Виртуальная машина на убунту сервере. Русскоязычная документация по Ubuntu
Подготовка сервера
Проверяем наличие поддержки со стороны процессора:
cat /proc/cpuinfo | egrep "(vmx|svm)"
Если команда ничего не вернет, на сервере отсутствует поддержка виртуализации или она отключена в настройках БИОС. Сам KVM поставить на такой сервер можно, но при попытке ввести команду управления гипервизором мы получим ошибку «WARNING KVM acceleration not available, using "qemu"». В таком случае необходимо перезагрузить сервер, войти в БИОС, найти поддержку технологии виртуализации (Intel VT или AMD-V) и включить ее.
Создадим каталоги, в которых будем хранить все, что касается виртуализации (предлагаемые по умолчанию не удобные):
mkdir -p /kvm/{images,iso}
* каталог /kvm/images для виртуальных дисков; /kvm/iso — для iso-образов.
Установка и запуск
Установка выполняется из репозитория следующей командой:
yum install qemu-kvm libvirt virt-install
* где qemu-kvm — сам гипервизор; libvirt — библиотека управления виртуализацией; virt-install — утилита для управления виртуальными машинами.
Разрешаем автозапуск:
systemctl enable libvirtd
Запускаем KVM:
systemctl start libvirtd
Настройка сети
В данной инструкции рассмотрим использование сетевого моста.
Настраивая сетевой мост через удаленное подключение, внимательно проверяйте вводимые данные. В случае ошибки соединение будет прервано.
Устанавливаем пакет для работы с bridge:
yum install bridge-utils
Смотрим список сетевых интерфейсов и их настроек:
В моем примере были следующие данные:
1: lo:
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
inet6::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: enp4s0f0:
inet 192.168.1.24/24 brd 192.168.1.255 scope global enp4s0f0
valid_lft forever preferred_lft forever
valid_lft forever preferred_lft forever
3: enp5s5:
4: virbr0:
valid_lft forever preferred_lft forever
5: virbr0-nic:
link/ether 52:54:00:cd:86:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
* из этого для нас важны enp4s0f0 — реальный сетевой интерфейс с настроенным IP-адресом 192.168.1.24 , через который идет подключение сервера к локальной сети (из него мы будем делать мост); 00:16:76:04:26:c6 — mac-адрес реального ethernet адаптера; virbr0 — виртуальный сетевой адаптер.
Редактируем настройки реального адаптера:
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp4s0f0
Приводим его к виду:
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0
TYPE=Ethernet
DEVICE=enp4s0f0
BOOTPROTO=none
Создаем интерфейс для сетевого моста:
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
DEVICE=br0
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.1.24
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.1
DNS1=8.8.8.8
DNS2=77.88.8.8
Перезапускаем сетевую службу:
systemctl restart network
Сетевые настройки должны измениться — в моем случае:
2: enp4s0f0:
link/ether 00:16:76:04:26:c6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: enp5s5:
link/ether 00:16:76:04:26:c7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: virbr0:
link/ether 52:54:00:cd:86:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
valid_lft forever preferred_lft forever
5: virbr0-nic:
link/ether 52:54:00:cd:86:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
6: br0:
link/ether 00:16:76:04:26:c6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.1.24/24 brd 192.168.1.255 scope global br0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::216:76ff:fe04:26c6/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
Настаиваем перенаправления сетевого трафика:
vi /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
Применяем настройки:
sysctl -p /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf
Перезапускаем libvirtd:
systemctl restart libvirtd
Создание виртуальной машины
Смотрим доступные варианты гостевых операционных систем:
Для создания первой виртуальной машины вводим следующую команду:
virt-install -n FirstTest \
--noautoconsole \
--network=bridge:br0 \
--ram 1024 --arch=x86_64 \
--vcpus=1 --cpu host --check-cpu \
--disk path=/kvm/images/FirstTest-disk1.img,size=16 \
--cdrom /kvm/iso/CentOS-7-x86_64-Minimal-1611.iso \
--graphics vnc,listen=0.0.0.0,password=my_password \
--os-type linux --os-variant=rhel7 --boot cdrom,hd,menu=on
- FirstTest — имя создаваемой машины;
- noautoconsole — после создания не подключается автоматически к консоли виртуальной машины;
- network — тип сети (в нашем примере сетевой мост);
- ram — объем оперативной памяти, который будет выделен;
- vcpus — количество виртуальных процессоров;
- disk — виртуальный диск: path — путь до диска; size — его объем;
- cdrom — виртуальный привод с образом системы;
- graphics — параметры подключения к виртуальной машины с помощью графической консоли (в данном примере используем vnc); listen — на какой адресе принимает запросы vnc (в нашем примере на всех); password — пароль для подключения при помощи vnc;
- os-variant — гостевая операционная система (весь список мы получали командой osinfo-query os , в данном примере устанавливаем Reв Hat 7 / CentOS 7).
