젠 (하이퍼바이저)

3. 소프트웨어 아키텍처

젠 프로젝트는 펌웨어를 제외하고 머신 상의 다른 소프트웨어보다 높은 권한의 CPU 상태에서 실행된다. 하이퍼바이저는 모든 가상 머신("도메인")의 메모리 관리 및 CPU 스케줄링, 그리고 가장 높은 권한을 가진 도메인("dom0")을 시작하는 역할을 한다.^[2] dom0은 기본적으로 하드웨어에 직접 접근할 수 있는 유일한 가상 머신으로, 하이퍼바이저를 관리하고 권한이 없는 도메인("domU")을 시작할 수 있다.^[2]

dom0 도메인은 일반적으로 리눅스 또는 BSD 버전을 사용한다. 사용자 도메인(domU)은 x86 가상화(인텔 VT-x 및 AMD-V)를 지원하는 호스트 프로세서에서 하드웨어 가상화 명령어를 통해 특권 명령어를 제공하는 마이크로소프트 윈도우와 같은 전통적인 운영 체제이거나, 특권 명령어 대신 직접 하이퍼콜을 수행하는 반가상화 운영 체제일 수 있다.^[3]

4. 가상화 방식

Xen은 게스트 운영 체제를 실행하기 위해 다음과 같은 다양한 가상화 방식을 제공한다.^[52][53][54]

• '''PV''' (반가상화): 가상화 인식 게스트 및 장치를 사용한다. 자세한 내용은 반가상화 섹션을 참조.
• '''HVM''' (하드웨어 가상 머신): 에뮬레이션된 장치를 사용한 완전한 하드웨어 지원 가상화. 자세한 내용은 하드웨어 가상 머신 섹션을 참조.
• '''PV 드라이버가 있는 HVM''': IO 장치에 PV 드라이버를 사용한 완전한 하드웨어 지원 가상화. 자세한 내용은 #PV 드라이버가 있는 HVM 섹션을 참조.
• '''PVHVM''' (하드웨어 가상화를 사용한 반가상화): IO 장치에 PV 드라이버를 사용하는 PV 지원 하드웨어 지원 가상화. 자세한 내용은 PVHVM 섹션을 참조.
• '''PVH''' (HVM 컨테이너 내 PV): 하드웨어 지원 가상화로 가속화된 완전 반가상화 게스트 (사용 가능한 경우). 자세한 내용은 PVH 섹션을 참조.

4. 1. 반가상화 (PV: Paravirtualization)

4. 2. 하드웨어 가상 머신 (HVM: Hardware Virtual Machine)

4. 3. PV 드라이버가 있는 HVM

4. 4. PVHVM (하드웨어 가상화를 사용한 반가상화)

4. 5. PVH (HVM 컨테이너 내 PV)

5. 특징

젠은 다음과 같은 특징을 가진다.

• 실시간 마이그레이션: 관리자는 가동 중단 없이 LAN을 통해 물리적 호스트 간에 젠 가상 머신을 이동할 수 있다. 이 과정에서 가상 머신의 메모리는 대상 위치로 반복 복사되며, 최종 동기화를 위해 약 60~300ms 동안 중단이 발생하지만, 사용자에게는 매끄러운 마이그레이션처럼 보인다. 이 기술은 실행 중인 가상 머신을 디스크에 일시 중단하여 나중에 재개할 수 있도록 하는 데에도 사용될 수 있다.^[85]
• 확장성: 젠은 다음 사양으로 확장할 수 있다.

• 가용성 향상: 작동 중인 가상 머신을 거의 즉시 다른 하드웨어로 마이그레이션할 수 있어, 하드웨어 유지 보수 및 업그레이드를 서비스 중단 없이 수행할 수 있다.
• 유연성 향상: 가상 머신 간에 CPU나 메모리 등의 자원 배분을 지정하여 필요에 따라 적절한 자원을 낭비 없이 할당하고 활용할 수 있다.
• 운영 비용 절감: 서버 그룹에서 다른 서버에 환경을 구축하기가 용이하다.
• 보안 향상: 가상 머신 환경은 서로 격리되어 있으며, 특정 가상 머신에서 작동하는 유해한 소프트웨어가 다른 환경이나 가상 머신 모니터에 악영향을 미칠 수 없다.

