虚拟化技术Xen及其应用

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Citrix xenapp应用虚拟化介绍

Citrix xenapp应用虚拟化介绍

Citrix Confidential - Do Not Distribute
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正在发生变化的现实世界
业务越来越复杂 应用逻辑和开发协议越来 越繁琐 用户离应用越来越远
应用逐步集中到数据中心上
安全需求也日益增长
Citrix Confidential - Do Not Distribute
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现实的困惑
的对财富1000企业的信息安 全主管的调查显示:虽然 Citrix (思杰)不是传统意 义上的安全厂商,但却被最 多的企业推为其2008年首选 安全方案供应商!
Citrix Confidential - Do Not Distribute
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议程
• Citrix 应用交付中心 • Citrix 应用虚拟化解决方案
Citrix Confidential - Do Not Distribute
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目前的应对方法之一
• 软件分发、补丁管理、客户端监控系统
• 收回管理员权限 • 服务器端集中配置 • 自动分发软件 • 监控客户端的所有操作
• 存在问题
• 环境复杂导致只有70%-80%成功率 • 自动分发时效性难以控制 • 客户端仍然需要很多管理工作量
网络流量
用户
• 应用仍然很慢
• 数据依然脆弱
• 管理成本居高不下
• 用户体验低下
服务器
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我们需要重新评估系统建设的目的..
我们系统建设的目的不是为了: 将数据中心承载的应用 仅仅建设好数据中心! 平滑交付到最终使用者
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Xen虚拟化技术

Xen虚拟化技术

Xen虚拟化技术简介Xen是一种虚拟化技术,可用于创建和管理虚拟机。

它是一个开源的,基于x86架构的虚拟化解决方案。

Xen允许多个操作系统在同一台物理服务器上运行,并提供隔离和资源管理的功能。

本文将介绍Xen虚拟化技术的基本概念、架构和优势。

基本概念HypervisorHypervisor是Xen的核心组件,也是Xen与其他虚拟化技术的区别所在。

Hypervisor允许多个操作系统同时运行在宿主机上,每个操作系统都可以被认为是一个虚拟机。

Dom0是Xen虚拟化环境中的控制域。

它运行一个特殊的Xen内核,负责管理虚拟机的创建、销毁、资源分配等任务。

Dom0也可以运行其他操作系统,如Linux。

DomUDomU是Xen虚拟化环境中的客户域。

每个DomU都是一个独立的虚拟机,可以运行不同的操作系统,如Linux、Windows等。

DomU通过Hypervisor与Dom0进行通信和资源管理。

架构Xen虚拟化技术的架构可以分为四个层次:硬件层、Hypervisor层、Dom0层和DomU层。

硬件层是Xen虚拟化技术的底层,包括物理服务器、CPU、内存、存储等硬件设备。

Hypervisor层Hypervisor层是Xen的核心组件,负责虚拟化和资源管理。

它将物理硬件资源划分为多个虚拟资源,并为每个虚拟机提供独立的运行环境。

Dom0层Dom0层是控制域,运行一个特殊的Xen内核。

它负责管理虚拟机的创建、销毁、资源分配等任务,并提供管理接口供管理员使用。

DomU层是客户域,每个DomU都是一个独立的虚拟机。

DomU可以运行不同的操作系统,并通过Hypervisor与Dom0进行通信和资源管理。

优势Xen虚拟化技术相比其他虚拟化技术具有以下优势:高性能Xen采用了一种称为paravirtualization的虚拟化方式,它在虚拟机和物理硬件之间添加一层Hypervisor,使得虚拟机能够直接访问硬件资源,从而提高了性能。

Xen

Xen

Xen 半虚拟化技术综述1、 引言现代计算机具有足够强大的能力来利用虚拟化技术支持多个虚拟机(VM: virtual machines ),并且在每个虚拟机上各自运行单独的操作系统实例。