Разрешаем автостарт для созданной ВМ:
virsh autostart FirstTest
Подключение к виртуальной машине
Для дальнейшей установки операционной системы скачиваем VNC-клиент на компьютер администратора, например, TightVNC и устанавливаем его.
На сервере смотрим, на каком порту слушает VNC созданной машины:
virsh vncdisplay FirstTest
в моем случае было:
Это значит, что нужно к 5900 прибавить 0. Если результат команды будет:1 — 5900 + 1 = 5901 и так далее.
Открываем порт на брандмауэре:
firewall-cmd --permanent --add-port=5900-5905/tcp
firewall-cmd --reload
* в данном примере добавлено сразу 6 tcp-портов от 5900 до 5905 .
Запускаем установленный TightVNC Viewer, в открывшемся окне вводим IP-адрес сервера KVM и порт, на котором слушает наша ВМ (в данном примере, 5900):
Нажимаем Connect . Программа запросит пароль — вводим тот, что указали при создании ВМ, (в данном примере, my_password ). Мы подключимся к виртуальной машине, как будто, к ней подключен монитор или удаленная консоль KVM.
Admin и пароль, который создали при выполнении команды engine-setup . После успешного входа можно управлять виртуальными машинами через веб-интерфейс.
Мне лично проще всего думать о KVM (Kernel-based Virtual Machine), как о таком уровне абстракции над технологиями хардверной виртуализации Intel VT-x и AMD-V. Берем машину с процессором, поддерживающим одну из этих технологий, ставим на эту машину Linux, в Linux’е устанавливаем KVM, в результате получаем возможность создавать виртуалки. Так примерно и работают облачные хостинги, например, Amazon Web Services . Наряду с KVM иногда также используется и Xen, но обсуждение этой технологии уже выходит за рамки данного поста. В отличие от технологий контейнерной виртуализации, например, того же Docker , KVM позволяет запускать в качестве гостевой системы любую ОС, но при этом имеет и бо льшие накладные расходы на виртуализацию.
Примечание: Описанные ниже действия были проверены мной на Ubuntu Linux 14.04, но по идее будут во многом справедливы как для других версий Ubuntu, так и других дистрибутивов Linux. Все должно работать как на десктопе, так и на сервере, доступ к которому осуществляется по SSH.
Установка KVM
Проверяем, поддерживается ли Intel VT-x или AMD-V нашим процессором:
grep -E "(vmx|svm)" / proc/ cpuinfo
Если что-то нагреполось, значит поддерживается, и можно действовать дальше.
Устанавливаем KVM:
sudo
apt-get update
sudo
apt-get install
qemu-kvm libvirt-bin virtinst bridge-utils
Что где принято хранить:
- /var/lib/libvirt/boot/ — ISO-образы для установки гостевых систем;
- /var/lib/libvirt/images/ — образы жестких дисков гостевых систем;
- /var/log/libvirt/ — тут следует искать все логи;
- /etc/libvirt/ — каталог с файлами конфигурации;
Теперь, когда KVM установлен, создадим нашу первую виртуалку.
Создание первой виртуалки
В качестве гостевой системы я выбрал FreeBSD. Качаем ISO-образ системы:
cd
/
var/
lib/
libvirt/
boot/
sudo
wget
http://
ftp.freebsd.org/
path/
to/
some-freebsd-disk.iso
Управление виртуальными машинами в большинстве случаев производится при помощи утилиты virsh:
sudo virsh --help
Перед запуском виртуалки нам понадобится собрать кое-какие дополнительные сведения.
