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《Linux虛擬機Xen架構(gòu)與原理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、本文主要介紹Xen:一種使用在Linux/Unix系統(tǒng)下「虛擬機器(VirtualMachine)軟體」。虛擬機器(VirtualMachine):將實體機器作虛擬化的動作,藉由軟體的模擬,使得一臺實體機器能夠運行起來像是好多臺電腦一樣,而「虛擬出來的機器」對于一般使用者來說,除非特別去調(diào)查,與「一般其他的實體機器」并不會感受到太大的差別。底下列出一般常見的虛擬機器與其用途,提供參考:功能范例模擬早期電動玩具機臺任天堂、PlayStation、大型電玩等等電玩模擬器用來執(zhí)行跨平臺應(yīng)用程式Java與.NET虛擬機器模擬x86主機VMware與Xen虛擬機器軟體Xe
2、n架構(gòu)了解虛擬機器概念后,接著來談到我們的主角:『Xen』現(xiàn)階段主要運行于Linux/Unix系統(tǒng)的Xen虛擬機器,是一個注重效能的平行虛擬化(Paravirtualization)系統(tǒng),雖然說Xen能夠運行在許多Unix/Linux系統(tǒng),但因為考量介紹Xen系統(tǒng)的方便性,以下主要以當紅的Linux作業(yè)系統(tǒng)來探討Xen。要使得Linux支援Xen必須從LinuxKernel來做改造,也就是要重新編譯LinuxKernel,重新編譯LinuxKernel聽起來似乎不是一件簡單的事情,所幸許多LinuxDistribution已經(jīng)將支援Xen的LinuxKernel
3、編譯好啰,所以我們只要直接使用Xen的Kernel來開機即可,另外要特別聲明XenKernel有兩種『Xen0』(Domain-0)與『XenU』(Guest系統(tǒng))。Xen0要跑Xen的實體電腦需先跑Xen0的Kernel以后,再以Xen0為基礎(chǔ)來執(zhí)行多個XenUGuest系統(tǒng)于Xen0系統(tǒng)上,簡單說Xen0是全部XenU的母系統(tǒng)。Note:意思是若Xen0故障損壞,會影響到所有的XenUGuest系統(tǒng)。XenU您可以同時運行『多個』XenUGuest系統(tǒng)在一個Xen0的實體電腦上,且各個XenU系統(tǒng)是獨立并且不互相影響,意思是若其中一個XenU故障損壞亦不會影
4、響到其他Xen系統(tǒng)。Xen優(yōu)點相對其他的虛擬機器軟體來說,Xen最大優(yōu)勢在于『高效能』(HighPerformance),因為Xen采用Paravirtualization而不是使用模擬(Emulation)、全系統(tǒng)模擬(fullsystemsimulation)方式,所以能夠使得Xen系統(tǒng)效能優(yōu)于其他虛擬機器軟體。Tips:全系統(tǒng)模擬以VMware為例,是模擬x86PC,可以從BIOS開機重新安裝作業(yè)系統(tǒng),缺點是「效能」上就比不上Xen使用Paravirtualization方式,優(yōu)點是可以隨性安裝Windows、Linux或FreeBSD這一類x86的作業(yè)系
5、統(tǒng)。安全(Security)XenUGuest系統(tǒng)之間除了正常管道外(例如:ssh、vnc或NFS這些網(wǎng)路服務(wù)等等),是無法互相影響彼此安全性,若是Xen0有著多張網(wǎng)路介面卡,Xen系統(tǒng)甚至能夠使得XenU使用獨立網(wǎng)路卡(限制XenU無法使用所有的網(wǎng)路卡),而且某個XenU若是故障損壞了,也不會使得其他的XenU或Xen0故障。Note:注重系統(tǒng)安全是虛擬機器基本功能之一。Xen缺點說到Xen缺點應(yīng)該算以『不能執(zhí)行Windows作業(yè)系統(tǒng)』這個問題最大,原因還是在于講求效能的Xen采用Paravirtualization虛擬技術(shù)必須更改WindowsKernel才
6、能執(zhí)行WindowsGuest系統(tǒng),當然Windows并沒有提供我們來更改。不過另外有個好消息,由CPU大廠Intel提供VT技術(shù)(VirtualizationTechnology),使得虛擬機器軟體(例如Xen、VMware)透過「全虛擬」動作來運行許多不同的x86作業(yè)系統(tǒng),使得Xen藉由IntelVT作『全虛擬』在不修改Windows核心下,也能跑WindowsGuest系統(tǒng)。使用IntelVT技術(shù)的另一個重點是:以往在沒有IntelVT技術(shù)時,全虛擬Guest系統(tǒng)效能低落,藉由IntelVT技術(shù),可使Guest系統(tǒng)存取硬體效能更加快速與直接,大大增進Gue
7、st系統(tǒng)效能與可用度。Note:與Intel同為CPU大廠之一AMD也推出類似的技術(shù)名稱為『Pacifica』。Xen與同性質(zhì)軟體比較與『Xen』類似的虛擬機器軟體較知名有「VMware」、「微軟VirtualPC與VirtualServer」與「ParallelsWorkstation」Xen采用Paravirtualization方式,主要是她主推效能至上,也就是以效能見長。而其他采用全虛擬方式(例如VMware、ParallelsWorkstation)虛擬機器,主要是可以執(zhí)行任何x86作業(yè)系統(tǒng),所以是以相容性見長。而微軟VirtualPC官方網(wǎng)站說明只支
8、援Windows系列Gu