Xen：我為虛擬化而生 為云計(jì)算而來(lái)
作為著名的開源虛擬化平臺(tái)，在虛擬化大潮勢(shì)不可擋的今天，Xen在全球乃至中國(guó)獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。而Xen開源社區(qū)每年一屆的技術(shù)峰會(huì)Xen Summit，在今年也來(lái)到了中國(guó)上海。而Xen.org主席兼Xen項(xiàng)目***架構(gòu)師，同時(shí)也是思杰公司(Citrix)前沿產(chǎn)品部副總裁的Ian Pratt先生也因此***來(lái)到中國(guó)，在前往上海之前，和與會(huì)的記者作了簡(jiǎn)要的溝通，也有機(jī)會(huì)讓我們更距離的了解Xen，了解Xen乃至Citrix未來(lái)的虛擬化發(fā)展戰(zhàn)略。
Xen.org主席兼Xen項(xiàng)目***架構(gòu)師，同時(shí)也是思杰公司(Citrix)前沿產(chǎn)品部副總裁的Ian Pratt先生，可以說(shuō)是Xen之父，他也是Xen.org開源社區(qū)的創(chuàng)始人，還創(chuàng)立了XenSource公司來(lái)推廣Xen。在此之后，思杰公司看到了Xen的潛力，便收購(gòu)了XenSource，Ian Pratt也因此進(jìn)入了思杰公司?？梢哉f(shuō)Ian Pratt既是科學(xué)家、發(fā)明家，又是一個(gè)創(chuàng)業(yè)家，他的這種多種身份，也讓其的職業(yè)生涯豐富多彩。
Ian Pratt首先介紹了一下Xen平臺(tái)的發(fā)展近況，目前在企業(yè)虛擬化市場(chǎng)，Xen已經(jīng)占據(jù)了大約18%的使用份額，不過(guò)他強(qiáng)調(diào)這是一個(gè)非常開源的項(xiàng)目，所以，很難非常準(zhǔn)確的確定它究竟在市場(chǎng)上占多大的比例。作為一個(gè)普通的消費(fèi)者或者用戶來(lái)說(shuō)，他可以下載一個(gè)單版本的Xen，但卻可以把這個(gè)單版本的裝在若干臺(tái)的機(jī)器上使用，所以，要做到精確的計(jì)算是很難的。Ian表示，Xen在企業(yè)當(dāng)中所占據(jù)的市場(chǎng)份額每季度都在增加，但最讓人感到振奮的一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是現(xiàn)在公共云的設(shè)備中，有80%或者說(shuō)接近90%的設(shè)備都在使用Xen的技術(shù)。另外，Xen.org組織本身也是一個(gè)非?；钴S的開發(fā)者組織，在這個(gè)組織當(dāng)中，有150多個(gè)公司在進(jìn)行工作。此外，還有25家大學(xué)也在不斷的為這個(gè)組織貢獻(xiàn)自己的力量。任何時(shí)候都有超過(guò)250名的開發(fā)者在這個(gè)組織中活躍的工作。
Ian表示，Xen技術(shù)最初主要是用于為服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬化，但現(xiàn)在Xen這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛的蔓延到了其他領(lǐng)域，比如桌面機(jī)、筆記電腦，以及各種裝置，甚至于現(xiàn)在還可以為很多的裝置，包括來(lái)提供它的虛擬化。所以，Xen的使用從過(guò)去比較大的裝置逐漸轉(zhuǎn)向小型裝置?，F(xiàn)在除了X86，IA64，以及超級(jí)計(jì)算機(jī)可以使用Xen的技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬化外，很多智能的也開始使用Xen實(shí)現(xiàn)虛擬化。
借本屆Xen峰會(huì)之際，Xen宣布新增加兩個(gè)重量級(jí)廠商為Xen顧問(wèn)委員會(huì)委員，分別是富士通公司和VA LINUX系統(tǒng)公司，均來(lái)自日本。目前Xen顧問(wèn)委員會(huì)的委員數(shù)量達(dá)到了10個(gè)。
Ian很自信的認(rèn)為，無(wú)論這個(gè)世界上虛擬化方面出現(xiàn)了任何舉措，都應(yīng)該是從Xen這項(xiàng)技術(shù)率先開始實(shí)施的。所以，Xen被選為基礎(chǔ)設(shè)施云的供應(yīng)者。亞馬遜CTO便挑選了Xen術(shù)作為他們基礎(chǔ)設(shè)施的云的虛擬化的提供者。除此之外，還有其他的一些云的提供商也是挑選了Xen作為他們虛擬化的技術(shù)。Xen一直以來(lái)以高性能著稱，而這也在能從一些第三方的聲音體現(xiàn)出來(lái)。