6. 활용 분야

인터넷 호스팅 서비스 회사는 가상 사설 서버를 제공하기 위해 하이퍼바이저를 사용한다. 아마존 EC2(2006년 8월부터 2017년 11월까지)^[47], IBM 소프트레이어^[48], 리퀴드 웹, 후지쯔 글로벌 클라우드 플랫폼^[49], 리노드, 오리온VM^[50] 및 랙스페이스 클라우드는 젠을 제품 제공을 위한 주요 VM 하이퍼바이저로 사용한다.^[51]

서버 가상화는 다음과 같은 이점을 제공한다.

• 통합으로 인한 활용도 증가
• 빠른 프로비저닝
• 소프트웨어 오류에 대한 동적 결함 허용 (빠른 부트스트랩 또는 재부팅을 통해)
• 하드웨어 결함 허용 (가상 머신을 다른 하드웨어로 마이그레이션하여)
• 가상 운영 체제의 안전한 분리
• 동일한 컴퓨터에서 레거시 소프트웨어와 새로운 OS 인스턴스 지원

7. 지원 운영 체제

젠은 다양한 운영 체제를 지원한다. 젠은 여러 프로세서 제품군에 이식되었다.

• 인텔: IA-32, IA-64 (4.2 이전 버전^[60]), x86-64
• PowerPC: 이전에는 XenPPC 프로젝트에서 지원되었으나 Xen 3.2 이후 더 이상 활성화되지 않음^[61]
• ARM: 이전에는 가상화 확장이 없는 구형 ARM(예: Cortex-A9)을 위해 XenARM 프로젝트에서 지원되었다. 현재는 Cortex-A15와 같이 가상화 확장이 있는 최신 ARM의 경우 Xen 4.3부터 지원된다.
• MIPS: XLP832 실험적 포트^[62]

7. 1. 호스트 운영 체제 (dom0)

리눅스의 경우, 커널 2.6.23에서 젠이 메인 라인에 통합되었으며,^[86] 이후 버전에서는 커널 수정이 필요 없어졌다.

7. 2. 게스트 운영 체제 (domU)

• 리눅스
• FreeBSD (32비트 또는 PVHVM을 통한 64비트)^[74][75]
• OpenBSD (PVHVM을 통해)^[76]
• NetBSD
• MINIX
• GNU Hurd (gnumach-1-branch-Xen-branch)
• 벨 연구소의 플랜 9

8. 관리 도구

OpenNebula 클라우드 관리 툴킷, openSUSE의 YaST 및 virt-man, OpenStack, Apache CloudStack, Novell의 PlateSpin Orchestrate, [https://xen-orchestra.com 젠 오케스트라] 등은 젠 호스트의 구성, 시작, 모니터링, 중지 등의 작업을 용이하게 하기 위해 개발된 도구들이다.^[1]

9. 상용 버전

• XCP-ng (오픈 소스, 리눅스 재단 및 젠 프로젝트 내, 원래 XenServer에서 포크됨)
• XenServer^[80] (2023년까지 Citrix Hypervisor^[81], 2019년까지 Citrix XenServer였음)
• 화웨이 퓨전스피어(FusionSphere)^[82]
• 오라클 VM 서버 for x86
• Thinsy Corporation
• Virtual Iron (오라클에서 단종)
• 스타 랩 코퍼레이션(Star Lab Corp.)의 Crucible (하이퍼바이저)^[83]

10. Hyper-V와의 관계

XenSource와 마이크로소프트는 하이퍼바이저 형식의 가상화 시스템에 관해 공동 개발을 진행했으며, Xen과 Hyper-V는 모두 동일한 가상화 코어를 사용한다.^[122] 양자는 각각 고유의 여러 용어를 사용하지만, 주요 차이점은 실제 하드웨어 지원을 담당하는, Xen에서 DOM0에 표준 탑재된 관리용 OS가 주로 라이선스 관계로 인해^[122] Xen에서는 리눅스이며, Hyper-V에서는 Windows Server 2008이라는 점이다. 이 때문에 Xen과 Hyper-V에서 동작하는 지원 OS는 동일하며,^[123] 양자의 가상 디스크도 상호 운용이 가능하다. Xen에서 운용 중인 가상 머신을 Hyper-V로, Hyper-V에서 운용 중인 가상 머신을 Xen으로 이전하는 것도 특별한 과정 없이 가능하다.

