Definition Was ist Xen?

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Xen ist ein Open-Source-Hypervisor vom Typ-1, der die Hardware physischer Hostsysteme für den parallelen Betrieb mehrerer virtueller Maschinen abstrahiert. Xen verwaltet die virtuellen Betriebssysteme in so genannten Domänen. Der Xen-Hypervisor bildet unter anderem die technische Grundlage für Virtualisierungsplattformen wie XenServer (ehemals Citrix Hypervisor) oder XCP-ng.

Xen ist ein ursprünglich an der Universität Cambridge entwickelter Hypervisor zur Virtualisierung von Rechnersystemen, der 2003 erstmals der Öffentlichkeit präsentiert wurde. Der Name Xen leitet sich vom griechischen Wort "Xenos" ab, das übersetzt unter anderem "Fremder" oder "Gast" bedeutet. Xen ist heute ein Open-Source-Projekt unter dem Dach der Linux Foundation. Der Hypervisor läuft direkt auf der Hardware. Er stellt die Virtualisierungsschicht zwischen dem physischen System und den darauf betriebenen virtuellen Maschinen (VMs) bereit. Die Zuteilung der Hardwareressourcen wie CPU, Arbeitsspeicher und Speicherplatz managt der Hypervisor.

Der Xen-Hypervisor selbst steht unter GNU General Public License Version 2 (GPLv2) und ist als freie Software verfügbar. Die aktuelle Version der freien Xen-Software ist die Version 4.22 (Stand September 2026).

Xen dient als Basis für kommerzielle Plattformen wie XenServer (ehemals Citrix Hypervisor) oder für freie Alternativen wie XCP-ng. Typische Einsatzbereiche sind große Rechenzentren, Cloud-Umgebungen oder virtualisierte Unternehmensserver. Der Hypervisor konkurriert mit anderen kommerziellen oder quelloffenen Hypervisoren und Virtualisierungslösungen wie Microsoft Hyper-V, VMware ESX/ESXi, KVM oder der auf KVM basierenden Open-Source-Virtualisierungsplattform Proxmox VE.

Grundsätzliches zur Virtualisierung und zur Unterscheidung von Typ-1- und Typ-2-Hypervisoren

Unabhängig vom Typ stellt ein Hypervisor virtuelle CPUs, virtuellen Arbeitsspeicher, virtuelle Massenspeicher und virtuelle Netzwerkadapter für den Betrieb mehrerer virtueller Maschinen auf einem Hostsystem bereit. Die VMs sind untereinander isoliert, teilen sich aber die physischen Ressourcen des Hostsystems. Abhängig von ihrem Funktionsprinzip werden die Hypervisoren üblicherweise in so genannte Typ-1- und Typ-2-Hypervisoren eingeteilt.

Bei Hypervisoren wie Xen, ESX/ESXi oder Hyper-V handelt es sich um Typ-1-Hypervisoren, auch native Hypervisoren oder Bare-Metal-Hypervisoren genannt. Sie laufen direkt auf der Hardware und bilden die Virtualisierungsschicht zwischen der physischen Hardware und den virtuellen Maschinen. Je nach Architektur übernehmen der Hypervisor selbst oder privilegierte Domänen beziehungsweise Treiberdomänen den Zugriff auf die Hardware.

Hypervisoren vom Typ 2 werden innerhalb eines vorhandenen Betriebssystems als Anwendungen ausgeführt. Sie greifen über die Treiber des Betriebssystems auf die Hardware des Hostsystems zu. Beispiele für Typ-2-Hypervisoren sind Oracle VM VirtualBox, VMware Workstation Pro / Player oder Parallels Desktop.

