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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 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)。
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 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。
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。
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。
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。
