Xen Nedir ?

Xen nedir kısaca bahsedelim ve sonrasında yazımızın geri kalan kısmına devam edelim; Xen, sistemlerin sanallaştırılması için güçlü bir açık kaynak endüstri standartı hypervisor x86, x86_64, IA64 ve ARM ve diğer işlemci mimarinde kullanılabilen, güçlü, verimli ve güvenli bir yazılımdır. Windows, Linux, Solaris ve BSD işletim sistemlerinin çeşitli sürümleri de dahil olmak üzere geniş bir yelpaze desteği mevcuttur.

VMware, QEMU veya Bochs gibi bir programı kullandıysanız, sanal makine kavramına aşinâsınız demektir. Bazıları bilgisayarına birden fazla işletim sistemi yüklemiştir ve açılışta belirttiği işletim sistemiyle çalışıyor olabilir. Ama sonuçta bir bilgisayarda kullandığınız işletim sistemi aynı anda iki tane değildir. Sadece Windows veya Unix tabanlı bir işletim sistemi kullanırsınız. Eğer aynı anda farklı işletim sistemlerini kullanabilmek isterseniz, o zaman iş değişir. İşte burada Virtual Machine (Sanal Makine) dediğimiz kavram ortaya çıkıyor.

Bilgisayarınızda bir işletim sistemi yüklüyken, bir başka işletim sistemini kullanmanız mümkündür. Bilgisayarınız içinde sanal bir bilgisayar oluşturursunuz ve dilediğiniz gibi yeni bir işletim sistemini, var olan yapı içinden kullanabilirsiniz. Örneğin Windows içinden Linux; Linux içinden Solaris kullanabilmek bu sayede mümkündür.

Bilgisayarınızda sanal makine kurup, yeni işletim sistemi yüklemek isterseniz, VMware, QEMU veya Bochs gibi bir programı kullanabilirsiniz. Bunların arasında, kullanımı nispeten kolay birini arıyorsanız, VMWare’i deneyebilirsiniz.

Sanal makineleri insanlar genelde, işletim sistemlerini bozmadan, başka işletim sistemlerini deneyebilmek için kullanmaktadırlar. Örneğin yeni bir Linux dağıtımı çıktığında, birçok arkadaşımın VMWare’e saldırıp, Windows üzerinden Linux kullanmaya çalıştığını bilirim. Ama bu işin ticari olarak önemsiz bir boyutudur.

Sanal makinelerin temelde var olma amacı maliyeti düşürmektir. Kritik bir ağ testi yapacaksanız, fiziksel bir ortamda çalışmaktansa, kontrolü daha kolay sanal bir ortamı tercih edersiniz. Bunun dışında, bir hosting firmasıysanız, bir makine üzerine çok sayıda işletim sistemini sanal olarak kurarsınız ve Sanal Özel Sunucu ( VPS – Virtual Private Server ) hizmeti vermeye başlarsınız. Tek bir makineyi, 7-8 kişiye ayrı ayrı pazarlayabilmek sanal makine teknolojisi sayesinde mümkündür. Herkes kendisine özel bir bilgisayar varmışcasına işlerini görmektedir ama aslında kullandıkları, sizin kurmuş olduğunuz sanal bir bilgisayardan başka bir şey değildir.

Sanal makinelerde ki en büyük sıkıntı, çalışma hızının düşüklüğüdür. Normalde son derece hızlı çalışacak bir işletim sistemi, oldukça yavaşlar. Üstelik performans kaybı, kullandığınız temel işletim sisteminde de yaşanır. Eğer güçlü bir bilgisayarınız yoksa, bu yavaşlığı son raddesine kadar hissedersiniz. Yavaş bir makinede kullanılan sanal makine, sizi çileden çıkartabilir.

Xen, Cambridge Üniversitesi’nden çıkan bir proje. Cambridge üniversitesi, 1209 yılında kurulmuş ve aralıksız eğitim verenler listesinde tarihin en eski beşinci üniversitesi. Teknolojik anlamda dünyaya birçok katkısı olduğu gibi, Xen projesi de yine onlara ait. Ama sahiplenmek yerine projeyi GPL ile yayınlayıp, bilginin önünü açmışlar. Batı üniversiteleri bu kadar uç şeyler yaparken, bizlerin bu kadar geriden takip etmesi gerçekten çok acı! Neyse; eğitimimizde ki zayıflıkları şimdilik bir kenara bırakıp, Xen’e dönelim.

