Кіріспе

виртуализациялық бағдарламалық жасақтама
1-типті гипервизор

Бағдарламалық жасақтама архитектурасы

Xen Project машинадағы кез келген бағдарламалық жасақтамадан, микрокодтан басқа, жоғарырақ артықшылықты CPU күйінде жұмыс істейді. Гипервизордың міндеттеріне барлық виртуалды машиналардың ("домендер") жадты басқаруы мен CPU жоспарлауы, сондай-ақ ең жоғары артықшылыққа ие доменді ("dom0") іске қосу кіреді – ол әдетте аппараттық құралдарға тікелей қол жеткізе алатын жалғыз виртуалды машина. Dom0 арқылы гипервизорды басқаруға және артықшылықтары шектеулі домендерді ("domU") іске қосуға болады. Dom0 домені әдетте Linux немесе BSD нұсқасы болып табылады. Пайдаланушы домендері дәстүрлі операциялық жүйелер, мысалы Microsoft Windows болуы мүмкін, онда артықшылықты командалар аппараттық виртуализация командалары арқылы қамтамасыз етіледі (егер хост процессор x86 виртуализациясын қолдайтын болса, мысалы Intel VT-x және AMD-V), немесе паравиртуализацияланған операциялық жүйелер, онда операциялық жүйе виртуалды машинаның ішінде жұмыс істеп жатқанын біледі де, артықшылықты командаларды орындаудың орнына гипервизорға тікелей шақырулар жасайды. Xen Project GNU GRUB сияқты жүктеуіштен басталып, әдетте хост доменіне (dom0) паравиртуализацияланған хост операциялық жүйесін жүктейді.

Тарих

Xen Кембридж университетінде компьютерлік зертхананың аға оқытушысы Иан Пратт және оның докторанты Кир Фрейзер бастаған зерттеу жобасы ретінде пайда болды. Xen-нің алғашқы жалпыға қолжетімді нұсқасы 2003 жылы шығарылды, ал 2004 жылы v1.0 нұсқасы жарияланды. Ұзақ өтпей Пратт пен Фрейзер, сондай-ақ Саймон Кросби және негізін қалаушы бас директор Ник Гольт сияқты басқа да Кембридж түлектері Xen-ді бәсекеге қабілетті корпоративтік өнімге айналдыру үшін XenSource Inc. компаниясын құрды. Құрылғылық ресурстары салыстырмалы түрде аз смартфондар/ IoT сияқты кіріктірілген жүйелерді қолдау мақсатында, ARM процессорындағы Secure Xen ARM архитектурасы 2007 жылдың 17 сәуірінде IBM TJ Watson орталығында өткен Xen Summit-те көрсетілді. Secure Xen ARM бастапқы коды 2008 жылдың 24 маусымында Xen Summit-те Samsung Electronics компаниясында Кембридж түлегі Санг-Бам Сух тарапынан алғаш рет жарияланды. 2007 жылдың 22 қазанында Citrix Systems XenSource компаниясын сатып алуды аяқтады, ал Xen жобасы xen.org доменіне көшірілді. Бұл көшіру біраз уақыт бұрын басталған болатын және Xen жобасының консультативтік кеңесінің (Xen AB) құрамында Citrix, IBM, Intel, Hewlett Packard, Novell, Red Hat, Sun Microsystems және Oracle компанияларының өкілдері бар екендігін көрсетті. Xen Advisory Board Xen жобасының жетекшісіне кеңес береді және Xen тауарлық белгісіне жауапты, оны Citrix Xen гипервизорын жүзеге асыратын барлық сатушылар мен жобаларға тегін лицензиялады. Citrix сонымен қатар XenApp және XenDesktop сияқты Xen-мен байланысы жоқ жеке өнімдері үшін де Xen брендін пайдаланды. 2013 жылдың 15 сәуірінде Xen жобасы Linux Foundation басшылығымен бірлескен жоба ретінде қайта ұйымдастырылғаны туралы хабарланды. Linux Foundation ескі "Xen" тауарлық белгісінің коммерциялық қолданылуынан жобаны ажырату үшін "Xen Project" үшін жаңа тауарлық белгіні енгізді. Сонымен қатар, xenproject.org мекенжайында жаңа қоғамдық веб-сайт іске қосылды. Хабарлама жарияланған кездегі жоба мүшелері: Amazon, AMD, Bromium, CA Technologies, Calxeda, Cisco, Citrix, Google, Intel, Oracle, Samsung және Verizon. Xen жобасының өзі басқару құқығына ие. Linux ядросының 3.0 нұсқасынан бастап, dom0 және domU үшін Xen қолдауы негізгі ядрода қолжетімді.

