Xen 4.5 veröffentlicht Aus dem Xen-Project - freier Hypervisor erhält neue Tools

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Der freie Hypervisor Xen, unter anderem die Basistechnologie unter der Haube von „Citrix XenServer“, ist vom Projektteam in einer neuen Version 4.5 veröffentlicht worden. Neben zahlreichen neuen Features im Hypervisor selbst gibt es auch ein neues in C geschriebene Verwaltungs-Tool mit der Bezeichnung „xl“.

Xen 4.5 ist rund zehn Monate nach Xen 4.4 nach eigener Einschätzung der Entwickler die Version mit den meisten neuen Funktionen in der gesamten Geschichte des Hypervisors. Nachdem es eine Zeit lang so aussah, als würde „KVM“ Xen den Rang ablaufen, scheint das Interesse an der „Mutter aller freien Hypervisoren“ derzeit wieder anzusteigen.

Das liegt nicht nur an der Popularität von „Citrix XenApp“ oder „XenDesktop“, sondern auch daran, dass Xen im Gegensatz zu KVM bei Bedarf auch auf Hosts funktioniert, deren CPUs keine Hardware-seitige Virtualisierungsunterstützung aufweisen, etwa der x86- oder ARM-Architektur. Damit könnte Virtualisierung künftig auch auf Embedded Devices oder Smartphones mit mehr oder weniger eingeschränkten Ressourcen eine größere Bedeutung annehmen.

Niedrigerer Ressourcenverbrauch

Was den Ressourcenverbrauch betrifft, hat Xen 4.5 im Vergleich zu Xen 4.4 abgerüstet. Laut Aussage der Entwickler sind bei Xen 4.5 141 KLOC (Tausend Zeilen Code) entfallen, im Zuge der funktionalen Neuerungen aber nur 78 KLOC hinzu gekommen.

Das liegt aber im Wesentlichen daran, dass die Entwickler das in Python implementierten Verwaltungswerkzeug „xend“ und die zugehörigen Tools („xm“) in C vollständig neu implementiert haben. Das neue Verwaltungswerkzeug, erstmals testweise eingeführt mit Xen 4.1, trägt die Bezeichnung xl und löst xend jetzt offiziell als Default ab.

xl ist aber nicht die einzige Neuerung bei der Tool-chain. So unterstützt der Xen-Hypervisor jetzt beispielsweise „systemd“ und über die freie Bibliothek „libvirt“ lassen sich jetzt mehr Funktionen des Hypervisors ansprechen, als vorher, darunter „PCI/SR-IOV-Passthrough“ und „Migration“. Als virtuelle Maschine kommt „Qemu 2.0“ zum Einsatz, obwohl Qemu 2.1 bereits veröffentlicht wurde.

Neuerungen im Hypervisor

Zu den Neuerungen des Hypervisors gehört zum Beispiel der verbesserter „HPET“-Support auf der x86-Architektur HPET. Ferner „schrubbt“ (engl. "scrubbed") der Hypervisor-Speicher beim Hochfahren parallel. Das beschleunigt das Booten auf Hosts mit großer Speicherausstattung enorm.

Neu ist auch die Unterstützung von „PVH“ auf Intel-Server-Prozessoren. Hierbei handelt es sich um eine Art erweiterte Paravirtualisierung, welche allerdings auf die entsprechende Funktion in aktuellen Server-CPUs von Intel angewiesen ist.

PVH startet die privilegierte Domain „Dom0“ als erstes Gastsystem, was diese erheblich beschleunigen soll. Neu ist auch eine geringere Interrupt-Latenz für PCI-Passthrough auf Hosts, die über mehr als zwei Sockel verfügen und das Feature „Multiple IO-REQ“ im Gastsystem, mit dem sich mehrere Qemu-Instanzen einer Domain zuordnen lassen.

Außerdem lassen sich ausgewählte physischen CPUs jetzt explizit virtuellen CPUs zuordnen. Darüber hinaus gibt es eine Reihe von Verbesserungen im Bereich Sicherheit und experimentellen Support für Echtzeit-Scheduling.

Hardware-spezifische Neuerungen

Viele weitere Neuerungen beziehen sich explizit auf bestimmte Prozessoren. So unterstützt Xen 4.5 beispielsweise „Supervisor Mode Access Prevention“ (SMAP) auf „Intel Broadwell“. Dies verhindert, dass der Kernel Speicherseiten von Benutzerprozessen adressiert.

Darüber hinaus unterstützt Xen 4.5 Server „Cache QoS Monitoring“ für „Intel Haswell“, was eine verbesserte Kontrolle des Ressourcenbedarf ermöglichen soll. Außerdem lassen sich unter Xen 4.5 die „Intel Sandy Bridge“ (vAPIC)-Erweiterungen nutzen.

Was AMD-Prozessoren betrifft, unterstützt Xen 4.5 jetzt die „Data Breakpoint“-Erweiterungen und erweiterte MSR-Maskierung für „Kabini“, „Kaveri“ und neuere Modellreihen. Auch bei der ARM-Architektur gab es zahlreiche Verbesserungen, wie etwa Support für bis zu 1 Terabyte RAM für Gastsysteme oder Unterstützung für den „Generic Interrupt Controller“ (GIC) v3 und das „Power State Coordination Interface 0.2“ (PSCI). Ferner unterstützt Xen 4.5 unter ARM das Booten mit UEFI, IOMMU (SMMUv1), Super Pages (2MB), sowie Passthrough von MMIO-Regionen.

Weitere Informationen zu Xen 4.5 sind im Xen-Wiki zu finden.

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