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linux虚拟机xen之v3.0用户手册文.pdf
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linux Xen 之 v3.0 用户手册
linux xen 之 v3.0 用户手册
免责声明: 这个文档是处于变动中的文档, 因此可能有错误和疏忽之处 --如果您发现了这些,
请您报告给开发者邮件列表,
xen-devel@lists.xensource.com
。最新的版本总是可用的,最新官方英文版参看
http://tx.downloads.xensource.com/downloads/docs/user/
。资料的捐献、建议和纠正我们是欢迎的。
xen is copyright ? 2002-2005, university of cambridge, uk, xensource inc., ibm corp.,
hewlett-packard co., intel corp., amd inc., and others. all rights reserved.
xen 是一个开源项目。 xen 的大多部分组件遵循 gnu gpl 通用公共许可证的第二版发布。其
它部份的组件在 gnu 次要通用公共许可证, zope 公共许可证 2.0 ,或``bsd-style'' 许可下发
布。详情请见 copying 文件。
contents 目录
●简介
o 1. 介绍
+ 1.1 使用场合
+ 1.2 操作系统支持
+ 1.3 硬件支持
+ 1.4 基于 xen 系统的架构
+ 1.5 历史
+ 1.6 新特性
●安装
o 2. 基本安装
+ 2.1 安装的先决条件
+ 2.2 通过二进制 tarball 包安装
+ 2.3 通过 rpms 安装
+ 2.4 通过源代码安装
+ 2.5 配置
+ 2.6 启动 xen
o 3. 启动一个 xen 系统
+ 3.1 从零域 (domain0) 启动
+ 3.2 启动客户域 (guest domains)
+ 3.3 自动启动和停止域 (domains)
●配置和管理
o 4. 域管理工具
+ 4.1 xend
+ 4.2 xm
o 5. 域配置
+ 5.1 配置文件
+ 5.2 网络配置
o 6. 存储和文件系统管理
+ 6.1 输出物理设备作为虚拟块设备 (vbd)
+ 6.2 使用文件支持的虚拟块设备 (vbd)
+ 6.3 使用 lvm 支持的虚拟块设备 (vbd)
+ 6.4 使用 nfs 根(nfs root)
o 7. cpu 管理
o 8. 域迁移
+ 8.1 域的保存和恢复
+ 8.2 迁移和活动迁移
o 9. xen 安全
+ 9.1 xen 安全注意事项
+ 9.2 安全方案
●参考
o 10. 编译和启动选项
+ 10.1 高级配置选项
+ 10.2 编译选项
+ 10.3 启动选贤
+ 10.4 xenlinux 启动选项
o 11. 更多支持
+ 11.1 其它文档
+ 11.2 在线参考
+ 11.3 邮件列表
o a. 术语表
简介
1. 介绍
xen 是一个开源的 x86 处理器架构的 para-virtualizing 虚拟机监控器( vmm)或者 '系统管理
程序 (hypervisor)' 。xen 可以安全地在一个物理系统上以接近于本地硬件的性能运行多个虚拟
机。 xen 具有方便应用的企业级功能 , 包括 :
●虚拟机的性能接近于本地硬件 .
●在物理机器之间活动迁移正在运行的虚拟机 .
●在每个客户虚拟机支持到 32 个虚拟 cpu, 虚拟 cpu(vcpu)热插拔 .
● x86/32, 物理地址扩展 (pae)的 x86/32 , 和 x86/64 平台支持 .
●不用修改客户操作系统 (包括微软的 windows) 就能支持因特尔虚拟化技术 (vt-x).
●良好的硬件支持 (支持几乎所有的 linux 设备驱动 ).
1.1 使用场合
使用 xen 的场合包括 :
●服务器整合 .
在一个物理机器上运行多个服务器,在虚拟机边界上提供错误隔离 .
●无硬件依赖 (硬件独立性 ).
允许过时的应用程序和操作系统使用新的硬件 .
●多操作系统配置 .
为开发或测试提供同时运行的多个操作系统 .
●内核开发
在虚拟机的沙盒中,做内核的测试和调试,无需为了测试而单独架设一台独立的机器
●集群运算 .
在虚拟机级别的管理比单独物理机器的管理更具灵活性, 比单系统的典型方案提供了更好的
控制和隔离性,特别是通过使用活动迁移来实现负载平衡 .
●为开发新操作系统提供硬件支持 .
借助于得到广泛硬件支持的已经存在的操作系统 (例如 linux) 来开发新的操作系统 .
1.2 操作系统支持
para-virtualization 允许高性能的虚拟化, 即使像 x86 这样的从传统上来说很难虚拟的架
构。
这种方法需要操作系统来安装运行 xen。在一个操作系统上安装运行 xen 和支持一个新
的硬件平台类似, 然而过程被简化了, 因为虚拟机架构和基础的本地硬件很类似。 即使操作
系统内核必须明确支持 xen,一个关键特性是用户空间的应用程序和库文件不需要修改。
使用 intel vt 和 amd pacifica 技术提供的硬件 cpu 虚拟技术, 运行一个不经修改的客户操
作系统内核是可以实现的。即使 xen 自己需要额外的驱动支持,但是不需要携带操作系统。
不像传统的完全虚拟的管理程序,它正遭受性能瓶颈, xen 和 vt 或者 xen 和 pacifica 技术彼
此互补, 为 para-virtualized 客户操作系统提供了极好的性能, 和不经修改的客户操作系统自
然地运行在处理器上。完全支持 vt 和 pacifica 的芯片会在 2006 年之前出现。
多数操作系统的 xen 虚拟支持日益可用 : 当前 , 成熟的 linux 支持是可用的, 包含在标准
的发布版本中 . 其它的操作系统的 ports--包括 netbsd, freebsd 和 solaris x86 v10-- 正接近完
成.