Смотрим список доступных сетей:
sudo virsh net-list
Просмотр информации о конкретной сети (с именем default):
sudo virsh net-info default
Смотрим список доступных оптимизаций для гостевых ОС:
sudo virt-install --os-variant list
Итак, теперь создаем виртуальную машину с 1 CPU, 1 Гб RAM и 32 Гб места на диске, подключенную к сети default:
sudo
virt-install \
--virt-type
=kvm \
--name
freebsd10 \
--ram
1024
\
--vcpus
=1
\
--os-variant
=freebsd8 \
--hvm
\
--cdrom
=/
var/
lib/
libvirt/
boot/
FreeBSD-10.2
-RELEASE-amd64-disc1.iso \
--network
network
=default,model
=virtio \
--graphics
vnc \
--disk
path
=/
var/
lib/
libvirt/
images/
freebsd10.img,size
=32
,bus
=virtio
Вы можете увидеть:
WARNING Unable to connect to graphical console: virt-viewer not
installed. Please install the "virt-viewer" package.
Domain installation still in progress. You can reconnect to the console
to complete the installation process.
Это нормально, так и должно быть.
Затем смотрим свойства виртуалки в формате XML:
sudo virsh dumpxml freebsd10
Тут приводится наиболее полная информация. В том числе есть, к примеру, и MAC-адрес, который понадобятся нам далее. Пока что находим информацию о VNC. В моем случае:
С помощью любимого клиента (я лично пользуюсь Rammina) заходим по VNC , при необходимости используя SSH port forwarding. Попадаем прямо в инстялятор FreeBSD. Дальше все как обычно — Next, Next, Next, получаем установленную систему.
Основные команды
Давайте теперь рассмотрим основные команды для работы с KVM.
Получение списка всех виртуалок:
sudo virsh list --all
Получение информации о конкретной виртуалке:
sudo virsh dominfo freebsd10
Запустить виртуалку:
sudo virsh start freebsd10
Остановить виртуалку:
sudo virsh shutdown freebsd10
Жестко прибить виртуалку (несмотря на название, это не удаление):
sudo virsh destroy freebsd10
Ребутнуть виртуалку:
sudo virsh reboot freebsd10
Склонировать виртуалку:
sudo
virt-clone -o
freebsd10 -n
freebsd10-clone \
--file
/
var/
lib/
libvirt/
images/
freebsd10-clone.img
Включить/выключить автозапуск:
sudo
virsh autostart freebsd10
sudo
virsh autostart --disable
freebsd10
Запуск virsh в диалоговом режиме (все команды в диалоговом режиме — как описано выше):
sudo virsh
Редактирование свойств виртуалки в XML, в том числе здесь можно изменить ограничение на количество памяти и тд:
sudo virsh edit freebsd10
Важно! Комментарии из отредактированного XML, к сожалению, удаляются.
Когда виртуалка остановлена, диск тоже можно ресайзить:
sudo
qemu-img resize /
var/
lib/
libvirt/
images/
freebsd10.img -2G
sudo
qemu-img info /
var/
lib/
libvirt/
images/
freebsd10.img
Важно! Вашей гостевой ОС, скорее всего, не понравится, что диск внезапно стал больше или меньше. В лучшем случае, она загрузится в аварийном режиме с предложением переразбить диск. Скорее всего, вы не должны хотеть так делать. Куда проще может оказаться завести новую виртуалку и смигрировать на нее все данные.
Резервное копирование и восстановление производятся довольно просто. Достаточно сохранить куда-то вывод dumpxml, а также образ диска, а потом восстановить их. На YouTube удалось найти видео с демонстрацией этого процесса, все и вправду несложно.