참조

_[1] 뉴스 What's New In XEN 4.12 https://xenproject.o[...] 2019-04-02
_[2] 웹사이트 Xen Overview http://wiki.xen.org/[...] 2015-04-05
_[3] 웹사이트 OSCompatibility - Xen Project Wiki http://wiki.xenproje[...] Wiki.xenproject.org 2007-02-08
_[4] 웹사이트 Xen Summit April 2007 http://www-archive.x[...] 2007-04-01
_[5] 웹사이트 Secure Architecture and Implementation of Xen on the ARM for Mobile Devices http://www-archive.x[...] 2007-04-01
_[6] 웹사이트 Xen Summit Boston 2008 http://www-archive.x[...] 2008-06-01
_[7] 웹사이트 Secure Xen on ARM: Source Code Release and Update http://www-archive.x[...] 2008-06-01
_[8] 웹사이트 XenSummit Speaker Profiles http://www-archive.x[...] 2008-06-01
_[9] 웹사이트 Citrix Systems » Citrix Completes Acquisition of XenSource http://www.citrix.co[...] Citrix Systems 2007-07-12
_[10] 웹사이트 Trademark http://www-archive.x[...] Xen.org 2012-06-08
_[11] PDF Trademark Policy http://www-archive.x[...] Xen.org 2008-06-01
_[12] 웹사이트 Linux Foundation Project http://www.linuxfoun[...] LinuxFoundation.org 2013-05-03
_[13] 웹사이트 XenProject.org Website http://www.xenprojec[...] XenProject.org 2013-05-03
_[14] 웹사이트 Linux Foundation Xen Project Members http://www.xenprojec[...] XenProject.org 2013-05-03
_[15] 웹사이트 Project Governance (Updated) http://xenproject.or[...] XenProject.org 2013-05-03
_[16] 웹사이트 Xen celebrates full dom0 and domU support in Linux 3.0 – http://blog.xen.org/[...] Blog.xen.org 2011-05-30
_[17] 웹사이트 Xen http://sourceforge.n[...] SourceForge.net 2003-10-02
_[18] 웹사이트 The first stable Xen release https://lwn.net/Arti[...] Lwn.net 2003-10-02
_[19] 웹사이트 Xen 2.0 released https://lwn.net/Arti[...] Lwn.net 2004-11-05
_[20] 웹사이트 Xen 3.0 released https://lwn.net/Arti[...] Lwn.net 2005-12-06
_[21] 웹사이트 XenSource: Press Releases http://www2.getxen.c[...] XenSource, Inc. 2005-12-10
_[22] 웹사이트 AMD SVM Xen port is public http://lists.xenproj[...] lists.xenproject.org 2005-12-14
_[23] 웹사이트 '[Xen-devel] Xen 3.0.3 released! - Xen Source' http://lists.xenproj[...] Lists.xenproject.org 2006-10-17
_[24] 웹사이트 '[Xen-devel] FW: Xen 3.0.4 released! - Xen Source' http://lists.xenproj[...] Lists.xenproject.org 2006-12-20
_[25] 웹사이트 '[Xen-devel] Xen 3.1 released! - Xen Source' http://lists.xenproj[...] Lists.xenproject.org 2007-05-18
_[26] 웹사이트 Xen 3.2.0 Officially Released : VMblog.com - Virtualization Technology News and Information for Everyone http://vmblog.com/ar[...] VMblog.com 2012-10-18
_[27] 웹사이트 Xen 3.3.0 hypervisor ready for download - The H: Open Source, Security and Development http://www.h-online.[...] H-online.com 2008-08-25
_[28] 웹사이트 Xen.org Announces Release Of Xen 3.4 Hypervisor | Citrix Blogs http://community.cit[...] Community.citrix.com 2009-05-18
_[29] 웹사이트 Virtualisation: Xen is looking to catch up by releasing version 4 - The H Open: News and Features http://www.h-online.[...] H-online.com 2010-04-09
_[30] PDF Xen 4.0 Datasheet http://www.xen.org/f[...] Xen.org
_[31] 웹사이트 Xen 4.1 releases – http://blog.xen.org/[...] Blog.xen.org 2011-03-25
_[32] 웹사이트 XenParavirtOps - Xen Wiki http://wiki.xenproje[...] Wiki.xenproject.org 2013-06-08
_[33] 웹사이트 Best Quality and Quantity of Contributions in the New Xen Project 4.6 Release https://blog.xenproj[...] Xenproject.org 2015-10-13
_[34] 웹사이트 Xen 4.3 released! – http://blog.xen.org/[...] Blog.xen.org 2013-07-09
_[35] 웹사이트 Xen 4.4 releases – http://blog.xen.org/[...] Blog.xen.org 2014-03-10
_[36] 웹사이트 Xen Project 4.4 Release Notes http://wiki.xenproje[...] Wiki.xenproject.org 2014-03-10