Normalde, VMWare vb. programlar sanal makineleri, tam sanallaştırma (Full Virtualization), emülasyon (Emulation) yöntemleriyle sunarlar. Bu sistemlerde sanal makine, direkt donanıma ulaşır gibi davranmaktadır. Xen ise Paravirtualization adında bir teknik kullanmaktadır. Paravirtualization’da, misafir işletim sistemi ( Örneğin; Windows üzerine kurulmuş Linux ) sanal bir makine olduğunun farkındadır. Donanımı simule etmek yerine özel bir uygulama arayüzüyle ( Application Programming Interface – API ) çalışır. Paravirtualization’in gerçekleşebilmesi için işletim sisteminde modifiye edilmesi gerekir.

Teknik terimlere boğulmayalım. Benim de sanal makineler konusunda uzmanlığım bulunmuyor, o yüzden bir noktadan sonra açıklamalarım yetersiz gelecektir. Paravirtualization, emulation vs… çok fazla aklımızı bulandırmandan, kısaca Xen’in hayatımıza nasıl bir etkisi olacağına gelelim: Hız!

Günümüzde yaygın olarak kullanılan sanal makine araçları daha önce de belirttiğim gibi, büyük bir yavaşlamaya neden oluyor. Yapılan Benchmark testlerine göre, Xen rakiplerine hiç benzemiyor. Ekstra olarak kurduğunuz işletim sistemi, sadece %2 ile %8 arasında performans kaybına neden oluyor. Mucizelere inanmayan biri olarak, bunun bir mucize olduğunu söyleyebilirim. Xen, yapılan bütün testlerde, rakiplerine fark atıyor. Ubuntu üzerine kurduğum ikinci bir Ubuntu’yla bizzat denediğimi ve bu farkı gördüğümü bir kez daha belirtmemde fayda var.

Hatta Xen’i Çalıştırılabilir (Live) CD olarak bile bulmak mümkün. Bu sayede konfigurasyon, yükleme vs. derdi olmadan Xen’i kullanabiliyorsunuz. Yüklemek isteyenler içinse, çeşitli işletim sistemlerine uygun olan paketleri bulabilirsiniz. Bu arada ufak bir not düşelim, XenSource, Xen projesini ticari ortamda sürdürmek için kurulmuş bir firma ve Intel, RedHat, Microsoft, AMD ve Novell firmalarıyla işbirliği içinde.

Xen mucizevi bir başarı olsa da, elbette ciddi sıkıntılar mevcut. En başta, Xen’i yükleyip kullanabilmek için normalin üstünde bir bilginizin olması lâzım. Xen ne yazık ki, VMWare veya Qemu gibi kolay kullanılabilir bir yapıya sahip değil. Onlara kıyasla daha zahmetli kurulum ve kullanım aşamalarının sizi beklediğini söyleyebilirim.

Xen’le ilgili bir diğer problem, Paravirtualization’dan kaynaklanıyor. Paravirtualization, hem Xen’in başarı noktası, hem de bir sıkıntısı. Xen yüksek performansını Paravirtualization’a borçlu. Ancak Paravirtualization, daha önce de bahsettiğimiz gibi, işletim sistemlerinde modifiye gerektiriyor. Linux vb. açık kaynak kodlu işletim sistemleri için bir sorun yok ancak kapalı işletim sistemleri problem yaratıyor. Çünkü modifiye edilip, Xen’le kullanılabilmesi teknik ve yasal olarak engelleniyor.

Kapalı kodlar, Xen’de en büyük sorun kaynağı. Bundan bazı donanımlarınızda nasibini alıyor. Örneğin Nvidia ekran kartının sürücüleri kapalı olduğundan Xen’de çalışmıyor ve Xorg default sürücülerini kullanmak zorunda kalıyorsunuz.

Kapalı kaynak kodla ilgili sorunlar elbette ki Xen’in geliştiricilerinden kaynaklanmıyor. Aksine, ürünlerini kapalı kaynak sunanlar suçlu! Keşke yeni teknolojilerin, özgür yazılımlara neden bu kadar hızlı adapte olduğunu başkaları da anlayabilseydi ve bahsettiğimiz olumsuzlukları hiç yaşamasaydık.

Sanal makineler, bilgisayar dünyasında kritik bir ihtiyaç. Hosting firmaları için hayati önem taşıyorlar. Test yapanlar, sistem kuranlar için de benzer durumlar söz konusu. Ancak mevcut yapıdaki sanal makineler yavaşlar ve bu ciddi bir sorun. Bu nedenle, sanal makinelerin gelişmesi şart. Ve bu gelişmede, Xen kilit bir rol oynayacaktır.