它方面的争论反对“完全虚拟化” 。其中值 得一提的是，被操控的操作系统在一些情况下需要接触到真实的资源。例如，提供真实时间 和虚拟时间以允许 guest OS 能够更好地支持“时间敏感”型的任务，还可以正确地操作 TCP 超时和 RTT 估算；给出真实的机器地址以允许 guest OS 能够利用超级页（superpage）或者 页染色（page coloring）等方法改进性能。 我们提出的虚拟机抽象能够避免完全虚拟化带来的种种缺陷。 这种虚拟机抽象和底层硬 件相似却并不完全相同，因此被称之为“准虚拟化” （//paravirtualization：或者翻译为半 虚拟化？后面译文沿用准虚拟化）方法。这种方法虽然需要对 guest OS 进行一些改动，但 是它能够改善性能。还有特别重要的一点需要说明：准虚拟化方法不会对应用二进制接口 （ABI）进行修改，因此用户也就不用修改那些在 guest OS 上执行的应用程序。 我们进行的关于准虚拟化方法的讨论要遵循以下一些规则： 1.最基本的是要支持那些不经改动的应用二进制文件的执行， 即用户不用对应用程 序做针对 Xen 的转换。因此我们必须虚拟化现有的标准 ABI 所需的全部体系结构特征。 2.很重要的一点是要支持完整的多应用操作系统。 这就需要将在单个 guest OS 实例 中的复杂的服务器配置虚拟化（//例如，如果 guest OS 上配置了 ftp 服务，那么虚拟硬件就 要打开相应端口） 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
虚拟化技术Ｘｅｎ及其应用
[摘要]Xen是一个开放源代码，基于x86 CPU架构的虚拟机监视器（VMM），借助于Xen 可以在单个物理硬件上同时实现多个操作系统的运行。
主要介绍Xen 的特点和结构，实例演示以及应用领域。
[关键词]Xen虚拟机半虚拟全虚拟
一、引言
随着服务器整合需求不断的升温，虚拟化技术正越来越受到关注。
而伴随着现代计算机不断增强的处理能力，利用虚拟化技术实现多个不同的操作系统在同一台计算机上的高性能运行将带来广阔的发展前景。
利用Xen 可以在一台计算机实现多个操作系统的同时运行，Xen可以广泛应用于服务器整合领域以及软件开发过程中。
二、Xen简介
Xen是一个开放源代码，基于x86 CPU架构的虚拟机监视器（VMM），借助于Xen 可以在单个物理硬件上同时实现多个操作系统的运行。
Xen支持x86/32, x86/64平台，其虚拟机的性能能够接近真实硬件环境，同时它实现了不同计算机间的虚拟机的动态迁移，即允许虚拟机操作系统以及其上的应用程序动态地在服务器间互相迁移，实现了服务器负载的均衡，最大限度的做到资源的合理应用。
Xen虚拟机能最大支持32个虚拟CPU（VCPU），并允许虚拟CPU的热插拔。
随着Intel和AMD在其CPU中增加辅助虚拟化技术（Intel VT和AMD-V），Xen已经实现全虚拟，即不用修改虚拟机操作系统即可实现对于系统的虚拟化，增加了Xen的应用范围。
从Xen3.0起Xen同时支持半虚拟（para-virtualization）和基于硬件的全虚拟（full virtualization）。
半虚拟化的Xen虚拟机主要为了实现系统的高性能，它需要通过修改客户操作系统来实现利用Xen提供的平台接口。
和半虚拟相比，全虚拟无须修改客户操作系统，但是它需要为客户操作系统提供一个完全虚拟化的平台。
三、Xen整体结构
Xen 可以同时实现管理多个虚拟机客户操作系统的独立运行，通过Xen对各个域(Domain)的合理调度可以实现高效利用CPU资源。
而各个客户操作系统则可以分别管理自身应用程序。
初始化域(Domain0)将在系统引导时自动创建并拥有特殊的管理权限。
通过Domain0可以创建其它的域，并管理虚拟设备。
当系统引导时，首先将创建一个Domain0，其可以使用控制接口。
控制接口可以提供创建和结束其他域的权限，并控制其它相关调度参数，物理地址分配以及访问硬盘、网络设备等的权限。
四、Xen实例
以下为全虚拟化Domain2的Xen配置文件，其中：builder = “hvm”表示该域为基于硬件的虚拟机（HVM）；memory 表示Domain2指定的内存大小为256MB；vif 分别指定了Domain2的网卡物理地址，IP地址以及掩码；disk则定义了Domain2的物理分区映射点。
name = “winxp”
builder = “hvm”
memory = “256”
disk = [ …file:/home/Xen_Guests/winxp,hda,w‟, ]
vif=[…type=ioemu,mac=00:16:3e:48:1a:3e, bridge=xenbr0‟,]
uuid = “6d5f109d-cde9-aa57-65d8-48f824a06166”
device_model = “/usr/lib/xen/bin/qemu-dm”
kernel = “/usr/lib/xen/boot/hvmloader”
vnc=1
vncunused=1
apic=1
acpi=1
pae=1
vcpus=1
serial = “pty” # enable serial console
on_reboot = …restart‟
on_crash = …restart‟
五、Xen应用领域
服务器整合：在一台计算机上同时使用多个服务器，不仅可以整合利用率低的服务器，节省软硬件资源，而且可以大大降低维护和运行的费用。
同时由于Xen的动态迁移的特点，可以更加灵活的实现服务器负载的合理分配。
开发测试环境简化：在软件开发中在不同的操作系统上实现开发与测试的简化，例如在一台计算机上实现不同操作系统下的软件测试，或者也可以应用于内核开发，通过在虚拟机上进行内核测试即可免去架设测试计算机。
六、结论
由于Xen是开放源代码的，因此必定会吸引了更多的开发者。
同时，随着Intel和AMD的CPU对于虚拟化技术的支持，Xen已经实现了基于硬件的虚拟化，这将使其拥有更广阔的发展空间。
参考文献：
[1]P.Barham 等. Xen and the art of virtualization. 见：19th ACM Symposium on Operating Systems Principles, 2003.
[2]Xen3.0 User Manual.见：/xenwiki/,2005.
[3]Ian Pratt. The Xen Roadmap.见：/Xen.wiki/, 2006.。