Xen虚拟化基础篇第1/2页

一.xen的简介

Xen是一个开放源代码虚拟机监视器，由剑桥大学开发。它打算在单个计算机上运行多达128个有完全功能的操作系统。
在旧（无虚拟硬件）的处理器上执行Xen，操作系统必须进行显式地修改（“移植”）以在Xen上运行（但是提供对用户应用的兼容性）。这使得Xen无需特殊硬件支持，就能达到高性能的虚拟化。

Xen的架构如图：

Xen虚拟机的组成：

Xen Hypervisor：
        虚拟化技术通过在现有平台(机器)上添加一层薄的虚拟机监控程序(Virtual Machine Monitor，简称 VMM)软件而实现对系统的虚拟化，如虚拟处理器，虚拟内存管理器(MMU)和虚拟 I/O 系统等。虚拟机监控程序又被称之为监管程序(Hypervisor)。
Domain（Dom0，DomU）：
特权虚拟机：Dom0；特权域
为Xen提供控制工具的；直接驱动IO硬件设备；

与DomU交互；

Linux-2.6.37内核开始直接运行在Dom0上；
其他普通虚拟机：DomU；非特权域
Linux-2.6.24+内核开始支持

Xen的虚拟化实现方式：

Type-I型：二级虚拟化技术；直接在硬件上安装hypervisor，直接接管硬件资源，运行在其上的系统都是虚拟机；
管理方面给彻底；必须让hypervisor驱动硬件，
出现的问题是必须开发驱动程序？
解决方案：Xen只是驱动CPU和内存，不驱动IO设备
当系统启动时，硬件设备加载后加载hypervisor，hypervisor拥有访问硬件权限，hypervisor加载完成后启动一个虚拟机，虚拟机有自己的内核和用户空间，这个虚拟机是 特权虚拟机，为底层hypervisor提供管理程序，能功能是为hypervisor提供IO设备硬件驱动 程序的；
我们新建的虚拟机调用IO设备硬件时，是通过特权虚拟机驱动程序连接硬件实现；

更加详细的说明请参考博文：http://www.uml.org.cn/embeded/201303201.asp

xen虚拟化实现在CentOS 6.6上安装所需要的条件：

1）.需要在物理机上安装CentOS 6.6操作系统
2）.安装Xen软件包
3）.安装3.7.10的内核，可以使Xen运行在Dom0上
4）.配置好grub，然后启动Xen
5）.在用户空间上安装虚拟机Guest OS即可；

注意：最新版本的xen在CentOS 6.6平台上是只有DomU可以使用，Dom0是不能通过CentOS 6.6的原有内核实现，我这里是安装的xen-4.2.5版本的xen，还有将内核版本更新到了3.7.10；
简单介绍一些XEN和KVM： 

Xen：CentOS4-CentOS5是支持的；后续就是xen了，但是在内核版本Linux 2.6.37将xen收录进内核，CentOS7收录进内核；可以实现内核直接运行在Dom0上；
KVM：2006才出现；CentOS5.8开始支持；但是不稳定，红帽的收购造成了KVM的发展；
CentOS6.6的内核为2.6.32，不直接支持内核运行Xen的Dom0特权域；

可以支持直接运行在DomU
    红帽为了支持KVM这个亲儿子的发展，将xen给赶出家门了。 -_-！
    后来意识到XEN的使用率还是很高，所以又在后来收录进内核。

二.xen的安装及Dom0的配置

1.配置xen的yum源

# vim /etc/yum.repos.d/xen4.repo
[xen4]
name=Xen4 For CentOS6
baseurl=ftp://172.16.0.1/pub/Sources/6.x86_64/xen4centos/x86_64/
gpgcheck=0
进行清理yum缓存操作
# yum clean all