虚拟化技术并没有统一的实现,从广义的角度讲,虚拟化包括硬件分区技术、平台模拟技术、完全虚拟化技术、半虚拟化技术、基于容器的虚拟化技术、预虚拟化技术等。

并且由于硬件虚拟化技术的支持,使得虚拟化的发展更进一步。

这些虚拟化技术中,在性能方面Xen 的半虚拟化技术显得尤为突出。

Xen 是由英国剑桥大学发起的一个基于开源代码(Open Source)的混合模型虚拟机系统,支持同时运行100个虚拟机,最初Xen 仅面向32位的X86体系结构进行设计开发,Xen 3.0之后开始支持64位的X86_64体系结构和Intel 安腾架构(ItaniumArchitecture ,IA64),支持IBM 的PowerPC 架构的版本正在开发中。

Xen 最初设计为一个泛虚拟化(也称作半虚拟化)实现,要求修改客户机操作系统。

其引入了服务管理接口(Hypercall)和事件通道机制(Event Channel),实质上修改了X86体系架构。

通过预先定义的客户机和用于资源管理的虚拟机监视器(VMM: VM monitor )之间的内存数据共享和交换机制,使得基于Xen 架构的虚拟系统具有非常好的总体性能。

与非虚拟化环境相比,Xen 本身的开销可以低至3%以下。

2、 XEN 虚拟化总体架构Xen 虚拟化架构如图2-1所示,监控程序(Xen Hypervisor)位于操作系统和硬件之间,运行在在最高优先级(Ringo)上,为其上运行的操作系统内核(被称为Guest OS )提供虚拟化的硬件环境。

Guest OS 内核运行在较低的优先级上(Ringl),运行在Guest OS 中的应用程序还是运行在最低的优先级上(Ring3)。

每一个Guest OS 都运行在一个虚拟域(Domain)中,其中有一个主控制域(被称为Domain0),拥有对整个(或部分)物理系统资源的管理功能,并提供对整个系统的管理平台,负责创建和删除其他的虚拟域(被称为DomainU)。

服务器虚拟化技术Xen和KVM的比较

服务器虚拟化技术Xen和KVM的比较

服务器虚拟化技术Xen和KVM的比较在现代信息技术迅速发展的今天,服务器虚拟化技术成为企业及个人管理和应用服务器的重要工具和方法。

而Xen和KVM是目前应用较为广泛的两种服务器虚拟化技术。

本文将对它们的特点、优缺点以及适用场景进行比较和分析。

Xen是一种基于x86平台的开源虚拟化技术,由剑桥大学开发并于2003年发布。

Xen使用宿主机(Host)和客户机(Guest)的模式,即宿主机上运行宿主操作系统(Host OS),而客户机上则运行被虚拟化的操作系统(Guest OS)。

这种架构使得Xen可以实现高效的资源分配和管理,提供良好的隔离性和稳定性。

Xen采用了“半虚拟化”技术,它需要对Guest OS进行修改以适应虚拟化环境。

这一特点使得Xen相对于完全虚拟化技术来说,具有更高的性能和效率。

与Xen不同,KVM(Kernel-based Virtual Machine)是一种基于Linux内核的虚拟化技术,它于2006年由Red Hat公司发布。

KVM通过使用Linux内核的虚拟化功能,将宿主机作为一个虚拟机管理程序运行,从而提供了一种轻量级而高效的虚拟化解决方案。

KVM可以通过硬件的虚拟化扩展(Intel VT和AMD-V)来提供虚拟机的运行环境,同时它还能够利用Linux的丰富资源管理功能,实现更好的资源调度和利用效率。

相比于Xen的半虚拟化技术,KVM采用了全虚拟化技术,无需修改Guest OS,因此更加容易部署和维护。

就性能而言,Xen和KVM各有优势。

Xen的半虚拟化技术使得Guest OS可以直接访问物理硬件,因此在I/O密集型应用场景下具有较好的性能表现。

而KVM在处理CPU密集型任务时表现更加出色,因为它利用了硬件虚拟化扩展来提高CPU虚拟化的效率。

在可移植性方面,Xen相比于KVM更具优势。

Xen可以在多个操作系统平台上运行,包括Linux、Windows、FreeBSD等,这为多平台的应用提供了更好的支持。

Xen-VMware-ESXi-Hyper-V和KVM等虚拟化技术的原理解析

Xen-VMware-ESXi-Hyper-V和KVM等虚拟化技术的原理解析

Xen,VMware ESXi,Hyper-V和KVM等虚拟化技术的原理解析XEN 与 VMware ESXi,Hyper-V 以及 KVM 特点比较:XEN 有简化虚拟模式,不需要设备驱动,能够保证每个虚拟用户系统相互独立,依赖于 service domains 来完成一些功能;Vmware ESXI 与 XEN 比较类似,包含设备驱动以及管理栈等基本要素,硬件支持依赖于 VMware 创建的驱动;Hyper-V 是基于 XEN 管理栈的修改;KVM 与XEN 方式不同,KVM 是以Linux 内核作为管理工具得。