Шығару тарихы

Версиясы Шығарылған күні Ескертулер 1.0 2003 10 02 2.0 2004 11 05 PV қонақтарының тірі көшірілуі. 3.0 2005 12 05 HVM қонақтары үшін Intel VT технологиясын қолдайды. Intel IA 64 архитектурасын қолдау. 3.0.4-ке дейінгі нұсқалар: AMD SVM виртуализациялау кеңейтулерін қолдау. PowerPC архитектурасын қолдау. Паравиртуалды қонақтар үшін графикалық буферді қолдау. 3.1 2007 05 18 HVM қонақтарының тікелей көшірілуі, XenAPI 3.2 2008 01 17 PCI өтуі және хост жүйесі үшін ACPI S3 дайындық режимі. 3.3 2008 08 24 PCI өтуін және қуатты басқаруды жақсарту. Xen ARM гипервизорының бастапқы коды ARM процессорларын қолдау үшін жарияланды. 3.4 2009 05 18 "Xen Client Initiative" бастапқы нұсқасы, қысқаша XCI. 4.0 2010 04 07 PVOps арқылы іске асырылған dom0 Linux ядросын пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл мақсатта Linux ядросының 2.6.31 нұсқасы өзгертілді, өйткені ресми Linux ядросы dom0 ядросы ретінде пайдалануды қолдамайды (2010 жылдың шілдесі). 4.1 2011 03 25 Кейбір жақсартулар: 255-тен астам процессорларды қолдау, тұрақтылықты жақсарту. Linux ядросы v2.6.37 және одан кейінгі нұсқалары dom0 ядросы ретінде қолдау көрсетеді. 4.2 2012 09 08 XL әдепкі құралдар жиынтығы болды. 4095-ке дейін хост процессорлары және 512-ге дейін қонақ процессорларын қолдау. 4.3 2013 07 09 Эксперименттік ARM қолдауы. NUMA-ға бейімделіп жоспарлау. Open vSwitch қолдауы. 4.4 2014 03 10 libxl үшін берік libvirt қолдауы, жаңа кеңейтілген оқиға арнасының интерфейсі, ARM үшін гипервизор ABI тұрақты деп жарияланды, Intel аппараттық құралдарында Nested Virtualization. 4.5 2015 01 17 43 маңызды жаңа мүмкіндіктермен 4.5 жоба тарихындағы ең көп жаңартуларды қамтиды. Жақсартылған: қауіпсіздік, тірі көшірулер, өнімділік және жүктеме. Аппараттық қолдау (ARM және Intel Xeon). 4.8.1 2017 жылдың 12 сәуірі 4.9 2017 жылдың 28 маусымы Xen Project 4.9 нұсқасының ескертулері 4.10 2017 жылдың 12 желтоқсаны Xen Project 4.10 нұсқасының ескертулері 4.11 2018 жылдың 10 шілдесі Xen Project 4.11 нұсқасының ескертулері 4.12 2019 жылдың 2 сәуірі Xen Project 4.12 нұсқасының ескертулері 4.13 2019 жылдың 18 желтоқсаны Xen Project 4.13 нұсқасының ескертулері 4.14 2020 жылдың 24 шілдесі Xen Project 4.14 нұсқасының ескертулері 4.15 2021 жылдың 8 сәуірі Xen Project 4.15 нұсқасының ескертулері 4.16 2021 жылдың 2 желтоқсаны Xen Project 4.16 нұсқасының ескертулері 4.17 2022 жылдың 14 желтоқсаны Xen Project 4.17 нұсқасының ескертулері 4.18 2023 жылдың 23 қарашасы Xen Project 4.18 нұсқасының ескертулері

Ерекшеліктері

Әкімшілер қолжетімділікті жоғалтпай, LAN желісі арқылы физикалық хосттар арасында Xen виртуалды машиналарын "тірі көшіру" мүмкіндігіне ие. Осы процедура барысында LAN желісі виртуалды машинаның жадын орындалуын тоқтатпай, көшіру арқылы мақсатқа жеткізеді. Бұл процесте виртуалды машина соңғы бағытында жұмыс іле бастағанға дейін соңғы синхронизацияны жүзеге асыру үшін шамамен 60–300 мс тоқтату қажет, бұл үздіксіз көшірудің сезімін тудырады. Осыған ұқсас технология виртуалды машиналарды дискке тоқтатып, олардың жұмыс жай-күйін кейінірек қайта бастау үшін "тоңдыруға" да мүмкіндік береді. Xen 4095 физикалық процессорға, HVM қонағы үшін 256 VCPU-ға, PV қонағы үшін 512 VCPU-ға, хост үшін 16 ТБ жедел жадқа, ал HVM қонағы үшін 1 ТБ жедел жадқа немесе PV қонағы үшін 512 ГБ жедел жадқа дейін кеңейтілуге болады.