Настройки сети
Интересный вопрос — как определить, какой IP-адрес получила виртуалка после загрузки? В KVM это делается хитро. Я в итоге написал такой скрипт на Python :
#!/usr/bin/env python3
# virt-ip.py script
# (c) 2016 Aleksander Alekseev
# http://сайт/
import
sys
import
re
import
os
import
subprocess
from
xml
.etree
import
ElementTree
def
eprint(str
)
:
print
(str
,
file
=
sys
.stderr
)
if
len
(sys
.argv
)
<
2
:
eprint("USAGE: "
+ sys
.argv
[
0
]
+ "
eprint("Example: "
+ sys
.argv
[
0
]
+ " freebsd10"
)
sys
.exit
(1
)
if
os
.geteuid
()
!=
0
:
eprint("ERROR: you shold be root"
)
eprint("Hint: run `sudo "
+ sys
.argv
[
0
]
+ " ...`"
)
;
sys
.exit
(1
)
if
subprocess
.call
("which arping 2>&1 >/dev/null"
,
shell =
True
)
!=
0
:
eprint("ERROR: arping not found"
)
eprint("Hint: run `sudo apt-get install arping`"
)
sys
.exit
(1
)
Domain = sys .argv [ 1 ]
if
not
re
.match
("^*$"
,
domain)
:
eprint("ERROR: invalid characters in domain name"
)
sys
.exit
(1
)
Domout =
subprocess
.check_output
("virsh dumpxml "
+domain+" || true"
,
shell =
True
)
domout =
domout.decode
("utf-8"
)
.strip
()
if
domout ==
""
:
# error message already printed by dumpxml
sys
.exit
(1
)
Doc = ElementTree.fromstring (domout)
# 1. list all network interfaces
# 2. run `arping` on every interface in parallel
# 3. grep replies
cmd
=
"(ifconfig | cut -d " " -f 1 | grep -E "." | "
+ \
"xargs -P0 -I IFACE arping -i IFACE -c 1 {} 2>&1 | "
+ \
"grep "bytes from") || true"
for
child in
doc.iter
()
:
if
child.tag
==
"mac"
:
macaddr =
child.attrib
[
"address"
]
macout =
subprocess
.check_output
(cmd
.format
(macaddr)
,
shell =
True
)
print
(macout.decode
("utf-8"
)
)
Скрипт работает как с default сетью, так и с bridged сетью, настройку которой мы рассмотрим далее. Однако на практике куда удобнее настроить KVM так, чтобы он всегда назначал гостевым системам одни и те же IP-адреса. Для этого правим настройки сети:
sudo virsh net-edit default
… примерно таким образом:
После внесения этих правок
>
… и заменяем на что-то вроде:
>
Перезагружаем гостевую систему и проверяем, что она получила IP по DHCP от роутера. Если же вы хотите, чтобы гостевая система имела статический IP-адрес, это настраивается как обычно внутри самой гостевой системы.
Программа virt-manager
Вас также может заинтересовать программа virt-manager:
sudo
apt-get install
virt-manager
sudo
usermod
-a
-G
libvirtd USERNAME
Так выглядит ее главное окно:
Как видите, virt-manager представляет собой не только GUI для виртуалок, запущенных локально. С его помощью можно управлять виртуальными машинами, работающими и на других хостах, а также смотреть на красивые графички в реальном времени. Я лично нахожу особенно удобным в virt-manager то, что не нужно искать по конфигам, на каком порту крутится VNC конкретной гостевой системы. Просто находишь виртуалку в списке, делаешь двойной клик, и получаешь доступ к монитору.
Еще при помощи virt-manager очень удобно делать вещи, которые иначе потребовали бы трудоемкого редактирования XML-файлов и в некоторых случаях выполнения дополнительных команд. Например, переименование виртуальных машин, настройку CPU affinity и подобные вещи. Кстати, использование CPU affinity существенно снижает эффект шумных соседей и влияние виртуальных машин на хост-систему. По возможности используйте его всегда.
Если вы решите использовать KVM в качестве замены VirtualBox, примите во внимание, что хардверную виртуализацию они между собой поделить не смогут. Чтобы KVM заработал у вас на десктопе, вам не только придется остановить все виртуалки в VirtualBox и Vagrant , но и перезагрузить систему. Я лично нахожу KVM намного удобнее VirtualBox, как минимум, потому что он не требует выполнять команду sudo / sbin/ rcvboxdrv setup после каждого обновления ядра, адекватно работает c Unity , и вообще позволяет спрятать все окошки.
Эту заметку я пишу для того, чтобы продемонстрировать пошаговую установку и настройку виртуальной машины в Linux на базе KVM. Ранее я уже писал про виртуализацию, где использовал замечательный .
