Виртуализация: Часть 6 — Xen, XenServer и XCP-ng

Xen — гипервизор первого типа с открытым исходным кодом: он запускается прямо на оборудовании, раньше любой операционной системы. Проект развивается под управлением Linux Foundation, основная лицензия — GPLv2. Актуальная версия — Xen 4.22 (30 июля 2026 года), предыдущая — 4.21 (ноябрь 2025 года).

Xen был одной из первых массовых открытых платформ виртуализации и долго служил основой облака Amazon Web Services. Сегодня его главные области — готовые серверные платформы XenServer и XCP-ng, системы с повышенными требованиями к изоляции и встроенные системы, в том числе автомобильные.

Как устроен Xen

• Гипервизор — небольшой слой, который распределяет процессор и память между виртуальными машинами. Драйверов оборудования в нём почти нет.
• dom0 — первая, привилегированная виртуальная машина (обычно Linux). В ней работают драйверы реального оборудования и инструменты управления; через неё остальные машины получают доступ к дискам и сети.
• domU — обычные гостевые виртуальные машины.

Такое разделение — главное архитектурное отличие Xen от KVM, где гипервизором служит само ядро Linux. Небольшой гипервизор проще проверять, а драйверы вынесены в отдельную машину, которую при необходимости можно разделить на несколько.

Режимы виртуализации

• PV (паравиртуализация) — гостевая система знает, что работает под Xen, и обращается к гипервизору напрямую. Исторически это давало высокую скорость без аппаратной поддержки виртуализации, но требует изменённого ядра гостя и сегодня используется всё реже.
• HVM — полная виртуализация с аппаратной поддержкой процессора (Intel VT-x, AMD-V). Позволяет запускать немодифицированные системы, включая Windows; для скорости в гостя ставят паравиртуальные драйверы дисков и сети.
• PVH — современный компромисс: аппаратная виртуализация процессора и памяти плюс паравиртуальный ввод-вывод без эмуляции старых устройств. Этот режим рекомендуют для гостевых Linux, в нём может работать и сам dom0.

Продукты на основе Xen

XenServer

Коммерческая платформа, которая раньше называлась Citrix Hypervisor. Сейчас её выпускает Cloud Software Group под прежним именем XenServer, текущая версия — XenServer 8. Срок поддержки Citrix Hypervisor 8.2 истёк 25 июня 2025 года, поэтому установки на этой версии нужно обновлять или переводить на другую платформу.

XCP-ng и Xen Orchestra

XCP-ng — открытая платформа, выросшая из исходного кода XenServer. Её развивает французская компания Vates. Версия XCP-ng 8.3 с 16 июня 2025 года стала выпуском с долгосрочной поддержкой (LTS), обновления для неё выходят до 30 ноября 2028 года.

Управляют XCP-ng через Xen Orchestra — веб-приложение для кластеров: создание машин, живая миграция, резервное копирование, репликация, права пользователей. В саму XCP-ng 8.3 встроен упрощённый интерфейс XO Lite для управления одним хостом. Коммерческая подписка Vates даёт поддержку и готовую сборку Xen Orchestra; исходный код открыт, и собрать его можно самостоятельно.

Для компаний, уходящих с VMware, XCP-ng вместе с Xen Orchestra — один из вариантов с похожей моделью: пул хостов, общее хранилище, живая миграция и централизованное резервное копирование.

Где Xen работает сегодня

• Qubes OS — операционная система для рабочих станций с повышенными требованиями к безопасности. Каждое приложение или группа приложений работает в отдельной виртуальной машине Xen, а сетевые драйверы и USB вынесены в изолированные машины.
• Встроенные и автомобильные системы — Xen на процессорах ARM позволяет разделить на одном устройстве систему с требованиями функциональной безопасности и мультимедийную систему. Этому направлению посвящена значительная часть изменений в выпусках 4.21 и 4.22.
• Облака. AWS начиная с экземпляров C5 (2017 год) перешла на гипервизор Nitro, основанный на KVM; старые типы экземпляров работали на Xen. Большинство новых облачных платформ сегодня строят на KVM.

Xen или KVM

Для небольшой компании Proxmox VE обычно проще: больше материалов, специалистов и готовых решений. XCP-ng выбирают, когда нужна знакомая по VMware модель пулов и развитое централизованное резервное копирование в Xen Orchestra.

Типичные ошибки

• Использование Citrix Hypervisor 8.2 после окончания поддержки: обновления безопасности не выходят. Нужно перейти на XenServer 8 или XCP-ng.
• Гостевые Linux в устаревшем режиме PV вместо PVH или HVM с паравиртуальными драйверами.
• Windows без гостевых драйверов (XenServer VM Tools или драйверы XCP-ng): диски и сеть работают в режиме эмуляции и медленно.
• Нагрузка в dom0: сторонние программы на управляющей машине отнимают ресурсы у драйверов, от которых зависят все гостевые машины.