再说xen 和 kvm

Posted 2020-10-26

相关资料已经足够多了，网上其他的文章多数年代久远，谬误百出，本文希望尽力以正视听。

第一部分  Xen

xen是一个开源虚拟化软件，以超虚拟化起家，目前同时支持两种虚拟化技术，包括超虚拟化和裸金属虚拟化。

所谓超虚拟化，也叫半虚拟化，hypervisor尽可能的复用宿主机资源，避免虚拟化带来的损耗，所以性能比全虚拟化要好。

但是xen的半虚拟化必须对客户机操作系统进行修改，出于竞争关系，这通常被宣传kvm优越性的舆论认为是一个缺点。其实xen的半虚拟化可以近似看作是一种原始的容器技术，docker也需要对操作系统进行显性的修改，并没有人认为这是缺点，因为docker发明了配套的镜像和仓库。所以从现在看，需要对客户机操作系统进行修改，并不能算是xen半虚拟化的缺点。xen的半虚拟化真正的缺点是隔离不够彻底，不够安全。每次xen发生的重大漏洞，几乎都与半虚拟化有关。docker将容器发扬光大，也同样面临不够安全的问题。

所谓裸金属虚拟化，指hypervisor直接运行在硬件之上，调度硬件资源。而寄居架构的虚拟化则是操作系统嵌套，目前所有的桌面级虚拟化软件都是寄居架构。

通常认为，裸金属虚拟化性能和稳定要胜过寄居式虚拟化技术。因为裸金属虚拟化下的hypervisor更精简，专为虚拟化而生。实际上，在CPU性能普遍过剩的年代，xen全虚拟化与kvm的单实例性能不相上下，差距在5%以内，xen甚至因为架构原因在多实例情况下的稳定性上更有优势。

xen 的hypervisor管理程序被称为dom0，实际上一个特权虚拟机，负责调度底层的hypervisor和转发特权指令。其他普通虚拟机称为domU。微软的hyper-V技术跟xen架构高度相似，至今被认为是微软借与思杰技术合作而抄袭得来。

xen当时在整个虚拟化领域实力，虽然不及vmware和IBM，在企业虚拟化市场并不算成功，高峰时期份额在15%-20%左右，但凭借开源的优势，另辟蹊径开辟了vps以及稍后的云计算领域。早期的vps厂商、谷歌、亚马逊、阿里云等巨头都曾是xen大客户，都运行着数以百万计的实例，xen高峰时期的市场占有率在90%-95%。

xen 是开源虚拟化的先锋，起源很早，当时世界上开源虚拟化技术几乎没有，白茫茫一片，intel VT技术也远未普及。

于是xen自身实现了一整套虚拟化生态，包括指令模拟翻译，设备模拟，资源调度等等。随着技术的发展，开源界先后出现了qemu、libvirt等优秀工具后，xen没有及时调整，导致包袱越来越大，代码难以维护。每次xen漏洞爆发后，损失的不光是声誉，还有市场份额。

另外，思杰并不是一个很好的技术领导，总在商业化和开源之间摇摆，手中的王牌xen/xenserver以及cloudstack都被悉数败光，在红帽的强力宣传下，于是kvm 逐渐崛起，xen败局已定。

第二部分  kvm

kvm是Linux内核的一个模块，它把linux kernel当作是hypervisor，自己仅仅负责简单的任务，其代码也是十分精简。通常配合qemu、libvirt和virtio等工具使用，是近年来主流的虚拟化技术。

kvm是一种典型的寄居式的全虚拟化技术，得益于红帽的深厚的内核功底和领导能力，经过多年优化，目前是市场上性能最好也最被看好的虚拟化技术。kvm也顺势成称为openstack的首选hypervisor和一等公民。

与xen不同，kvm是专属linux的虚拟化技术，kvm虽然有寄居架构的劣势，但解耦的非常好，kvm负责核心部分，kernel负责硬件调度、qemu负责硬件模拟，libvirt负责网络、存储等。在非常简单灵活的同时，又能有针对性的优化，linux kernel又非常成熟健壮，所以整体稳定性和性能都非常好。

kvm的崛起离不开红帽的持续投资和身体力行的强力推荐，也有政治的成分，据称linus大神不喜欢xen运行在kernel之上，

kvm的缺点也非常明显，寄居架构不再多说，架构分散，细节对技术人员要求较高。管理工具都比较重型，对企业虚拟化不友好。

目前kvm的市场份额日新月异，尤其是在日益膨胀的云计算领域，谷歌、亚马逊、阿里等巨头纷纷转向kvm，超越取代xen是迟早的事情。

第三部分  vmware

vmware不多说，是最早的x86虚拟化厂商，是传统企业虚拟化领域的霸主。技术成熟稳定，非开源，性能较好，vmware vsphere是典型的裸金属虚拟化技术。

vmware成功之处在于起步早，产品体验好，深入人心，生态完善。爆款vmware workstation 是IT技术人桌面虚拟化首选，不会vmware都不好意思说自己是搞IT的。

vmware的缺点是免费产品阉割严重，商业授权昂贵，也不符合软件行业的开源趋势，并且随着云计算市场的膨胀，企业虚拟化市场逐渐萎缩。

跟微软类似，vmware很可能会逐渐没落。不同之处在于，微软是个胖子，大力改革，可能在别处获得新生从而成功转型。而vmware专耕一处，转型可能性比较小。