Xen管理程序(hypervisor)是一款出色的開源程序，由XenSource帶頭，與Xen社區協作開發，IBM是最活躍的貢獻者。最初它是劍橋大學計算機實驗室的一個x86虛擬化研究項目，但Xen很快就超出了研究范疇，并成立了一個獨立的公司XenSource，由其進行協調開發，在創立了開源項目的同時還發布了Xen商業版本。

Citrix系統公司在2007年10月22日收購了XenSource，現在XenSource每年的收入超過了1千萬美元，Xen的發展速度實在是太快了，Citrix每年發布兩個新版本，現在最新的版本是2009年6月發布的5.5。

雖然Xen現在是屬于XenSource的，由于它本身是開源軟件，因此存在相當多的分支版本，有些是由其它廠商發布的，最常見的版本有：

1、Xen(由XenSource發布的開源版本)

2、由以下公司發布的商業版本：

3、Citrix系統公司發布的Citrix XenServer

4、Virtual Iron/Oracle發布的Oracle VM

5、Sun公司發布的Sun xVM

Xen強大的功能征服了許多Linux廠商，許多Linux發行版默認采用的hypervisor就是Xen，但有些廠商(最著名的就是Red Hat)最近轉移到了KVM hypervisor，KVM也是一個非常優秀的開源hypervisor。

自從2006年XenSource與微軟建立了密切關系后，它們聯合推動虛擬化行業標準，本次合作擴大了微軟和Xen客戶機的互操作性。

在編寫本文時，XenServer 5.5是使用得最多的版本，預計2010年將會發布V6。

技術特性

Xen是一個開源的裸機或本地hypervisor，由XenSource基于GPL2協議發布，在它的早期版本中，Xen hypervisor引入了半虛擬化的概念(針對x86平臺)，這個功能最初出現在上世紀70年代IBM的System/360-67上，半虛擬化需修改客戶機操作系統，要讓它知道hypervisor在它的底層。

自Xen Server 3.0發布后，硬件廠商開始在硬件級支持虛擬化，如英特爾的VTx和AMD的AMD-V，這些技術主要是集成到現代x86/x64處理器中了，但是在指令集方面有很大的差異，因此靠Xen實現了對硬件的抽象，這樣就不用修改主機了，硬件虛擬化技術簡化了宿主主機的部署，如果沒有這種技術，要修改操作系統(如Windows)內核支持半虛擬化可能是個大問題。

微軟Hyper-V和Xen Server的架構設計非常類似，最大的不同是，在Xen中，Dom0(運行虛擬機監視器和管理I/O的特權域)是一個經過優化的Linux內核，而微軟使用的是Windows Server 2008作為其父分區(Parent Partition)(與Xen中的Dom0類似)，正是由于有這些相似點，Citrix Essentials包才可以在Hyper-V和Citrix Xen Server之間實現虛擬機遷移。
 

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Citrix Xen Server 5.5

按照每年發布2次的節奏，Citrix在2009年6月發布了Xen Server v5.5，本次發布帶來了大量的優化和改進，最值得注意的是管理和存儲架構的更新，Citrix收購XenSource后，通過加快發布速度贏得了不少市場認可，同時Citrix也將來自開源社區的最新技術研究成果加入到上游Xen內核中(未來版本)，這是一個快速占領市場的有效做法。

Citrix Xen Server提供了一個極具競爭力的虛擬化解決方案，Xen Server 5.5最顯著的一個疏忽是過量分配內存資源的能力，內存過量分配(內存膨脹)可以使整合度更高，特別是虛擬桌面方面，如果沒有過量分配內存資源的能力，Citrix XenServer就不能達到其它類似產品的整合率，如VMware的vSphere，Red Hat的KVM，Citrix將會在下一個版本中增加內存過量分配功能。并入到目前開源Xen hypervisor的Xen內核3.4具有下列新特性(希望所有新特性都能在下一個版本中見到)：

1、設備穿透增強，特別是對客戶端設備的支持(更多支持包含在XCI項目中);

2、RAS功能：CPU和內存脫機;

3、電源管理：增強的頻率/電力控制，支持深度睡眠，調度程序和計時器經過優化，峰值時消耗的電力更少;

4、支持Hyper-V啟發接口。

另外，VM故障容錯功能允許在兩臺物理主機上運行一個虛擬機實例，其中一個處于隱藏狀態，兩者步調保持一致，如果主主機發生故障，輔助主機上的虛擬機實例就開始接管，虛擬機完全不用停機，因此對最終用戶是沒有任何影響的，這個技術首先是在VMware的vSphere中引入的。

許可

Citrix XenServer許可計劃簡單有吸引力，核心hypervisor和管理控制臺都是免費的，可以從Citrix網站下載，如果需要更高級的功能，可以購買一兩個“Essentials”包，這些擴展包大大增強了XenServer的功能，如下表所示。

“Essentials”包是按每服務器進行授權的，而不是按處理器或處理器核心，因此在向上擴展方面有很大的吸引力，如IBM的eX4和即將發布的eX5系統。
 

*以上價格來自Citrix/VMware網站2009年7月23日的報價，以美元作為單元。

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Citrix XenServer版本

Citrix已經發布了三個不同版本的XenServer，核心組件都是免費的，附加功能包括兩個Essentials包，組織可以調整它們的許可，隨時增加想要的包。

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Citrix Xen產品堆棧

Xen hypervisor

Xen hypervisor是XenServer的核心，它運行在最低特權層，它位于操作系統下方，直接與硬件打交道，因此算是硬件抽象層，它負責為運行在物理主機上的各個虛擬機調度CPU和內存分區，hypervisor不僅抽象了虛擬機硬件，還控制著虛擬機的執行，因為虛擬機之間要共享相同的處理環境。

