NEXT 2/2007 - Wirtualizacja z Xenem

Od kilku lat rynek maszyn wirtualnych rozwija się w dużym tempie. Nie jest to zasługa jedynie rozwiązań programowych. Powstały już bowiem procesory AMD i Intela, które sprzętowo wspierają wirtualizację, odpowiednio za pomocą technologii AMD-V i Intel VT. Pokażemy, jak wykorzystać ich moce obliczeniowe w Xenie.

Zdaniem redaktora

Paweł Małkowski redaktor działu Software i Internet Xen nie jest aplikacją z graficznym interfejsem użytkownika tak jak np. produkty firmy VMware. Jej opcje konfiguruje się bezpośrednio w systemie, jednak tylko wtedy, gdy znajduje się w nim odpowiednie narzędzie (niezaprojektowane przez twórców Xena). W pozostałych przypadkach używa się linii poleceń. Pewne ograniczenie w korzystaniu z Xena może powodować także platforma sprzętowa. Bez procesora, który wspomaga wirtualizację, nie jest możliwe uruchomienie wirtualnego systemu Windows. Jednak mimo tych trudności oraz tego, że Xen jest aplikacją zaawansowaną w konfiguracji i zarządzaniu, bardzo go polecam. Głównie ze względu na to, że oferuje wydajność zbliżoną do tej z systemu natywnego. Obecnie gdy mówimy o wirtualizacji, powinniśmy koniecznie wspominać o Xen (wymawiane jako Zen). Jeśli chcesz poznać inne aplikacje do wirtualizacji, zajrzyj do testu porównawczego na stronie 90 (NEXT 1/2007).

Xen jest obecnie jednym z najbardziej zaawansowanych rozwiązań do tworzenia maszyn wirtualnych. Projekt wspierają m.in. takie korporacje, jak Intel, AMD, HP, IBM, Novell, RedHat oraz XenSource. Ostatnia z wymienionych to firma założona przez twórców Xena, oferuje trzy wersje swoich produktów: XenExpress (darmowy) oraz XenServer i XenEnterprise. W tym artykule skoncentrujemy się na niezależnej wersji, rozwijanej przez społeczność Xena, która nie jest ograniczona licencyjnie.

Architektura Xena

W systemie wykorzystującym Xen można wydzielić trzy połączone warstwy: program Xen (najniższa i najbardziej uprzywilejowana część), domenę 0, tzw. Dom0, oraz pozostałe domeny, tzw. DomU (numerowane kolejno). Każda maszyna wirtualna (tzw. domena) tworzy własne środowisko, w którym uruchamiany system operacyjny wykorzystuje przyznane przez Xena zasoby sprzętowe. Pierwsza domena, zwana domeną 0, jest bardziej uprzywilejowana niż inne, bo to właśnie z jej poziomu uruchamiane są kolejne z nich. Dostęp do fizycznych urządzeń Xen uzyskuje za pomocą sterowników domeny 0, przez co nie musi obsługiwać różnych komponentów sprzętowych. Podczas startu głównego systemu niewirtualnego ładowany jest specjalny demon zwany xend. Pośredniczy on w zarządzaniu działaniem wszystkich domen, a więc ich uruchamianiem, wstrzymywaniem, wznawianiem czy zatrzymywaniem.

Schemat odwołania domen do rzeczywistych zasobów

Domena 0 to np. dystrybucja Linuksa zapewniająca rzeczywiste sterowniki do obsługi sprzętu. Z kolei domena 1 to np. Linux zmodyfikowany tak, żeby umożliwiał parawirtualizację. Natomiast DomU2 to system operacyjny w pełni wirtualizowany, np. Windows XP. Wszystkie te systemy komunikują się z Xen Virtual Machine za pomocą wirtualnych sterowników, co zapewnia im dostęp do rzeczywistego sprzętu.

Aby systemy operacyjne pracujące w domenach mogły współpracować z Xenem, ich jądro musi być wcześniej odpowiednio zmodyfikowane. Mowa tutaj o tzw. parawirtualizacji. Nie jest to problemem w systemach opensource’owych, ale jest barierą nie do przejścia w rozwiązaniach komercyjnych. W związku z tym Xen bez dodatkowej pomocy nie umożliwia uruchamiania w domenach np. Windows XP. Rozwiązaniem tego problemu są procesory z obsługą wirtualizacji, za pomocą których Xen może obsługiwać niezmodyfikowane systemy (tzw. pełna wirtualizacja).

Start z Demo CD

Jednym ze sposobów, aby zapoznać się z Xenem, jest skorzystanie z płyty Demo CD. Jej obraz ISO znajduje się na stronie www.xensource.com/download/dl_303cd.html. Zawiera on dystrybucje OpenSUSE, Debiana i Cent-OSa. Wszystkie występują w dwóch postaciach: dom0 (domena 0, którą trzeba załadować na początku) oraz domU (do wystartowania z poziomu domeny 0).

Na początku uruchom bootloadera z płyty Demo CD. Po wybraniu jednego z systemów z listy menedżera bootowania (np. pozycji OpenSUSE-10.0-based Dom0) zaloguj się jako użytkownik root, podając hasło xen- source. Spowoduje to start środowiska graficznego XFCE. W otwartym oknie terminala znajdziesz instrukcję, co musisz wpisać w linii poleceń, aby uruchomić zwirtualizowany system operacyjny, np. dla Debiana xm create -c /root/deb-conf name=my-vm-name. Komunikaty startowe nowego systemu będą wyświetlane w oknie terminala, aż w końcu uzyskasz możliwość zalogowania się do niego w konsoli. Jeśli chciałbyś skorzystać z trybu graficznego, musisz w innym terminalu wydać polecenie vncviewer 10.0.1.1:0. W ten sposób łatwo i szybko uruchomisz wirtualny system. Do zarządzania maszynami wirtualnymi służy polecenie xm. Podczas pracy z maszynami wirtualnymi warto mieć otwarte okienko z poleceniem xentop, w którym widać uruchomione domeny wraz z informacjami na temat wykorzystywanych przez nie zasobów.

Ocena:    (aby ocenić, musisz się zalogować w serwisie)

 del.icio.us |  Wykop mnie |  Digg this story |  dodajdo.com

• Świat maszyn wirtualnych »
  test porównawczy maszyn wirtualnych
• Komputer w komputerze »
  test porównawczy maszyn wirtualnych
• Pojedynek na platformy »
  AMD Puma i Intel Centrino 2
• Wirtualizacja systemów »
  MASZYNA WIRTUALNA VMWARE WORKSTATION
• 45 nanometrów od AMD »
  AMD Opteron