Сейчас передо мной встал вопрос аренды хорошего сервера с большим объёмом оперативной памяти и объёмным жестким диском. Но запускать проекты прямо на хост-машине не хочется, поэтому буду разграничивать их по отдельным небольшим виртуальным серверам с ОС Linux или docker-контейнерам (о них расскажу в другой статье).
Все современные облачные хостинги работают по такому же принципу, т.е. хостер на хорошем железе поднимает кучу виртуальных серверов, которые мы привыкли называть VPS/VDS, и раздаёт их пользователям, либо автоматизирует этот процесс (привет, DigitalOcean).
KVM (kernel-based virtual machine) это программное обеспечения для Linux, использующее аппаратные средства x86-совместимых процессоров для работы с технологией виртуализации Intel VT/AMD SVM.
Установка KVM
Все махинации по созданию виртуальной машины я буду проводить на ОС Ubuntu 16.04.1 LTS. Чтобы проверить поддерживает ли ваш процессов аппаратную виртуализацию на базе Intel VT/AMD SVM, выполняем:
Grep -E "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo
Если терминал непустой, то значит всё в порядке и KVM можно устанавливать. Ubuntu официально поддерживает только гипервизор KVM (входит в состав ядра Linux) и советует использовать библиотеку libvirt в качестве инструмента по управлению им, что мы и будем делать дальше.
Проверить поддержку аппаратной виртуализации в Ubuntu также можно через команду:
В случае успеха, вы увидите что-то вроде этого:
INFO: /dev/kvm exists KVM acceleration can be used
Устанавливаем пакеты для работы с KVM:
Sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-bin ubuntu-vm-builder bridge-utils
Если у вас есть доступ к графической оболочке системы, то можно установить GUI менеджер libvirt:
Sudo apt-get install virt-manager
Пользоваться virt-manager достаточно просто (не сложнее VirtualBox), поэтому в этой заметке речь пойдёт про консольный вариант установки и настройки виртуального сервера.
Установка и настройка виртуального сервера
В консольном варианте установки, настройки и управлением системой, незаменимым инструментом является утилита virsh (надстройка над библиотекой libvirt). У неё большое количество опций и параметров, подробное описание можно получить так:
Man virsh
или вызвать стандартный "help":
Virsh help
Я всегда придерживаюсь следующих правил при работе с виртуальными серверами:
- Храню iso образы ОС в каталоге /var/lib/libvirt/boot
- Храню образы виртуальных машин в каталоге /var/lib/libvirt/images
- Явно задаю каждой новой виртуальной машине свой статичный IP адрес через DHCP сервер гипервизора.
Приступим к установке первой виртуалки (64-битной серверной убунте 16.04 LTS):
Cd /var/lib/libvirt/boot sudo wget http://releases.ubuntu.com/16.04/ubuntu-16.04.1-desktop-amd64.iso
Скачав образ запускаем установку:
Sudo virt-install \ --virt-type=kvm \ --name ubuntu1604\ --ram 1024 \ --vcpus=1 \ --os-variant=ubuntu16.04 \ --hvm \ --cdrom=/var/lib/libvirt/boot/ubuntu-16.04.1-server-amd64.iso \ --network network=default,model=virtio \ --graphics vnc \ --disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu1604.img,size=20,bus=virtio
Переводя все эти параметры на "человеческий язык", то получается, что мы создаём виртуальную машину с ОС Ubuntu 16.04, 1024 МБ ОЗУ, 1 процессором, стандартной сетевой картой (виртуальная машина будет ходить в интернет как-будто из-за NAT), 20 ГБ HDD.
Стоит обратить внимание на параметр --os-variant
, он указывает гипервизору под какую именно ОС следует адаптировать настройки.
Список доступных вариантов ОС можно получить, выполнив команду:
Osinfo-query os
Если такой утилиты нет в вашей системе, то устанавливаем:
Sudo apt-get install libosinfo-bin
После запуска установки, в консоли появится вот такая надпись:
Domain installation still in progress. You can reconnect to the console to complete the installation process.
Это нормальная ситуация, продолжать установку мы будем через VNC.