_[37] 웹사이트 Xen 4.4 Feature List http://wiki.xenproje[...] Wiki.xenproject.org 2014-03-10
_[38] 웹사이트 Less is More in the New Xen Project 4.5 Release – https://blog.xenproj[...] Blog.xen.org 2015-01-15
_[39] 웹사이트 Xen Project 4.8.1 is available https://blog.xenproj[...] Xenproject.org 2017-06-01
_[40] 웹사이트 Xen Project 4.7 Feature List http://wiki.xenproje[...] Xen project 2016-06-24
_[41] 웹사이트 Xen Project 4.8.1 is available {{!}} Xen Project Blog https://blog.xenproj[...] 2018-02-19
_[42] 웹사이트 What's New in the Xen Project Hypervisor 4.9 https://blog.xenproj[...] 2018-04-26
_[43] 웹사이트 What's New in the Xen Project Hypervisor 4.10 https://blog.xenproj[...] 2018-04-26
_[44] 웹사이트 What's New in the Xen Project Hypervisor 4.11 https://blog.xenproj[...] 2018-01-17
_[45] 웹사이트 WHAT'S NEW IN XEN 4.12 https://xenproject.o[...] 2019-04-29
_[46] 웹사이트 What's new in Xen 4.13 https://xenproject.o[...] 2019-12-23
_[47] 웹사이트 Amazon EC2 Beta https://aws.amazon.c[...] 2006-08-25
_[48] 웹사이트 CloudLayer Computing vs. Amazon EC2 https://web.archive.[...] 2015-04-05
_[49] 웹사이트 Fujitsu's global cloud launches in Aus https://web.archive.[...] ZDNet Australia 2011-10-11
_[50] 웹사이트 Xen Project - Guest VM Images - OrionVM PV-HVM Templates http://wiki.xenproje[...] 2014-06-27
_[51] 웹사이트 Cloud FAQ https://web.archive.[...] Rackspace.com 2012-10-18
_[52] 웹사이트 Understanding the Virtualization Spectrum https://wiki.xenproj[...] 2022-03-09
_[53] 웹사이트 Xen virtualization on FreeBSD http://bhyvecon.org/[...] 2015-04-06
_[54] 웹사이트 Choosing a virtualization mode (PV versus PVHVM) https://web.archive.[...] Rackspace 2018-01-25
_[55] 간행물 "Analysis of the Intel Pentium's Ability to Support a Secure Virtual Machine Monitor" http://www.usenix.or[...] 9th Usenix Security Symposium 2000
_[56] 간행물 Intel Virtualization Technology: Software-only virtualization with the IA-32 and Itanium architectures http://www.intel.com[...] Intel Technology Journal, Volume 10 Issue 03 2006-08
_[57] 웹사이트 Extending Xen with Intel Virtualization Technology http://www.intel.com[...] intel.com
_[58] 웹사이트 The ARM Hypervisor — The Xen Project's Hypervisor for the ARM architecture http://www.xenprojec[...] 2015-04-06
_[59] 웹사이트 Xen Release Features http://wiki.xenproje[...] Xen Project 2012-10-18
_[60] 웹사이트 Xen 4.2 Feature List http://wiki.xen.org/[...] Xen Project 2014-01-22
_[61] 웹사이트 XenPPC http://new-wiki.xen.[...] Xen Project 2014-01-22
_[62] 웹사이트 Porting Xen Paravirtualization to MIPS Architecture http://www.slideshar[...] Slideshare.net 2014-01-22
_[63] 웹사이트 AUR (en) - xen https://aur.archlinu[...] Aur.archlinux.org 2018-04-12
_[64] 웹사이트 Xen - ArchWiki https://wiki.archlin[...] Wiki.archlinux.org 2018-04-12
_[65] 웹사이트 Xen - FreeBSD Wiki https://wiki.freebsd[...] wiki.freebsd.org 2015-09-28
_[66] 웹사이트 Xen https://wiki.gentoo.[...] Wiki.gentoo.org 2018-04-12
_[67] 웹사이트 NetBSD/xen http://www.netbsd.or[...] Netbsd.org 2013-06-08
_[68] 웹사이트 XenDom0Kernels - Xen Wiki http://wiki.xenproje[...] Wiki.xenproject.org 2013-06-08
_[69] 웹사이트 Xen in Qubes OS Security Architecture https://wiki.xen.org[...] xenp.org 2018-04-12
_[70] 웹사이트 Xen dom0 support in Lucid - Kernel team discussions - ArchiveOrange https://web.archive.[...] Web.archiveorange.com 2014-01-22
_[71] 웹사이트 Xen - Community Ubuntu Documentation https://help.ubuntu.[...] Help.ubuntu.com 2012-09-05
_[72] 웹사이트 PV on HVM https://wiki.xen.org[...] Wiki.xen.org 2018-04-12