Die prinzipielle Funktionsweise von Xen

Xen schafft zwischen der Hardware des Hostsystems und den Gastsystemen eine zusätzliche Abstraktionsschicht. Die virtuellen Maschinen werden in so genannten Domänen betrieben. Eine Sonderrolle übernimmt die Domäne 0 (Dom0). Sie agiert als Verwaltungsdomäne und enthält typischerweise ein Linux-basiertes Kontrollsystem, den Management-Toolstack und die Gerätetreiber für Netzwerk- und Storage-Hardware. Über diese sichere, privilegierte Domäne werden weitere virtuelle Maschinen erzeugt und konfiguriert. Dom0 darf andere Domänen verwalten, starten und stoppen. Alle weiteren Domänen (DomU) sind unprivilegiert und agieren als virtuelle Umgebungen für die weiteren Gast-Betriebssysteme. Die Gastdomänen können Linux, Windows oder andere von der jeweiligen Xen-Plattform unterstützte Betriebssysteme ausführen. Ihre virtuellen Geräte greifen über paravirtualisierte Frontend-/Backend-Treiber beziehungsweise über emulierte Geräte auf die benötigten Ressourcen zu.

Bei der Virtualisierung unterstützt Xen verschiedene grundsätzliche Virtualisierungsmodi, wie die Paravirtualisierung (PV), hardwareunterstützte Virtualisierung (Hardware Virtual Machine, HVM) und hybride Ansätze wie PVH oder PVHVM. Die Paravirtualisierung ist eine historische Besonderheit von Xen. Bei dieser Art der Virtualisierung weiß das Gastbetriebssystem, dass es virtualisiert ausgeführt wird. Hierfür waren ursprünglich Anpassungen am Gastbetriebssystem erforderlich. HVM und Prozessorerweiterungen wie Intel VT oder AMD-V ermöglichen die Ausführung weitgehend unveränderter Gastbetriebssysteme. PVH und PVHVM kombinieren Elemente der hardwareunterstützten Virtualisierung mit paravirtualisierten Mechanismen, um eine bessere Leistung zu erzielen. Sie verwenden zum Beispiel für Ein-/Ausgabeoperationen paravirtualisierte Treiber.

Xen und Citrix

2007 übernahm das US-amerikanische Unternehmen Citrix Systems die von den Xen-Entwicklern gegründete Firma XenSource und entwickelte den Hypervisor weiter. Daraus entstand das Produkt Citrix XenServer, das später zu Citrix Hypervisor wurde. Nach der Übernahme von Citrix durch Vista Equity Partners und Evergreen Coast Capital im Jahr 2022 gehört das Geschäft inzwischen zur Cloud Software Group. Die Produktbezeichnung XenServer wurde anschließend wieder eingeführt. XenServer basiert nach wie vor auf dem Xen-Hypervisor, sollte aber nicht mit dem Xen-Projekt gleichgesetzt werden. Xen ist der eigentliche Hypervisor, während XenServer eine darauf aufbauende Virtualisierungsplattform mit Management-, Storage-, Netzwerk- und weiteren Funktionen darstellt.

Seit Juli 2026 ist XenServer 9 verfügbar. Die früheren eigenständigen XenServer-Standard- und Premium-Angebote wurden bereits 2024 eingestellt. XenServer ist inzwischen unter anderem Bestandteil der Citrix Platform License (CPL), Citrix Universal Hybrid Multi-Cloud (UHMC) und Citrix for Private Cloud (CPC). Zudem bietet Citrix XenServer 9 als Download und zeitlich begrenzte Testversion an.

Typische Einsatzmöglichkeiten des Hypervisors Xen

Die Einsatzmöglichkeiten des Hypervisors Xen sind vielfältig. Besonders verbreitet ist Xen als Bestandteil von darauf aufbauenden Virtualisierungsplattformen und -lösungen wie XCP-ng oder XenServer. Die Anwendungsbereiche reichen von der klassischen Server- und Desktopvirtualisierung über Cloud-Infrastrukturen und Hosting-Plattformen bis zu speziellen Embedded- und sicherheitskritischen Systemen. Darüber hinaus unterstützt Xen auch die GPU-Virtualisierung, beispielsweise über PCI- beziehungsweise GPU-Passthrough. Dadurch lassen sich GPU-beschleunigte Anwendungen und grafikintensive Workloads in virtuellen Umgebungen betreiben.

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