虚拟机的体系结构XEN 体系结构图 3. XEN 体系结构图一个XEN 虚拟机环境主要由以下几部分组成:XEN Hypervisor;Domain 0 —— Domain Management and Control(XEN DM&C);Domain U Guest(Dom U)下图4 显示除了各部分之间的关系:图 4. Xen 三部分组成之间关系图XEN Hypervisor :XEN Hypervisor 是介于操作系统和硬件之间的一个软件描述层。

它负责在各个虚拟机之间进行CPU 调度和内存分配。

XEN Hypervisor 不仅抽象出虚拟机的硬件,同时还控制着各个虚拟机的执行。

XEN Hypervisor 不会处理网络、存储设备、视频以及其他I/O. Domain 0:Domain 0 是一个修改过的Linux kernel,是唯一运行在Xen Hypervisor 之上的虚拟机,它拥有访问物理I/O 资源的权限,同时和系统上运行的其他虚拟机进行交互。

Domain 0 需要在其它Domain 启动之前启动。

Domain U:运行在Xen Hypervisor 上的所有半虚拟化(paravirtualized)虚拟机被称为“Domain U PV Guests”,其上运行着被修改过内核的操作系统,如Linux、Solaris、FreeBSD 等其它UNIX 操作系统。

Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用的开题报告

Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用的开题报告

Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用的开题报告一、研究背景随着移动互联网的快速发展,移动终端设备已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

随之而来的是海量的移动数据,如何有效地处理这些数据并保证安全性成为了移动云计算领域的重要研究课题。

Xen虚拟化技术作为一种重要的虚拟化技术,其在数据处理和安全保障方面有着广泛的应用前景。

因此,研究Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用具有重要的理论价值和实际意义。

二、研究问题1. Xen虚拟化技术的原理和特点是什么?2. 在移动云计算环境下,Xen虚拟化技术的优势和应用场景是什么?3. 如何利用Xen虚拟化技术提高移动云计算的数据处理速度并保障数据安全?三、研究内容1. 对Xen虚拟化技术的原理和特点进行分析和研究;2. 分析Xen虚拟化技术在移动云计算环境下的优势和应用场景;3. 探究Xen虚拟化技术如何提高移动云计算的数据处理速度并保障数据安全;4. 对研究结果进行总结并提出未来研究方向。

四、研究方法1. 文献研究:通过阅读国内外相关的文献,了解Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用;2. 实验研究:利用实验验证Xen虚拟化技术在移动云计算环境下的优势和应用场景,并探讨如何提升数据处理速度和数据安全;3. 数学模型:通过建立数学模型和进行数学分析,深入探究Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用效果。

五、研究意义1. 可以为移动云计算领域的相关企业和研究机构提供参考和借鉴;2. 有利于推广Xen虚拟化技术在移动云计算中的应用;3. 对提升移动云计算的数据处理速度和数据安全具有重要的意义。

六、预期成果1. 详细分析Xen虚拟化技术的原理和特点;2. 清晰明确Xen虚拟化技术在移动云计算中的优势和应用场景;3. 结合实验验证和数学模型,得出提升移动云计算数据处理速度和数据安全方面的成果;4. 发表相关学术论文,为学术研究和应用推广提供参考。

