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VPS方案選擇中Xen和KVM虛擬機(jī)程序的對比

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關(guān)于XEN和KVM
KVM是一個全虛擬化的解決方案??梢栽趚86架構(gòu)的計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)虛擬化功能。但KVM需要CPU中虛擬化功能的支持,只可在具有虛擬化支持的CPU上運(yùn)行,即具有VT功能的Intel CPU和具有AMD-V功能的AMD CPU。
Xen 也是Linux下的一個虛擬化解決方案,也將很快被編入內(nèi)核中。Xen的實(shí)現(xiàn)方法是運(yùn)行支持Xen功能的kernel,這個kernel是工作在 Xen的控制之下,叫做Domain0,使用這個kernel啟動機(jī)器后,你可以在這個機(jī)器上使用qemu軟件,虛擬出多個系統(tǒng)。

Xen和KVM對比
KVM由以色列公司Qumranet開發(fā),已經(jīng)被Linux核心組織放入Linux的內(nèi)核里面,其使用的x86處理器至少需要包含其中一項硬件輔助虛擬化技術(shù)(Intel-VT或AMD-V)。
而 Xen是一個外部的Hypervisor程序(虛擬機(jī)管理程序);它能夠控制虛擬機(jī)和給多個客戶機(jī)分配資源,在KVM被寫入Linux內(nèi)核后,估計Xen 很難再被寫入內(nèi)核;另一方面,KVM是Linux的一部分, 可使用通常的Linux調(diào)度器和內(nèi)存管理. 這意味著KVM更小更易使用。
此外,Xen同時支持全虛擬化和準(zhǔn)虛擬化(需要修改客戶機(jī)操作系統(tǒng),而修改過的客戶機(jī)操作系統(tǒng)能有更好的性能),KVM當(dāng)前不支持準(zhǔn)虛擬化。
Xen的缺點(diǎn)是如果你需要更新Xen的版本,你需要重新編譯整個內(nèi)核,而且,稍有設(shè)置不慎,系統(tǒng)就無法啟動。
相比較,KVM就簡化的多了。它不需要重新編譯內(nèi)核,也不需要對當(dāng)前kernel做任何修改,它只是幾個可以動態(tài)加載的.ko模塊。它結(jié)構(gòu)更加精簡、代碼量更小。所以,出錯的可能性更小。并且在某些方面,性能比Xen更勝一籌。