1.3 硬件支持
xen 当前运行在 x86 架构上,需要一个 p6 或更新的处理器 (例如 pentium pro, celeron,
pentium ii, pentium iii, pentium iv, xeon, amd athlon, amd duron). 多处理器的机器是支持的,超
线程 (hyperthreading) 也是支持的。另外 ia64 和 power 架构的 ports 正在开发中。
默认的 32 位 xen 支持最大 4gb 内存。可是 xen 3.0 为 intel 处理器物理指令集 (pae)提供
支持,这样就能使 x86/32 架构的机器支持到 64gb 的物理内存。 xen 3.0 也能支持 x86/64 平
台支持,比如 intel em64t 和 amd opteron,这能支持 1tb 的物理内存以上。
xen 卸载了配给域零 (domain 0)管理的虚拟机上运行的客户操作系统的大部分硬件支
持.xen 本身仅仅包含需要发现和启动次级处理器、 设置中断路由、 平台 pci 总线枚举的代码。
设备驱动运行在一个特权的客户操作系统中而不是在 xen 本身 .这种方法提供了大多数 linux
支持的设备硬件的兼容性 . 默认的 xenlinux 编译包含了大多数服务器类别的网络和磁盘硬件
的支持,但是你也可以使用常规的方法配置你的 xenlinux 来添加其它的硬件支持 .
1.4 基于 xen 的系统结构
一个 xen 系统有多个层,底层和大部分特权层是 xen 本身。
xen 可以虚拟出多个客户操作系统,每一个都在一个安全的虚拟机中运行,用 xen 术语
来说,就是一个域 (domain)。xen 调度这些域以充分地利用可用的物理 cpu。每一个客户操
作系统管理它自己的应用程序。 这个管理包括 xen 安排给 vm 的时间里每一个应用程序的调
度职责。
第一个域,域 0(domain 0),当系统启动的时候自动创建,并有管理特权。域 0 创建其
它的域、管理他们的虚拟设备。 它也能执行管理任务, 例如暂停、 恢复和迁移其它的虚拟机。
在域 0 里, xend 进程运行管理系统。 xend 负责管理虚拟机和提供使用他们的控制台。
通过一个命令行工具,命令通过一个 http 接口被发给 xend。
1.5 历史
xen 最初是剑桥大学计算机实验室的系统研究组开发的, 作为 xenoservers 项目的一部分,
uk-epsrc 提供自己支持。
xenoservers 的目标是为全球分布式计算提供一个公用接口。 xen 在这个项目中是一个关
键部分, 允许一个人有效地分割一个机器, 让一些互不相关的客户在一个环境中运行他们自
己的操作系统和程序。这个环境提供保护、资源隔离和记帐。项目的 web 页包含了更多的
信息连同文章索引和技术支持 :
http://www.cl.cam.ac.uk/xeno
。
xen 已经依照自己的权利成长为一个羽翼丰满的项目, 能让我们去研究有趣的学术问题,
关于虚拟资源的最好的技术例如 cpu、内存和网络。
项目投稿者包括 xensource, intel, ibm, hp, amd, novell, redhat.
xen 在 sosp 2003 年 1 月 1 日第一次在一个论文中叙述过, 10 月份第一个公共版本 1.0
发布。其后, xen 值得注目地发展成熟,现在在很多站点的生产环境中使用。
1.6 新特性
xen 3.0.0 提供 :
★支持最大 32 路 smp 客户操作系统
★因特尔 pae(physical addressing extensions)支持,提供 32 位服务器存取大约 4gb 物理内存
的能力
★ x86/64 支持 (intel em64t, amd opteron)
★因特尔 vt-x 支持,能够运行未经修改的客户操作系统 (windows xp/2003, legacy linux)
★增强的控制工具
★改进的 acpi 支持
★ agp/drm 图像
xen 3.0 的特性极大地增强了硬件支持、 配置灵活性、 可用性和大量补充了支持的操作系统。
这个最新版本,让 xen 成为虚拟化的最终开源方案迈进了一步。
安装
2. 基本安装
xen 发行版包含了三个重要的部分 :xen 本身, xen 上运行 linux 和 netbsd 的 ports,和管
理一个基于 xen 系统的用户空间管理工具。本章描述如何从源代码安装 xen 3.0 发行版。另
外,也有编译好的包可用,作为你的操作系统发行版的部分。
2.1 安装的先决条件
下面是先决条件的列表。有 `$\dag $' 标记的条目是 xend 控制工具必须的,因此它是需
要的如果你想运行不止一个的虚拟机;有 `*' 标记的条目仅在你想从源代码安装时需要。
$$
a working linux distribution using the grub bootloader and running on a p6-class or newer
cpu.
一个工作的 linux 发行版,使用 grub 系统引导管理器,运行在一个 p6 级别或者更新的
cpu 上.
$\dag $
the iproute2 package(iproute2 软件包)
$\dag $
linux bridge-utils2.1 (e.g., /sbin/brctl)
$\dag $
the linux hotplug system2.2 (e.g., /sbin/hotplug and related scripts). on newer distributions, this is
included alongside the linux udev system2.3.
linux 热插拔系统 2.2。在较新的发行版中,这个被包括在 linux udev 系统 2.3 中。
*build tools (gcc v3.2.x or v3.3.x, binutils, gnu make). 编译工具
*development installation of zlib (e.g., zlib-dev). zlib 的开发安装
*development installation of python v2.2 or later (e.g., python-dev). python v2.2 的开发安装
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