接下來(lái)，Ian簡(jiǎn)要介紹了一下Xen的起源，由此進(jìn)一步證明Xen的先進(jìn)性與前瞻性。
1999年，Xen這項(xiàng)工作剛剛開始興起，最初它只是作為一個(gè)大學(xué)的項(xiàng)目存在。Ian表示，“這個(gè)項(xiàng)目是由我本人和劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一些學(xué)生共同做的。我們當(dāng)時(shí)就意識(shí)到要想使得虛擬化的工作越來(lái)越好，必須需要得到硬件方面的幫助，而且要不斷地改變，改變芯片組，以及改變一些IO的裝置，使得他們能夠適應(yīng)虛擬化的需要?！?/p>
“所以，在過(guò)去的很多年，我們一直都和很多的硬件廠商，包括英特爾和AMD進(jìn)行著非常良好的合作，同時(shí)也和IO廠商保持著密切合作?！盜an說(shuō)到，“通過(guò)與硬件廠商的良好合作，我們就可以確保我們是***個(gè)也是***的為這些硬件提供支持的軟件。早在為某些新的硬件產(chǎn)生芯片或者制造芯片之前，我們的Xen已經(jīng)在很多硬件的虛擬器環(huán)境和硬件的模擬環(huán)境上進(jìn)行運(yùn)行，這樣我們就可以進(jìn)一步推動(dòng)硬件的設(shè)計(jì)工作，使它變得更加容易?！倍嗽谟布献龅南鄳?yīng)改動(dòng)，使它適應(yīng)于虛擬化的環(huán)境之外，Ian還很早就意識(shí)到也需要跟的廠商有非常良好的合作?！斑@樣就能不斷的改變操作系統(tǒng)，讓操作系統(tǒng)也能夠隨時(shí)的意識(shí)到它是在一個(gè)虛擬化的環(huán)境中運(yùn)行，以此便可極大程度地提高和改善我們的工作性能?！盜an表示，“所以，我們把這項(xiàng)工作也稱為操作系統(tǒng)的泛虛擬化。現(xiàn)在幾乎所有大型操作系統(tǒng)都已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)泛虛擬化的能力，比如說(shuō)Linux操作系統(tǒng)，微軟Windows操作系統(tǒng)?！?/p>
談到Xen社區(qū)的作用時(shí)，Ian表示，“Xen社區(qū)的成員一直在不斷地為Xen的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的能力，并且不斷地推動(dòng)Xen的發(fā)展。我們把很多Xen的技術(shù)融入到不同的產(chǎn)品中，也為不同的廠商提供這些技術(shù)，使他們發(fā)展自己的產(chǎn)品。有的時(shí)候，Xen技術(shù)可以作為操作系統(tǒng)的一部分;有的時(shí)候，它可以作為一個(gè)獨(dú)立的虛擬化的產(chǎn)品;也有一些時(shí)候，它會(huì)被嵌入到一些虛擬的存儲(chǔ)裝置或者是路由器這類裝置中。當(dāng)然，我上述提到的產(chǎn)品是適應(yīng)于不同的市場(chǎng)領(lǐng)域，但是他們都是擁有同樣的動(dòng)力來(lái)源?！?/p>
Xen的觸角如今已經(jīng)不僅僅局面于服務(wù)器端的虛擬化，而是希望將更多的設(shè)備虛擬化。在2007年，Xen.org組織內(nèi)部發(fā)起了一個(gè)關(guān)于Xen客戶機(jī)的倡議。主要就是要為桌面機(jī)和開發(fā)Xen。在的電腦上來(lái)實(shí)現(xiàn)Xen的虛擬化，這實(shí)際上對(duì)于Hypervisor的工具提出了巨大的挑戰(zhàn)，Ian表示，“比如在筆記電腦上實(shí)現(xiàn)管理，實(shí)現(xiàn)3D圖形變換，以及實(shí)現(xiàn)多。過(guò)去這些都是在服務(wù)器上來(lái)做，而現(xiàn)在要把它放在筆記電腦上，并且我們希望能以一種非常高的效率來(lái)實(shí)現(xiàn)它的虛擬化，這就帶來(lái)了挑戰(zhàn)?！?/p>
但是，筆記電腦其實(shí)對(duì)于成本非常敏感，所以這就要求要Hypervisor盡可能的小并且***能嵌入到閃存中，把它內(nèi)置裝入筆記本。最初，思杰和英特爾共同發(fā)起了這樣的倡議，到現(xiàn)在已經(jīng)有多家公司加入到這個(gè)倡議當(dāng)中。思杰的目標(biāo)是要用很短的時(shí)間就在客戶端的裝置上實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的虛擬化，換句話說(shuō)，無(wú)論你買筆記本電腦還是買，出廠的時(shí)候在其內(nèi)部閃存上就已經(jīng)嵌入了Hypervisor。不僅僅是筆記本電腦能實(shí)現(xiàn)虛擬化，Ian預(yù)計(jì)，“在未來(lái)幾年當(dāng)中很多的智能也能實(shí)現(xiàn)虛擬化。當(dāng)然，我們希望這些虛擬化都是基于Xen的虛擬化。”
