XEN简介

一、 xen概述

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。

二、Xen基本组件

• Xen Hypervisor：直接运行于硬件之上是Xen客户操作系统与硬件资源之间的访问接口(如：)。通过将客户操作系统与硬件进行分类，Xen管理系统可以允许客户操作系统安全，独立的运行在相同硬件环境之上。

• Domain 0：运行在Xen管理程序之上，具有直接访问硬件和管理其他客户操作系统的特权的客户操作系统。

• DomainU：运行在Xen管理程序之上的普通客户操作系统或业务操作系统，不能直接访问硬件资源（如：内存，硬盘等），但可以独立并行的存在多个。

                                                 

1、Xen Hypervisor

    Xen Hypervisor是直接运行在硬件与所有操作系统之间的基本软件层。它负责为运行在硬件设备上的不同种类的虚拟机（不同操作系统）进行CPU调度和内 存分配。Xen Hypervisor对虚拟机来说不单单是硬件的抽象接口，同时也控制虚拟机的执行，让他们之间共享通用的处理环境。

    Xen Hypervisor不负责处理诸如网络、外部存储设备、视频或其他通用的I/O处理。

2、Domain 0

 Domain 0 是经过修改的Linux内核，是运行在Xen Hypervisor之上独一无二的虚拟机，拥有访问物理I/O资源的特权，并且可以与其他运行在Xen Hypervisor之上的其他虚拟机进行交互。所有的Xen虚拟环境都需要先运行Domain 0，然后才能运行其他的虚拟客户机。

     Domain 0 在Xen中担任管理员的角色，它负责管理其他虚拟客户机。

     在Domain 0中包含两个驱动程序，用于支持其他客户虚拟机对于网络和硬盘的访问请求。这两个驱动分别是Network Backend Driver和Block Backend Driver。  Network Backend Driver直接与本地的网络硬件进行通信，用于处理来自Domain U客户机的所有关于网络的虚拟机请求。根据Domain U发出的请求Block Backend Driver直接与本地的存储设备进行通信然后将数据读写到存储设备上。

3、Domain U

 Domain U客户虚拟机没有直接访问物理硬件的权限。所有在Xen Hypervisor上运行的半虚拟化客户虚拟机（简称：Domain U PV Guests）都是被修改过的基于Linux的操作系统、Solaris、FreeBSD和其他基于UNIX的操作系统。所有完全虚拟化客户虚拟机（简 称：Domain U HVM Guests）则是标准的Windows和其他任何一种未被修改过的操作系统。

无论是半虚拟化Domain U还是完全虚拟化Domain U，作为客户虚拟机系统，Domain U在Xen Hypervisor上运行并行的存在多个，他们之间相互独立，每个Domain U都拥有自己所能操作的虚拟资源（如：内存，磁盘等）。而且允许单独一个Domain U进行重启和关机操作而不影响其他Domain U。

                                                  

 

三、xen虚拟化类型

Xen对虚拟机的虚拟化分为两大类，半虚拟化（Para virtualization）和完全虚拟化（Hardware VirtualMachine）。

1、半虚拟化(PV)

半虚拟化（Paravirtualization）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 管理程序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。

2、完全虚拟化(HVM)

    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。

四、Xen基本体系架构及运行原理

1、Xen体系架构

Xen 的 VMM ( Xen Hyperviso ) 位于操作系统和硬件之间，负责为上层运行的操作系统内核提供虚拟化的硬件资源，负责管理和分配这些资源，并确保上层虚拟机（称为域 Domain）之间的相互隔离。Xen采用混合模式，因而设定了一个特权域用以辅助Xen管理其他的域，并提供虚拟的资源服务，该特权域称为Domain 0，而其余的域则称为Domain U。