深入学习Xen新起点,全面介绍Xen虚拟机
上一篇 / 下一篇 2008-01-11 01:02:26 / 个人分类:Virtualization
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作者:Redant
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c*o8Id$qw&J1Ja0本文主要是写给新接触Xen的开发者及想深入了解Xen的人。
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Pc2?'D.]F0dh.x2o.P0Xen VMM(virtual machine monitor)是由剑桥大学计算机实验室开发的一个开源项目,它能够让我们创建更多的虚拟机,每一个虚拟机都是运行在同一个操作系统上的实例。51Testing软件测试网 h'}!{%?.K
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o#c2t/Hd%Y0这些客户OS可以是修补过的Linux内核2.4或2.6,也可以是修补过的NetBSD/FreeBSD内核。用户应用程序就运行在这些客户OS上,并不需要修改任何代码。
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我曾经紧密跟踪Xen项目一年多。对Xen产生兴趣是在读了2004年的OLS(Ottawa Linux Symposium)论文集之后。
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完全虚拟化已经被一些硬件仿真程序实现了。硬件仿真器的不利因素是它们的性能。
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FrHr6~,X0Xen项目(半虚拟化)的思想已经不是很新鲜了。性能度量和它达到的高效性,能够被看作是一个突破,运行Xen的系统开销确实非常小,大约占3%。
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就像刚才所说的那样,现在的Xen要为内核打补丁,但是,将来的处理器能支持虚拟化,内核也就不需要打补丁了。比如说,Intel的VT和AMD的Pacifica处理器都将包括这种支持。
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XenSource公司2005年8月在Intel开发者论坛(IDF)上发表声明说,它已经利用Intel的VT-Enabled平台和Xen技术虚拟化了Linux和Windows XP SP 2。51Testing软件测试网m1T+u;q?
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n NU1Oj0I0如果没有其它虚拟化方法的话,Intel的VT和AMD的Pacifica将会在对Xen的支持上展开竞争。51Testing软件测试网(xJO,X9jA
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同
时参与竞争的还有VMWare公司的ESX
Server,它不是基于Xen的虚拟化解决方案。VMWare公司2005年8月初声明,他将通过一个叫VMware Community
Source的计划允许他的合作伙伴使用VMware ESX Server的源代码和接口。51Testing软件测试网|fm:{XWQF
x"[%Y|(d;?1wkH`0VMware的一个显著优势就是它不需要在客户OS上打补丁。VMware可能比Xen运行地慢一些,因为它使用影子页表(shadow page tables),而Xen同时使用直接和影子页表。51Testing软件测试网PN}9GR4g(t
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Xen已经在像Fedora Core 4、Debian和SuSE Professional 9.3这些产品中捆绑发行了,它也将被包含在RHEL 5中。51Testing软件测试网2m `^Tt,L
x\IC3ZJ:u,`0针对其它处理器的支持正在有条不紊地进行着。Xen小组致力于x86_64 port,同时IBM着手于提供Power 5芯片的支持。
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在Xen中,一个“系统管理程序”运行在0环,客户OS运行在1环,应用程序运行在3环。这种关系对于x64/64有一点不同,就是客户内核和应用程序都运行在3环上。
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Xen自身被称为“系统管理程序”,是因为它比客户OS的系统管理代码运行所需的特权级还高。
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yQB]S-ZCe0当
系统引导的时候,Xen被装载到0环的内存中。它在1环上启动修补过的内核,这被称作是domain
0(译者注:domain是指一个运行中的虚拟机,在其上有一个guest
OS在执行)。从这个domain开始,你可以创建更多的domain,也可以销毁它们,可以进行domain的迁移、设置参数等等。你创建的那些
domain也运行在1环它们的内核中。用户应用程序运行在3环。
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2x+f|AI2q^!~2R0目
前,修补过的Linux内核2.4和2.6可以作为domain 0。据Xen开发者所说,将来domain
0仅支持2.6的内核补丁。构造domain
0的大部分工作是在xen/arch/x86/domain_build.c中的construct_dom0()方法中实现的。51Testing软件测试网bZn"k&j
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物理设备驱动程序只能运行在特权级,也就是domain 0上。Xen依靠Linux或其它修补过的OS内核对它所有的设备提供虚拟化支持。这样的好处就是Xen的开发者不必再去开发设备驱动程序。51Testing软件测试网SgFqJ@"Ap
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在一个有标签TLB的处理器上使用Xen能够大大提高性能。标签TLB能够把ASID(address space identifier)放在TLB入口处。有了这个特性,当处理器在系统管理程序和客户OS之间切换时就不需要刷新TLB了,这大大减少了系统开销。
Xend Deamon51Testing软件测试网K,R.f`6`;|
DYs@@X0首先,我们介绍一下Xend,它是Xen控制器daemon,意思是说它负责处理创建、销毁、迁移以及其它许多domain管理的任务。它很大一部分动作是基于一个HTTP服务器的。大量对domain的控制请求都是通过发送HTTP请求来实现的。