Je vais être amené à vous parler régulièrement de Xen dans ce blog car j’ai régulièrement été amené à travailler dessus. Avant de pouvoir vous parler en long en large et en travers de cet outil, je souhaitais faire un petit billet récapitulant ce qu’est Xen et ce que ce n’est pas.
Pour rester dans la définition, voici ce que Wikipedia France propose comme définition :
Xen est un logiciel libre de virtualisation, plus précisément un hyperviseur de machine virtuelle. Il est développé par l’université de Cambridge au Royaume-Uni. Xen permet de faire fonctionner plusieurs systèmes d’exploitation virtuels (invités) sur une seule machine hôte.
La version de Wikipedia Anglais est la suivante :
Xen is a virtual machine monitor for IA-32 (x86, x86-64), IA-64 and PowerPC 970 architectures. It allows several guest operating systems to be executed on the same computer hardware concurrently. Xen was initially created by the University of Cambridge Computer Laboratory and is now developed and maintained by the Xen community as free software, licensed under the GNU General Public License (GPL2).
Pour résumer les deux définitions, Xen est une solution de virtualisation. La virtualisation est la technique informatique qui permet d’exécuter plusieurs systèmes d’exploitation indépendants sur une même machine physique. Cependant, et vous le savez bien, il existe de nombreuses solutions de virtualisation dont on entend bien plus parler. Parmi ces dernières, nous pourrions citer le géant VMWare ou bien Hyper-V de Microsoft ou encore OpenVZ. Toutes ces solutions sont pourtant bien différentes entre elles et par rapport à Xen.
La spécificité de Xen et ce qui a créé son succès est lié à son fonctionnement. Le projet Xen a été le premier a implémenter la paravirtualisation. Mais, qu’est ce que la paravirtualisation ? La paravirtualisation consiste à interposer entre un système d’exploitation un hyperviseur qui sera l’interface primaire entre le matériel et le reste des couches applicatives. Cette hyperviseur aura donc un accès privilégié aux ressources physiques et pourra ensuite en déléguer une partie aux systèmes d’exploitation virtualisés.
Donc, si vous avez bien compris, vu que l’hyperviseur est l’interface entre les ressources physiques et les couches applicatives, il n’y a plus de notion de système d’exploitation invité et système d’exploitation hôte comme cela peut être le cas chez les autres. Tout est virtualisé ! De plus, les systèmes d’exploitation ont été modifiés pour prendre en compte la présence de l’hyperviseur. Un petit schéma récapitualtif (fait par Romain Hinfray, jedi des schémas sur PowerPoint) :
L’hyperviseur Xen a pour objectif d’être le plus minimaliste possible. Pas question de se connecter à l’hyperviseur via une console SSH ou via une console applicative. L’hyperviseur est un point très sensible en termes de sécurité. Si vous controlez l’hyperviseur, vous controlez tout ! Ouai mais c’est bien… mais comment je fais pour administrer mon plateforme de virtualisation ?! Et bien comme je l’ai dit précédemment, l’hyperviseur a pour rôle de distribuer une partie de ses accès au matériel vers les autres systèmes d’exploitation. Dans le cas de Xen, un domaine, nommé domaine 0, aura de nombreux privilèges permettant notamment de controler l’accès aux ressources physiques, l’exécution des autres systèmes d’exploitation et le réglage des paramètres de l’hyperviseur.
Quel avantage a donc la paravirtualisation ? La vitesse, beaucoup de vitesse ! Au lieu de devoir émuler X architectures matérielles, on va en émuler aucune car les systèmes d’exploitation auront été modifiés pour prendre en compte le fait qu’ils s’exécutent au dessus d’un hyperviseur. Pour vous donner un ordre d’idée, un système d’exploitation s’exécutant au dessus de Xen accuse un perte de l’ordre de 5% alors qu’un système d’exploitation s’éxecutant au dessus de VMWare accuse une perte de l’ordre de 20% jusqu’à 80% !