XEN简介

Xen采用ICA协议,通过一种叫做准虚拟化的技术获得高性能,甚至在某些与传统虚拟技术极度不友好的架构上(x86),Xen也有上佳的表现。

与那些传统通过软件模拟实现硬件的虚拟机不同,在Intel VT-X支持下3.0版本之前的Xen需要系统的来宾权限,用来和Xen API进行连接。

到目前为止,这种技术已经可以运用在NetBSD, GNU/Linux, FreeBSD 和Plan 9系统上。

Sun微系统公司也正在积极地将Solaris移植到Xen平台之上。

Xen虚拟机可以在不停止的情况下在多个物理主机之间实时迁移。

在操作过程中,虚拟机在没有停止工作的情况下内存被反复的复制到目标机器。

虚拟机在最终目的地开始执行之前,会有一次60-300毫秒的非常短暂的暂停以执行最终的同步化,给人无缝迁移的感觉。

类似的技术被用来暂停一台正在运行的虚拟机到磁盘,并切换到另外一台,第一台虚拟机在以后可以恢复。

Xen目前可以运行在x86系统上,并正在向x86_64、IA64、PPC移植。

移植到其他平台从技术上是可行的,未来有可能会实现。

XEN 是一个基于X86架构、发展最快、性能最稳定、占用资源最少的开源虚拟化技术。

Xen可以在一套物理硬件上安全的执行多个虚拟机,与Linux 是一个完美的开源组合,Novell SUSE Linux Enterprise Server 最先采用了XEN虚拟技术。

它特别适用于服务器应用整合,可有效节省运营成本,提高设备利用率,最大化利用数据中心的IT基础架构。

XEN 是英国剑桥大学计算机实验室开发的一个虚拟化开源项目,XEN 可以在一套物理硬件上安全的执行多个虚拟机,它和操作平台结合的极为密切,占用的资源最少。

目前稳定版本为XEN3.0。

支持万贯虚拟化和超虚拟化。

以高性能、占用资源少著称,赢得了IBM、AMD、HP、Red Hat和Novell等众多世界级软硬件厂商的高度认可和大力支持,已被国内外众多企事业用户用来搭建高性能的虚拟化平台。

服务器虚拟化平台比较XenvsVMware

服务器虚拟化平台比较XenvsVMware服务器虚拟化平台比较:Xen vs VMware服务器虚拟化技术是现代企业中广泛应用的一项重要技术,可以帮助企业提高服务器的利用率、降低运维成本,并提供灵活性和可扩展性。