在hypervisor上面運行一個或多個客戶機操作系統，在安裝時就創建了第一個客戶機VM，也就是著名的Dom0，這個VM有特權管理訪問hypervisor，并且可以直接訪問物理硬件，它的主要作用是保護hypervisor的管理接口。

最近的變化大大地改進了Xen hypervisor，包括本地運行半虛擬化Windows Server 2008作為一個XenServer客戶機的能力，正如本章前面所提到的，Hyper-V和XenServer的架構類似，微軟和Citrix之間的合作讓一個開啟Xen的Linux客戶機運行在Hyper-V上成為可能，需要用到本地Xen hypercall訪問虛擬功能，微軟提供的軟件組件調用hypercall適配器將XenServer hypercall轉換成Hyper-V hypercall，因此Linux客戶機可以運行在全內核半虛擬化支持下，在Citrix Essentials的Hyper-V版本中支持XenMotion，可以在XenServer和Hyper-V之間實現實時遷移。

Citrix XenServer v5.5使用的是Xen 3.3內核，它為Xen Hypervisor帶來了許多增強：

1、Hypervisor中的電源管理(P&C狀態);

2、硬件輔助分頁增強：2MB頁面支持，具有更好的TLB局域性;

3、CPUID功能級：允許跨不同CPU類型的系統安全域遷移;

4、PVSCSI驅動，直接訪問半虛擬化客戶機;

5、完整的x86實址方式仿真英特爾VT上的HVM客戶機：支持更多的傳統客戶機操作系統。

當Citrix發布下一個XenServer版本時，希望采用新的3.4版Xen內核。

正如前面提到的，更多增強已經在Xen內核的未來版本中存在的。

在計劃的Xen 4.0內核中包括以下特性：

1、RDMA實時遷移支持;

2、Linux 2.6.30或更高版本的Dom0內核;

3、Marvell 6480硬盤Dom0支持;

4、為PV客戶機穿透USB控制器/設備;

5、故障容錯 – Remus和Kemari項目;

6、DomUs級的監控，限制和網絡通信控制;

7、國際化/Unicode支持;

8、象真實交換機那樣配置虛擬橋(如控制VLAN，端口狀態);

9、每NIC接口VLAN標記;

10、虛擬以太網交換機;

11、通過UEFI(pUEFI)和虛擬UEFI支持物理Xen啟動/安裝;

12、限制VM的I/O;

13、動態內存管理;

14、PCI CGA穿透;

15、完整的AMD IOMMU支持;

16、在線調整DomU磁盤的大小;

17、交叉編譯Xen和模塊化構建。

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Citrix XenServer 5.5需求

Citrix XenServer 5.5對宿主主機有以下要求，但對于開源版本，超出這些限制的配置可能也是可以支持的。

Citrix XenServer 5.5支持當前核心x86操作系統，但它絕大部分是Windows市場，如果需要支持半虛擬化Linux客戶機操作系統，必須安裝Linux支持包，它支持Linux運行在dom0，如果不安裝這個包，所有操作系統都必須運行在硬件輔助模式下，在安裝時你會經過如下圖所示的一步，安裝程序會提示你是否要安裝可選的Linux包。

圖 1 安裝Linux Pack的確認界面

如果在這一步你選擇不安裝Linux包，也可以在以后需要時安裝，只需要運行Linux Pack安裝CD中的install.sh即可。

下表列出了Citrix XenServer支持的操作系統清單，其實很多未列出的操作系統也可以作為客戶機運行。

支持的客戶機操作系統

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XenCenter

XenCenter是為Citrix XenServer設計的多服務器管理控制臺，它可以管理所有XenServer資源池、宿主主機和虛擬機，并集成了存儲管理功能，與其它虛擬管理服務器不一樣，XenCenter是一個輕量級的Windows應用程序，它可以運行在任何桌面，所有被管理服務器的配置和性能數據被復制到一個資源池中，消除了潛在的單點故障，如果管理資源池的服務器出了故障，其它服務器可以立即接管，免費版本的XenServer需要手工操作，而購買了Essentials包的XenServer則是自動的，XenCenter可以以圖表格式顯示性能信息，非常簡單直觀。

使用XenMotion可以在資源池成員之間實時在線遷移虛擬機，因此IT維護人員可以在不中斷用戶訪問虛擬機的情況下更新和管理服務器，也就沒有所謂的計劃內停機時間了，虛擬機存儲在共享存儲上，可以隨時遷移，最令人羨慕的是這個功能是免費的。

Citrix XenServer的最低系統要求如下：

1、基于x86的系統;

2、Windows 2000，Windows XP，Windows Server 2003，Windows Server 2008或Windows Vista;

3、.Net Framework 2.0或更高版本;

4、CPU速度：最低750MHz，推薦1GHz或更快的處理器;

5、內存：最低512MB;

6、磁盤空間：最低100MB;

7、網卡。

圖 2 XenCenter主界面