Смотрим на каком порту он был поднят у нашей виртуалки (в соседнем терминале, например):
Virsh dumpxml ubuntu1604
...
Порт 5900, на локальном адресе 127.0.0.1. Чтобы подключиться к VNC, необходимо использовать Port Forwarding через ssh. Перед тем как это сделать, убедитесь, что tcp forwarding разрешён у демона ssh. Для этого идём в настройки sshd:
Cat /etc/ssh/sshd_config | grep AllowTcpForwarding
Если ничего не нашлось или вы видите:
AllowTcpForwarding no
То правим конфиг на
AllowTcpForwarding yes
и перезагружаем sshd.
Настройка Port forwarding
Выполняем команду на локальной машине:
Ssh -fN -l login -L 127.0.0.1:5900:localhost:5900 server_ip
Здесь мы настроили ssh port forwarding с локального порта 5900 на серверный порт 5900. Теперь уже можно подключиться к VNC, используя любой VNC-клиент. Я предпочитаю UltraVNC из-за простоты и удобства.
После успешного подключения, на экране отобразится стандартное окно приветствия начала установки Ubuntu:
После завершения установки и привычной перезагрузки, появится окно входа в систему. Авторизовавшись, определяем IP адрес новоиспечённой виртуалки, чтобы позже сделать его статичным:
Ifconfig
Запоминаем и идём на хост машину. Вытаскиваем mac-адрес "сетевой" карты виртуалки:
Virsh dumpxml ubuntu1604 | grep "mac address"
Запоминаем наш mac адрес:
Редактируем сетевые настройки гипервизора:
Sudo virsh net-edit default
Ищем DHCP, и добавляем вот это:
Должно получиться что-то вроде этого:
Для того, чтобы настройки вступили в силу, необходимо перезагрузить DHCP сервер гипервизора:
Sudo virsh net-destroy default sudo virsh net-start default sudo service libvirt-bin restart
После этого перегружаем виртуальную машину, теперь она всегда будет иметь заданный ей IP адрес - 192.168.122.131.
Есть и другие способы задать виртуалке статичный IP, например, напрямую редактируя сетевые настройки внутри гостевой системы, но тут уже как душе вашей будет угодно. Я лишь показал вариант, который сам предпочитаю использовать.
Чтобы подключиться к терминалу виртуальной машины, выполняем:
Ssh 192.168.122.131
Машина готова к бою.
Virsh: список команд
Чтобы посмотреть запущенные виртуальные хосты (все доступные можно получить добавив --all):
Sudo virsh list
Перезагрузить хост можно:
Sudo virsh reboot $VM_NAME
Остановить виртуальную машину:
Sudo virsh stop $VM_NAME
Выполнить halt:
Sudo virsh destroy $VM_NAME
Sudo virsh start $VM_NAME
Отключение:
Sudo virsh shutdown $VM_NAME
Добавить в автозапуск:
Sudo virsh autostart $VM_NAME
Очень часто требуется склонировать систему, чтобы в будущем использовать её как каркас для других виртуальных ОС, для этого используют утилиту virt-clone.
Virt-clone --help
Она клонирует существующую виртуалку и изменяет host-sensitive данные, например, mac address. Пароли, файлы и прочая user-specific информация в клоне остаётся прежней. Если на клонируемой виртуалке IP адрес был прописан вручную, то могут возникнуть проблемы с доступом по SSH на клон из-за конфликта (2 хоста с одинаковым IP).
Помимо установки виртуалки через VNC, также возможен вариант с X11Forwarding через утилиту virt-manager. В Windows, например, для этого можно использовать Xming и PuTTY.
В жизни сисадмина однажды настает момент, когда приходится с нуля разворачивать инфраструктуру предприятия либо переделывать уже имеющуюся, перешедшую по наследству. В этой статье я расскажу о том, как правильно развернуть гипервизор на основе Linux KVM и libvirt c поддержкой LVM (логических групп).
Мы пройдемся по всем тонкостям управления гипервизором, включая консольные и GUI-утилиты, расширение ресурсов и миграцию виртуальных машин на другой гипервизор.