注：基于Xen的終端虛擬化架構(gòu)(即Citrix XenClient這一產(chǎn)品的技術(shù)架構(gòu))，注意它是Type-1模式的虛擬管理器，也就是一種裸機(jī)的虛擬化，而不像其他廠商的方案那樣，需要在一個(gè)操作系統(tǒng)上再部署虛擬管理程序，即Type-2模式，相比之下Type-1模式下，虛擬化的效能更高，虛擬機(jī)的實(shí)際性能損失最小。
Ian強(qiáng)調(diào)，在客戶端方面，使用各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬化與在服務(wù)器當(dāng)中的情況是完全不一樣的，沒有人會(huì)關(guān)心CPU當(dāng)中使用了多少個(gè)虛擬的裝置。在筆記本電腦還是臺(tái)式機(jī)方面，提及虛擬化裝置的使用或者技術(shù)的使用時(shí)，更多地要關(guān)注到它的使用性、可管理性、可支持性，以及可審計(jì)性。有了Hypervisor之后，則可以極大程度上的改善上述所提到的特性，同時(shí)，虛擬化也有助于構(gòu)造一個(gè)十分值得信賴的計(jì)算架構(gòu)。比如，通過(guò)Hypervisor，就可以建立起一個(gè)多極的安全體系,可以運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，這些虛擬機(jī)本身在按照標(biāo)準(zhǔn)配置的情況下，應(yīng)該是可以作為安全的獨(dú)立的虛擬機(jī)存在，或者可以通過(guò)政策對(duì)整個(gè)虛擬機(jī)之間的信息流進(jìn)行控制。
注：這是一個(gè)終端虛擬化應(yīng)用范例，比如筆記本電腦帶兩個(gè)虛擬機(jī)，其中一個(gè)虛擬機(jī)是包含商業(yè)環(huán)境信息，而另外一個(gè)則是包含用戶個(gè)人環(huán)境信息，這兩個(gè)虛擬機(jī)本身可以出于安全性的考慮來(lái)獨(dú)立其設(shè)置?；蛘?，還可以有第三個(gè)虛擬機(jī)，這個(gè)虛擬機(jī)只為我執(zhí)行網(wǎng)上銀行的業(yè)務(wù)，它可以有效的屏蔽那些記錄黑客軟件(如Keyloger)，以保護(hù)自己的帳戶安全，而每個(gè)虛擬機(jī)都可以定制不同的安全等級(jí)以及安全服務(wù)，有效的提高了商業(yè)安全性。
當(dāng)然，客戶端虛擬化所帶來(lái)的好處其實(shí)需要通過(guò)與企業(yè)數(shù)據(jù)中心的管理軟件相結(jié)合才能真正實(shí)現(xiàn)，讓商業(yè)虛擬機(jī)與公司的數(shù)據(jù)中心相連，通過(guò)后端提供應(yīng)用虛擬化。比如，與企業(yè)數(shù)據(jù)中心的軟件進(jìn)行結(jié)合后，可以創(chuàng)建一些系統(tǒng)鏡像(Image)，然后再發(fā)送到上千個(gè)筆記本電腦上，然后就可以對(duì)這上千個(gè)筆記本電腦進(jìn)行隨時(shí)更新和管理，跟過(guò)去通過(guò)一個(gè)操作系統(tǒng)所做的各種管理完全一樣。簡(jiǎn)短來(lái)講，先創(chuàng)建一個(gè)鏡像，再給它配備上應(yīng)有的政策，然后就可以把它傳送給用戶。
Ian表示，Xen在開發(fā)之初就已經(jīng)體現(xiàn)出了云計(jì)算的模型。并給出了一張當(dāng)時(shí)的構(gòu)想圖(下圖)。Ian介紹到，“這張演示稿上顯示的是1999年，我還在劍橋大學(xué)任教時(shí)，做了一個(gè)叫做XenoServers的項(xiàng)目。從這個(gè)項(xiàng)目開始，我們便對(duì)虛擬化產(chǎn)生了興趣，也就從那時(shí)起開始著手創(chuàng)建我們的Xen。”
在當(dāng)時(shí)，XenoServers這個(gè)項(xiàng)目本身的目標(biāo)是要為全球平臺(tái)開發(fā)一個(gè)軟件，能夠讓各個(gè)組織或者用戶以一種非常靈活的方式在這樣的軟件為基礎(chǔ)的平臺(tái)之上購(gòu)買他們所需要的計(jì)算的資源。而現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)被看作是云計(jì)算的一個(gè)先驅(qū)了。Ian表示，“我們?cè)趧?chuàng)建Xen的時(shí)候，其實(shí)就是希望能夠通過(guò)建立這樣一個(gè)Hypervisor讓我們的用戶可以實(shí)現(xiàn)他們各個(gè)環(huán)境安全的分開，讓他們可以更安全的使用自己的數(shù)據(jù)，也可以更安全的獲取到自己所需要的計(jì)算資源。正是因?yàn)楸局@樣一個(gè)目的創(chuàng)建Xen，Xen非常適用于云計(jì)算的環(huán)境?！?/p>