在服务器虚拟化市场上,Xen和VMware是两个受欢迎的选择。

本文将比较Xen和VMware两种虚拟化平台的优势和特点。

一、Xen虚拟化平台Xen是一个开源的虚拟化平台,旨在提供高性能和可扩展性。

它基于虚拟机监视器(Hypervisor)的架构,能够将物理服务器划分为多个虚拟机,并在每个虚拟机上运行不同的操作系统。

以下是Xen虚拟化平台的几个关键特点:1. 性能优异:Xen具有较低的虚拟化开销和良好的性能隔离,可以实现接近原生硬件的性能。

2. 安全性高:Xen具有可靠的隔离机制,可以确保虚拟机之间的安全和隐私。

3. 社区活跃:作为一个开源项目,Xen有庞大的开发者社区支持,可以享受到最新的功能和改进。

4. 灵活性强:Xen可以在不同的硬件和操作系统上运行,提供更大的灵活性。

二、VMware虚拟化平台VMware是一家具有丰富经验的虚拟化技术提供商,其产品包括VMware vSphere和VMware ESXi等。

以下是VMware虚拟化平台的几个关键特点:1. 成熟稳定:VMware是市场上最早提供商之一,拥有广泛的用户基础和成熟的产品线。

2. 功能丰富:VMware提供了全面的管理工具和功能,例如vMotion和vCenter等,可以方便地管理和迁移虚拟机。

3. 兼容性强:VMware支持多种操作系统和硬件平台,并提供了广泛的驱动程序和兼容性支持。

4. 健壮性和可用性高:VMware的虚拟化平台具有高可用性和故障容错功能,可以确保持续性的业务运行。

三、Xen vs VMware通过对Xen和VMware虚拟化平台的比较,我们可以看到它们各自的优势和特点。

以下是Xen和VMware的比较:1. 性能和资源利用率:Xen在性能方面表现出色,与原生硬件执行效率接近。

虚拟化技术介绍及产品分析V1.0_part4_Xen及KVM产品分析


VM
VM
• DVS 控制器
• • • • 虚拟器件 基于Web的界面 管理多个资源池 与被管理的资源池并存
VM VM
VM
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虚拟化技术简介 VMware vSphere 产品分析 Microsoft Hyper-V 产品分析 Xen 及 KVM 产品分析
Xen 简介 Citrix XenServer 产品介绍 KVM 简介
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降低成本
绿色环保,节能减排,提高数据中心机房空间使用率 ,提高能效 提高基础架构的利用率 提高易用性和灵活性 提高基础架构的可扩展能力 提高可用性和业务连续性 降低资源交付时间,提高资源交付的服务水平 增强安全性
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XenServer的不同?
• 开放的、高度可靠的、安全的平台,为用户提 供了高性价比的企业级虚拟化管理
虚拟化技术介绍及产品分析
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Xen 简介 Citrix XenServer 产品介绍 KVM 简介
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Red Hat RHEV产品介绍
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存储虚拟化产品介绍
Xen 的发展叱
• • • •
统一的管理端 在任何地方管理虚拟化资源 多服务器 包含在XenServer中
在线虚拟机迁移-XenMotion Live Migration
Shared Storage
劢态内存控制(DMC)
• 是虚拟机在一个可调整
的内存范围内运行 物理限制
• 累计最高扩展内存超出
• 分布式的内存资源提高

虚拟化技术的实现原理及其应用

虚拟化技术的实现原理及其应用虚拟化技术是一种将物理硬件抽象成为多个虚拟计算机的技术。

它为企业提供了更大的灵活性、可靠性和安全性,同时也大大提高了资源的利用率。

虚拟化技术的实现原理及其应用值得我们深入了解。

一、虚拟化技术的实现原理虚拟化技术的实现原理可以分为两大类——类型一虚拟机和类型二虚拟机。

类型一虚拟机,也被称为本地虚拟机,是在宿主机上运行的第一个操作系统。

在这个操作系统的基础上,创建新的虚拟机,从而将硬件资源在多个虚拟机之间进行共享。

这种虚拟机是直接在硬件上工作的,提供了最高的性能和灵活性。

常见的类型一虚拟机技术包括VMware Workstation和VirtualBox等。

而类型二虚拟机,也被称为宿主虚拟机,是在宿主操作系统上运行的软件。

这个软件会将硬件资源分配给虚拟机,并通过虚拟设备来模拟硬件环境,从而让虚拟机运行它们自己的实例操作系统。

这种虚拟化技术受到宿主操作系统的限制,对性能和灵活性有所削弱。

常见的类型二虚拟机技术包括KVM和Xen等。

虚拟化技术的实现原理可以说是非常的复杂,需要考虑的因素有很多,比如虚拟设备的建立、虚拟机的网络和存储等问题。

二、虚拟化技术的应用虚拟化技术具有广泛的应用场景,下面我们来看看其中一些典型的应用场景。

1.服务器的虚拟化服务器的虚拟化是虚拟化技术的主要应用场景。

在传统的服务器环境下,企业需要购买数量庞大的服务器硬件来满足自己的需求,而这种情况下的服务器资源是极度浪费的。

而在虚拟化技术的环境下,企业可以通过将多个虚拟机运行在一台服务器上,从而利用服务器资源来满足多个不同应用的需求,从而实现节约成本的目的。

2.桌面的虚拟化桌面的虚拟化是近年来越来越受到企业重视的一项技术。

通过将工作环境和桌面应用虚拟化,员工可以随时随地访问工作环境和应用程序,从而大大提高了工作的灵活性。

此外,桌面的虚拟化还可以大大降低企业的硬件成本,从而实现了资源的更好利用。

3.测试和开发环境的虚拟化测试和开发环境是软件开发中必不可少的一部分,这需要提供一个与发布软件时一致的工作环境。

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虚拟化技术Xen及其应用
[摘要]Xen是一个开放源代码,基于x86 CPU架构的虚拟机监视器(VMM),借助于Xen 可以在单个物理硬件上同时实现多个操作系统的运行。

