Virtualizando con xen

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Virtualizando con Xen
Diego Woitasen
XTech - Soluciones Linux para empresas (http://www.xtech.com.ar) diegows@xtech.com.ar

Noviembre de 2006

1. Introducción
Xen es un software que permite implementar máquinas virtuales. Este concepto se refiere a tomar los recursos de una máquina física y compartirlos entre distintas instancias de uno o varios sistemas operativos ejecutándose en formaconcurrente. Desde el punto de vista del usuario final, cada una de esta instancias tendrá las mismas prestaciones que un sistema operativo común corriendo sobre una computadora tradicional, siendo la virtualización algo totalmente transparente. Xen es un software que aplica este concepto, con una serie de características que lo diferencian de otras herramientas similares comerciales y libres, entrelas cuales podemos destacar la performance. En las próximas secciones veremos mas detalles. Esta artículo es para dar una introducción al mundo de la virtualizacion con Xen, explicando su teoría de funcionamiento y algunos pasos básicos para tener un sistema virtualizado funcionando.

2. Escenarios de uso
Entre las aplicaciones de virtualización y Xen podemos mencionar:


Consolidación deservidores: Es muy común en las empresas tener servidores dedicados a ciertas aplicaciones que solamente utilizan una pequeña parte de los recursos que disponen. En estos casos se puede unificar las mismas en un servidor físico, dedicando una máquina virtual para cada aplicación, quedando las mismas aisladas entre si. Independencia de hardware: Cada sistema operativo virtualizado no tiene dependenciadel hardware, ya que Xen crea una capa de abstracción entre el sistema operativo y el hardware real. Ambientes de testing y desarrollo mas dinámicos: Otro caso frecuente en las empresas es tener servidores dedicados a ambientes de desarrollo y testing. Las máquinas virtuales permiten crear estos ambientes mas rápidamente sin necesidad de depender de hardware adicional. Housing virtual: Empresasproveedores de servicios de hosting y housing pueden proveer servicios virtualizados, ahorrando costos y cobrando tarifas diferenciadas.







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Virtualizando con Xen

3. Principio de funcionamiento
Xen a diferencia de otros productos de virtualización que corren sobre un sistema operativo, se ejecuta directamente sobre el hardware. No es un componente adicional del Kernel deLinux ni una aplicación, sino que es un programa completamente independiente. Cuando inicia un sistema virtualizado con Xen, es este quien bootea y luego inicia las máquinas virtuales. El proceso de puesta en marcha es simple, instalamos una distribución de Linux, instalamos Xen, reiniciamos y a partir de ahí nuestra máquina esta virtualizada. El sistema Linux sobre el cual vamos a estar trabajandoya no sera el mismo, por que estará virtualizado, aunque sea el único por el momento. Esta máquina virtual inicial es la que se denomina "Dominio 0" y tiene ciertas características especiales, ya que es la única máquina virtual que accede en forma directa al hardware y además es la única que puede realizar tareas de control sobre Xen, como por ejemplo, iniciar máquinas virtuales adicionales. En lascomputadoras que estamos acostumbrados a utilizar a diario el sistema operativo es el software mas poderoso, ya que controla todos los recursos del CPU, como el uso compartido del mismo entre las aplicaciones, memoria virtual, I/O a dispositivos, entre otras cosas. Estas tareas las puede realizar gracias a que los procesadores modernos soportan niveles de privilegios o rings. El sistemaoperativo, el supervisor, corre en el ring 0 (mas privilegiado) y las aplicaciones en ring 3 (menos privilegiado). Como se adapta Xen a este esquema?, utiliza una técnica llamada "ring deprivileging", donde el sistema operativo es modificado para poder ejecutarse en ring 1 dejando el ring 0 para el Xen, el cual es conocido como Hypervisor. Este mecanismo le permite a Xen tener mas poder que el sistema...
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