Amazon被看作云計(jì)算率先得以實(shí)施的客戶，它很大程度上率先使用了XenoServers為它帶來(lái)的云計(jì)算使用方面的一些靈感。Xen的云平臺(tái)項(xiàng)目其實(shí)就是使Xen的作用能夠進(jìn)一步的擴(kuò)大，并且為云的部署創(chuàng)造了一個(gè)完全虛擬化的基礎(chǔ)設(shè)施。今天其實(shí)有很多云的廠商都利用了Xen的技術(shù)，然后從Xen的核心領(lǐng)域脫離開，根據(jù)自己的需求增加自己的軟件，以此來(lái)建立適應(yīng)自己需要的云平臺(tái)。而Ian則希望通過(guò)Xen的云平臺(tái)，對(duì)所有軟件的成份實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，使它真正意義上能夠幫助用戶簡(jiǎn)單且容易的部署一個(gè)真正虛擬化的基礎(chǔ)設(shè)施，以此推動(dòng)整個(gè)行業(yè)在這方面的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。Ian表示，“我們也認(rèn)為Xen的云平臺(tái)賦予了我們很強(qiáng)大的能力，使得我們建立起了這樣一種真正意義上的虛擬化的云的基礎(chǔ)設(shè)施層?！?/p>
今天我們可以看到，很多云的廠商都在提供虛擬的專用服務(wù)器，這些服務(wù)器本身對(duì)做一些網(wǎng)絡(luò)托管或者做一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用是非常有用的。但I(xiàn)an希望通過(guò)Xen的云平臺(tái)建立起虛擬專用的數(shù)據(jù)中心，這樣可以創(chuàng)造出多個(gè)虛擬機(jī)，讓用戶可以用這多個(gè)虛擬機(jī)配置自己的拓普結(jié)構(gòu)，其中包括網(wǎng)絡(luò)的拓普結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)的拓普結(jié)構(gòu)，這樣虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施的建立就可使得用戶在這樣虛擬專用數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)之上來(lái)發(fā)展和使用更加高級(jí)的應(yīng)用。
所以，Xen.org一直致力于創(chuàng)建這樣的網(wǎng)絡(luò)或者存儲(chǔ)虛擬化的環(huán)境，并且也在不斷的促進(jìn)在各個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。在8月份的時(shí)候，Xen剛剛宣布了0.1的云平臺(tái)。從那之后，有很多的公司加入到了Xen平臺(tái)當(dāng)中。
Xen的云平臺(tái)(XCP，Xen Cloud Platform)簡(jiǎn)介，它為云計(jì)算提供了一個(gè)完整的開放性平臺(tái)，有需求者可以根據(jù)自己的需要在它的基礎(chǔ)上添磚加瓦。
***Ian總結(jié)到，“Xen這個(gè)社區(qū)仍然在繼續(xù)的壯大，而我們開發(fā)的實(shí)力也在不斷的擴(kuò)充。而在上海召開的Xen 2009年峰會(huì)應(yīng)該說(shuō)是一次***規(guī)模的Xen峰會(huì)，甚至有超過(guò)150個(gè)人無(wú)法容納到這個(gè)會(huì)場(chǎng)中。Xen的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)是非常適用于云計(jì)算的環(huán)境，因?yàn)樗梢员ＷC各個(gè)不同的機(jī)器之間有非常好的安全性，而且它的架構(gòu)也提供了***的以及最安全的特征給用戶。Xen不僅僅可以適用于云的環(huán)境，同時(shí)也可以適用于各種客戶端的環(huán)境。在具有了這樣高的安全性同時(shí)，我們也在不斷的保持自身在整個(gè)業(yè)界并且在性能方面的領(lǐng)先。”
同時(shí)，他還高強(qiáng)，Xen本身的架構(gòu)是可擴(kuò)展性的，它可以使Xen的技術(shù)從云的環(huán)境通過(guò)服務(wù)器逐漸擴(kuò)展到客戶端，也可以被應(yīng)用到智能手機(jī)上。
在做完相關(guān)介紹之后，Ian與思杰公司大中華區(qū)總裁曹衡康先生共同接受了記者的采訪。
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