Для начала разберемся с тем, что такое виртуализация. Официальное определение звучит так: «Виртуализация - это предоставление набора вычислительных ресурсов или их логического объединения, абстрагированное от аппаратной реализации и обеспечивающее при этом логическую изоляцию друг от друга вычислительных процессов, выполняемых на одном физическом ресурсе». То есть, если выражаться человеческим языком, имея один мощный сервер, мы можем превратить его в несколько средних серверов, и каждый из них будет выполнять свою задачу, отведенную ему в инфраструктуре, не мешая при этом другим.
Системные администраторы, работающие вплотную с виртуализацией на предприятии, мастера и виртуозы своего дела, поделились на два лагеря. Одни - приверженцы высокотехнологичной, но безумно дорогой VMware для Windows. Другие - любители open source и бесплатных решений на основе Linux VM. Можно долго перечислять преимущества VMware, но здесь мы остановимся на виртуализации, основанной на Linux VM.
Технологии виртуализации и требования к железу
Сейчас есть две популярные технологии виртуализации: Intel VT и AMD-V. В Intel VT (от Intel Virtualization Technology) реализована виртуализация режима реальной адресации; соответствующая аппаратная виртуализация ввода-вывода называется VT-d. Часто эта технология обозначается аббревиатурой VMX (Virtual Machine eXtension). В AMD создали свои расширения виртуализации и первоначально называли их AMD Secure Virtual Machine (SVM). Когда технология добралась до рынка, она стала называться AMD Virtualization (сокращенно AMD-V).
Перед тем как вводить аппаратное обеспечение в эксплуатацию, убедись, что оборудование поддерживает одну из этих двух технологий (посмотреть можно в характеристиках на сайте производителя). Если поддержка виртуализации имеется, ее необходимо включить в BIOS перед развертыванием гипервизора.
Среди других требований гипервизоров - поддержка аппаратного RAID (1, 5, 10), которая повышает отказоустойчивость гипервизора при выходе жестких дисков из строя. Если поддержки аппаратного RAID нет, то можно использовать программный на крайний случай. Но RAID - это мастхэв!
Решение, описанное в этой статье, несет на себе три виртуальные машины и успешно работает на минимальных требованиях: Core 2 Quad Q6600 / 8 Гбайт DDR2 PC6400 / 2 × 250 Гбайт HDD SATA (хардверный RAID 1).
Установка и настройка гипервизора
Я покажу, как настраивать гипервизор, на примере Debian Linux 9.6.0 - Х64-86. Ты можешь использовать любой дистрибутив Linux, который тебе по душе.
Когда ты определишься с выбором железа и его наконец-то привезут, придет время ставить гипервизор. При установке ОС все делаем, как обычно, за исключением разметки дисков. Неопытные администраторы часто выбирают опцию «Автоматически разбить все дисковое пространство без использования LVM». Тогда все данные будут записаны на один том, что нехорошо по нескольким причинам. Во-первых, если жесткий диск выйдет из строя, ты потеряешь все данные. Во-вторых, изменение файловой системы доставит массу хлопот.
В общем, чтобы избежать лишних телодвижений и потери времени, рекомендую использовать разметку диска с LVM.
Logical Volume Manager
Менеджер логических томов (LVM) - это подсистема, доступная в Linux и OS/2, построенная поверх Device Mapper. Ее задача - представление разных областей с одного жесткого диска или областей с нескольких жестких дисков в виде одного логического тома. LVM создает из физических томов (PV - Phisical Volumes) логическую группу томов (VG - Volumes Group). Она, в свою очередь, состоит из логических томов (LV - Logical Volume).
Сейчас во всех дистрибутивах Linux с ядром 2.6 и выше есть поддержка LVM2. Для использования LVM2 на ОС с ядром 2.4 надо устанавливать патч.
После того как система обнаружила жесткие накопители, запустится менеджер разбивки жестких дисков. Выбираем пункт Guided - use entire disk and set up LVM.
Теперь выбираем диск, на который будет установлена наша группа томов.
Система предложит варианты разметки носителя. Выбираем «Записать все файлы на один раздел» и идем дальше.
После сохранения изменений мы получим одну логическую группу и два тома в ней. Первый - это корневой раздел, а второй - это файл подкачки. Тут многие зададут вопрос: а почему не выбрать разметку вручную и не создать LVM самому?