主要介绍Xen 的特点和结构,实例演示以及应用领域。

[关键词]Xen虚拟机半虚拟全虚拟
一、引言
随着服务器整合需求不断的升温,虚拟化技术正越来越受到关注。

而伴随着现代计算机不断增强的处理能力,利用虚拟化技术实现多个不同的操作系统在同一台计算机上的高性能运行将带来广阔的发展前景。

利用Xen 可以在一台计算机实现多个操作系统的同时运行,Xen可以广泛应用于服务器整合领域以及软件开发过程中。

二、Xen简介
Xen是一个开放源代码,基于x86 CPU架构的虚拟机监视器(VMM),借助于Xen 可以在单个物理硬件上同时实现多个操作系统的运行。

Xen支持x86/32, x86/64平台,其虚拟机的性能能够接近真实硬件环境,同时它实现了不同计算机间的虚拟机的动态迁移,即允许虚拟机操作系统以及其上的应用程序动态地在服务器间互相迁移,实现了服务器负载的均衡,最大限度的做到资源的合理应用。

Xen虚拟机能最大支持32个虚拟CPU(VCPU),并允许虚拟CPU的热插拔。

随着Intel和AMD在其CPU中增加辅助虚拟化技术(Intel VT和AMD-V),Xen已经实现全虚拟,即不用修改虚拟机操作系统即可实现对于系统的虚拟化,增加了Xen的应用范围。

从Xen3.0起Xen同时支持半虚拟(para-virtualization)和基于硬件的全虚拟(full virtualization)。

半虚拟化的Xen虚拟机主要为了实现系统的高性能,它需要通过修改客户操作系统来实现利用Xen提供的平台接口。

和半虚拟相比,全虚拟无须修改客户操作系统,但是它需要为客户操作系统提供一个完全虚拟化的平台。

三、Xen整体结构
Xen 可以同时实现管理多个虚拟机客户操作系统的独立运行,通过Xen对各个域(Domain)的合理调度可以实现高效利用CPU资源。

而各个客户操作系统则可以分别管理自身应用程序。

初始化域(Domain0)将在系统引导时自动创建并拥有特殊的管理权限。

通过Domain0可以创建其它的域,并管理虚拟设备。

当系统引导时,首先将创建一个Domain0,其可以使用控制接口。

控制接口可以提供创建和结束其他域的权限,并控制其它相关调度参数,物理地址分配以及访问硬盘、网络设备等的权限。

四、Xen实例
以下为全虚拟化Domain2的Xen配置文件,其中:builder = “hvm”表示该域为基于硬件的虚拟机(HVM);memory 表示Domain2指定的内存大小为256MB;vif 分别指定了Domain2的网卡物理地址,IP地址以及掩码;disk则定义了Domain2的物理分区映射点。

name = “winxp”
builder = “hvm”
memory = “256”
disk = [ …file:/home/Xen_Guests/winxp,hda,w‟, ]
vif=[…type=ioemu,mac=00:16:3e:48:1a:3e, bridge=xenbr0‟,]
uuid = “6d5f109d-cde9-aa57-65d8-48f824a06166”
device_model = “/usr/lib/xen/bin/qemu-dm”
kernel = “/usr/lib/xen/boot/hvmloader”
vnc=1
vncunused=1
apic=1
acpi=1
pae=1
vcpus=1
serial = “pty” # enable serial console
on_reboot = …restart‟
on_crash = …restart‟
五、Xen应用领域
服务器整合:在一台计算机上同时使用多个服务器,不仅可以整合利用率低的服务器,节省软硬件资源,而且可以大大降低维护和运行的费用。

同时由于Xen的动态迁移的特点,可以更加灵活的实现服务器负载的合理分配。

开发测试环境简化:在软件开发中在不同的操作系统上实现开发与测试的简化,例如在一台计算机上实现不同操作系统下的软件测试,或者也可以应用于内核开发,通过在虚拟机上进行内核测试即可免去架设测试计算机。

六、结论
由于Xen是开放源代码的,因此必定会吸引了更多的开发者。

同时,随着Intel和AMD的CPU对于虚拟化技术的支持,Xen已经实现了基于硬件的虚拟化,这将使其拥有更广阔的发展空间。

参考文献:
[1]P.Barham 等. Xen and the art of virtualization. 见:19th ACM Symposium on Operating Systems Principles, 2003.
[2]Xen3.0 User Manual.见:/xenwiki/,2005.
[3]Ian Pratt. The Xen Roadmap.见:/Xen.wiki/, 2006.。

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