_[73] 웹사이트 Understanding the Virtualization Spectrum https://wiki.xenproj[...] Wiki.xenproject.org 2018-04-12
_[74] 웹사이트 FreeBSD/Xen - FreeBSD Wiki http://wiki.freebsd.[...] Wiki.freebsd.org 2012-06-25
_[75] 웹사이트 FreeBSD 11.0-RELEASE Release Notes https://www.freebsd.[...] The FreeBSD Documentation Project 2016-09-22
_[76] 웹사이트 xen(4) - OpenBSD Manual Pages https://man.openbsd.[...] 2017-12-30
_[77] 간행물 Xen and the art of virtualization https://www.cl.cam.a[...] 2003-10-19
_[78] 웹사이트 Xen Windows GplPv https://wiki.xen.org[...] 2019-06-26
_[79] 웹사이트 XPDDS18: Windows PV Drivers Project: Status and Updates - Paul Durrant, Citrix Systems https://www.slidesha[...] 2018-06-29
_[80] 웹사이트 XenServer split from Citrix, promises per-socket prices https://www.theregis[...] 2023-05-29
_[81] 웹사이트 Citrix Hypervisor 8.0 is here! https://www.citrix.c[...] Citrix 2019-04-25
_[82] 뉴스 Huawei to virtual world: Give us your desktops and no-one gets hurt https://www.theregis[...]
_[83] 문서 Crucible - Secure Embedded Virtualization https://starlab.io/p[...]
_[84] 웹사이트 Xen Project Releases Version 4.18 https://lists.xenpro[...] Xenproject.org 2024-06-22
_[85] 문서 Xen 3.0 User Manual http://www.cl.cam.ac[...]
_[86] 서적 仮想化ソフト「Xen」に対応した、Linuxカーネル2.6.23が公開 https://xtech.nikkei[...] Nikkei Business Publications, Inc. 2007-10-10
_[87] 문서 Xen OS Compatibility http://wiki.xensourc[...]
_[88] 웹사이트 Citrix Systems » Citrix Completes Acquisition of XenSource http://www.citrix.co[...] Citrix Systems 2007-07-12
_[89] 문서 Xen / Xen-devel Xen high-performance x86 virtualization https://sourceforge.[...]
_[90] 뉴스 The first stable Xen release https://lwn.net/Arti[...]
_[91] 뉴스 Xen 2.0 released https://lwn.net/Arti[...]
_[92] 뉴스 Xen 3.0 released https://lwn.net/Arti[...]
_[93] 웹사이트 XenSource: Press Releases https://web.archive.[...]
_[94] 문서 http://lists.xensour[...]
_[95] 문서 Xen 3.0.3 released! - Xen Source http://old-list-arch[...]
_[96] 문서 FW: Xen 3.0.4 released! - Xen Source http://old-list-arch[...]
_[97] 문서 http://lists.xensour[...]
_[98] 문서 http://vmblog.com/ar[...]
_[99] 문서 http://www.h-online.[...]
_[100] 문서 http://community.cit[...]
_[101] 문서 http://www.h-online.[...]
_[102] 문서 http://blog.xen.org/[...]
_[103] 문서 http://wiki.xen.org/[...]
_[104] 문서 http://blog.xen.org/[...]
_[105] 문서 http://blog.xen.org/[...]
_[106] 블로그 http://blog.xen.org/[...]
_[107] 블로그 https://blog.xenproj[...]
_[108] 위키 http://wiki.xenproje[...]
_[109] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[110] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[111] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[112] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[113] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[114] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[115] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[116] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[117] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[118] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[119] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[120] 위키 https://wiki.xenproj[...]
_[121] 웹사이트 Xen at OpenSolaris.org http://www.opensolar[...]
_[122] 뉴스 XenSource買収も事前に相談、MSとシトリックスの関係とは － ＠IT https://atmarkit.itm[...]
_[123] 보도자료 マイクロソフトと XenSource が、Windows Server “Longhorn” Virtualization に向けた相互運用テクノロジを共同開発 http://www.microsoft[...]
_[124] 웹인용 RELEASE-4.17.2 https://xenbits.xen.[...] Andrew Cooper 2023-08-08