1.Xen比KVM優(yōu)越的六大點(diǎn):
(1)可用資源:Xen的問世要比KVM早4年之久(兩者分別是2003年和2007年)。隨著Citrix、Novell、Oracle、Sun、Ret Hat和Virtual Iron等公司在市場領(lǐng)域的實(shí)施,就比較容易找到精通Xen的IT技術(shù)人員,更容易讓這些技術(shù)人員接受Xen相關(guān)的培訓(xùn)、更容易得到Xen的咨詢幫助以及獲得Xen證書。企業(yè)管理協(xié)會(EMA:Enterprise Management Associates)2008年這對虛擬化和管理趨勢的研究報告表明,這些關(guān)鍵因素占到那些抱怨缺少必要虛擬化技術(shù)資源和技術(shù)企業(yè)的60%。
(2)平臺支持:Xen在新版本中支持更多的主機(jī)和客體工作環(huán)境,包括泛虛擬化技術(shù)、硬件輔助支持以及修改過或未修改過的客體操作系統(tǒng);對UNIX、Linux和Microsoft  Windows的特定支持;包括芯片組,如x86、IA64和AMD、Fujitsu、IBM、Sun等公司的ARM,以及x86/64 CPU商家和Intel嵌入式的支持等。
(3)可管理性:EMA在2009年度針對虛擬系統(tǒng)管理的研究結(jié)果表明:對于83%的企業(yè)來講,在選擇虛擬化技術(shù)過程中,管理是一項非常關(guān)鍵或者重要的因素。在對比Xen和KVM時,就可以看到Xen具有一個更加寬泛的第三方配給、備份、存儲管理、P2V、容量規(guī)劃、性能監(jiān)控、進(jìn)程自動化、安全和其它管理規(guī)則的社區(qū),比如Citrix、IBM、CA、Novell或者Platespin、Enomaly、Microsoft以及HP等。
(4)實(shí)施:無論KVM是“第一類”還是“第二類”,這都是語義上的概念。Xen的運(yùn)行和管理都是在較低級別的(Ring 0)。甚至對于新虛擬機(jī)創(chuàng)建,客體機(jī)器并不需要像KVM那樣共享內(nèi)存塊、CPU指令或者任何底層的Linux操作系統(tǒng)(雖然偶爾也會越權(quán))。
(5)KVM不支持動態(tài)遷移:過去在證明VMware ESX比Microsoft Hyper-V優(yōu)越的最重要的一個觀點(diǎn)也同樣適用于Xen和KVM的比較,但是這是一個很大的問題。與KVM不同,Xen支持非中斷的動態(tài)遷移,可以允許動態(tài)工作負(fù)載平衡和例行維護(hù)而幾乎沒有任何宕機(jī)時間。KVM的固有屬性決定了其肯定有宕機(jī)時間。
(6)性能:大多數(shù)Xen和KVM性能基準(zhǔn)的對比都表明Xen具有更好的處理性能(接近于本地處理),只有在磁盤I/O方面略遜于KVM。進(jìn)一步來講,獨(dú)立測試表明隨著工作負(fù)載的增加KVM的性能逐漸下降。通常情況下,在試圖支持四個以上的客體虛擬機(jī)時就會崩潰。Xen支持一個客體虛擬機(jī)的數(shù)量呈線性增長,可以支持30個以上工作負(fù)載同時運(yùn)行。

2.KVM在Linux整合中優(yōu)于Xen
即使沒有實(shí)施廣泛的Xen和KVM性能基準(zhǔn)研究,仍然有很多理由足以說明Linux領(lǐng)導(dǎo)者(諸如Red Hat和Ubuntu)對待KVM態(tài)度的原因。其中最明顯并且最重要的因素就是KVM是Linux內(nèi)核的一部分,Xen只是一個安裝在Linux內(nèi)核下層的一個產(chǎn)品而已。
為什么這一點(diǎn)如此重要呢?其之所以重要是因為在過去Xen工作環(huán)境的補(bǔ)丁包不能夠和Linux內(nèi)核兼容。但是如果實(shí)施KVM的話,這個問題就可以很容易地得到解決。另外一個選擇KVM的原因是KVM在Linux內(nèi)核內(nèi)部部署,這樣可以很容易控制虛擬化進(jìn)程。
Xen的擁護(hù)者們聲稱KVM不如Xen技術(shù)成熟,并且缺少某些關(guān)鍵特性,如動態(tài)遷移和泛虛擬化支持。確實(shí)如此,Xen工作環(huán)境中的泛虛擬化技術(shù)可以使虛擬機(jī)的操作更加高效,因為泛虛擬化技術(shù)直接和硬件進(jìn)行交互。然而使用泛虛擬化技術(shù)需要修改操作系統(tǒng),默認(rèn)Windows的安裝并不支持泛虛擬化工作環(huán)境。至于動態(tài)遷移,KVM也可以做到,只是需要安裝正確的KVM版本而已。KVM過去在動態(tài)遷移方面確實(shí)存在一個問題,但是現(xiàn)在已經(jīng)解決了。
從另外一個角度來講,KVM更加靈活。由于操作系統(tǒng)直接和整合到Linux內(nèi)核中的虛擬化管理程序交互,所以在任何場景下都可以直接和硬件進(jìn)行交互,而不需要修改虛擬化的操作系統(tǒng)。這一點(diǎn)非常重要,因為對虛擬機(jī)運(yùn)行來講KVM可以是一個更快的解決方案。KVM需要Pacifica(AMD)或者Vanderpool(Intel)虛擬化CPU這一事實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)不能成為KVM發(fā)展的限制條件,因為當(dāng)前大多數(shù)服務(wù)器CPU都有這些處理器。

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