2.安装xen-4.2.5版本的软件，更新内核版本到3.7.10

# yum install -y xen-4.2.5 xen-libs-4.2.5 xen-runtime-4.2.5 kernel-xen

3.配置grub.conf配置文件
将xen设置为内核启动，而将CentOS的内核设置为Xen虚拟化平台的一个模块；

# vim /etc/grub.conf 
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (3.7.10-1.el6xen.x86_64)
  root (hd0,0)
  kernel /xen.gz dom0_mem=1024M,max:1024M dom0_max_vcpus=1 dom0_vcpus_pin
cpufreq=xen
  module /vmlinuz-3.7.10-1.el6xen.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg0-root rd_NO_LUKS rd_NO_DM LANG=en_US.UTF-8 rd_LVM_LV=vg0/swap rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg0/root KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rhgb crashkernel=auto quiet rhgb quiet
  module /initramfs-3.7.10-1.el6xen.x86_64.img
title CentOS 6 (2.6.32-504.el6.x86_64)
  root (hd0,0)
  kernel /vmlinuz-2.6.32-504.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg0-root rd_NO_LUKS rd_NO_DM LANG=en_US.UTF-8 rd_LVM_LV=vg0/swap rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg0/root KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rhgb crashkernel=auto quiet rhgb quiet
  initrd /initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img

配置完成后重新启动Linux系统，启动完成后自动进入了Xen的Dom0环境：
查看内核版本，已经升级到3.7.10：

# uname -r
3.7.10-1.el6xen.x86_64

查看xen的xend服务开机启动项：

# chkconfig --list xend
xend            0:off   1:off   2:off   3:on    4:on    5:on    6:off

4.启动xend服务
# service xend start

可以查看一下现在运行的虚拟机：

# xm list
Name                                        ID   Mem VCPUs      State   Time(s)
Domain-0                                     0  1024     1     r-----     21.9

三.xen虚拟机的安装和配置

上面安装好Dom0D虚拟机后，下面我们就可以在其之上配置安装DomU虚拟机了。

DomU虚拟机的安装问题思考：

1）.DomU虚拟机的内核文件存放位置。

我们是在Dom0上构建DomU虚拟机，所以我们的内核文件存放在Dom0上；
第二种方式就是我们将内核文件存放在DomU虚拟机的虚拟磁盘中；

2）.DomU虚拟机的创建：

内核kernel，ramdisk都由Dom0提供，而DomU只提供用户空间；
由于Dom0虚拟机有完整的用户空间，我们可以将其复制进DomU虚拟机上使用；

1.简单DomU虚拟机构建
内核kernel和ramdisk都由Dom0提供，使用busybox为DomU虚拟机提供简单的用户空间；
1）.模拟创建虚拟机磁盘设备，构建本地环回文件：

创建虚拟磁盘存放目录：
# mkdir /xen/images -pv
进入目录后创建虚拟机磁盘设备：
# cd /xen/images/
# dd if=/dev/zero of=./busybox.img bs=1M oflag=direct seek=2047 count=1
查看设备大小，可以发现实际大小才1MB：
# ll -h
total 1.0M
-rw-r--r-- 1 root root 2.0G Feb 6 20:15 busybox.img

2）.格式化虚拟磁盘设备

# mke2fs -t ext4 /xen/images/busybox.img 
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
/xen/images/busybox.img is not a block special device.
Proceed anyway? (y,n) y #选择y
信息略...
挂载磁盘设备，等待后续操作：
# mount -o loop /xen/images/busybox.img /mnt

3）.编译安装busybox为DomU虚拟机提供用户空间

编译环境需要开发包组支持：
# yum groupinstall -y Development tools 
# yum install -y ncurses-devel glibc-static

获取busybox软件：
busybox-1.22.1.tar.bz2
编译安装busybox：
# tar xf busybox-1.22.1.tar.bz2 
# cd busybox-1.22.1
# make menuconfig

配置如下图所示：
选择“Busybox settings”：

选择“Build options”选项：

以静态二进制创建busybox，不共享库文件：

配置完成后点击exit，退出后点击yes保存：

设置完成后进行编译和安装：

# make && make install<