Я отвечу просто: при создании логической группы VG загрузочный раздел boot не пишется в VG, а создается отдельным разделом с файловой системой ext2. Если этого не учесть, то загрузочный том окажется в логической группе. Это обречет тебя на мучения и страдания при восстановлении загрузочного тома. Именно поэтому загрузочный раздел отправляется на том без LVM.
Переходим к конфигурации логической группы для гипервизора. Выбираем пункт «Конфигурация менеджера логических томов».
Система оповестит о том, что все изменения будут записаны на диск. Соглашаемся.
Создадим новую группу - к примеру, назовем ее vg_sata .
INFO
В серверах используются носители SATA, SSD, SAS, SCSI, NVMe. Хорошим тоном при создании логической группы будет указывать не имя хоста, а тип носителей, которые используются в группе. Советую логическую группу назвать так: vg_sata , vg_ssd , vg_nvme и так далее. Это поможет понять, из каких носителей построена логическая группа.
Создаем наш первый логический том. Это будет том для корневого раздела операционной системы. Выбираем пункт «Создать логический том».
Выбираем группу для нового логического тома. У нас она всего одна.
Присваиваем имя логическому тому. Правильнее всего при назначении имени будет использовать префикс в виде названия логической группы - например, vg_sata_root , vg_ssd_root и так далее.
Указываем объем для нового логического тома. Советую выделить под корень 10 Гбайт, но можно и меньше, благо логический том всегда можно расширить.
По аналогии с примером выше создаем следующие логические тома:
- vg_sata_home - 20 Гбайт под каталоги пользователей;
- vg_sata_opt - 10 Гбайт для установки прикладного ПО;
- vg_sata_var - 10 Гбайт для часто меняющихся данных, к примеру логов системы и других программ;
- vg_sata_tmp - 5 Гбайт для временных данных, если объем временных данных велик, можно сделать и больше. В нашем примере этот раздел не создавался за ненадобностью;
- vg_sata_swap - равен объему оперативной памяти. Это раздел для свопа, и создаем мы его для подстраховки - на случай, если закончится оперативная память на гипервизоре.
После создания всех томов завершаем работу менеджера.
Теперь имеем несколько томов для создания разделов операционной системы. Нетрудно догадаться, что для каждого раздела есть свой логический том.
Создаем одноименный раздел под каждый логический том.
Сохраняем и записываем проделанные изменения.
После сохранения изменений разметки диска начнут ставиться базовые компоненты системы, а затем будет предложено выбрать и установить дополнительные компоненты системы. Из всех компонентов нам понадобится ssh-server и стандартные системные утилиты.
После установки будет сформирован и записан на диск загрузчик GRUB. Устанавливаем его на тот физический диск, где сохранен загрузочный раздел, то есть /dev/sda .
Теперь ждем, пока закончится запись загрузчика на диск, и после оповещения перезагружаем гипервизор.
После перезагрузки системы заходим на гипервизор по SSH. Первым делом под рутом устанавливаем нужные для работы утилиты.
$ sudo apt-get install -y sudo htop screen net-tools dnsutils bind9utils sysstat telnet traceroute tcpdump wget curl gcc rsync
Настраиваем SSH по вкусу. Советую сразу сделать авторизацию по ключам. Перезапускаем и проверяем работоспособность службы.
$ sudo nano /etc/ssh/sshd_config $ sudo systemctl restart sshd; sudo systemctl status sshd
Перед установкой софта для виртуализации необходимо проверить физические тома и состояние логический группы.
$ sudo pvscan $ sudo lvs
Устанавливаем компоненты виртуализации и утилиты для создания сетевого моста на интерфейсе гипервизора.
$ sudo apt-get update; apt-get upgrade -y $ sudo apt install qemu-kvm libvirt-bin libvirt-dev libvirt-daemon-system libvirt-clients virtinst bridge-utils
После установки настраиваем сетевой мост на гипервизоре. Комментируем настройки сетевого интерфейса и задаем новые:
$ sudo nano /etc/network/interfaces
Содержимое будет примерно таким:
Auto br0 iface br0 inet static address 192.168.1.61 netmask 255.255.255.192 gateway 192.168.1.1 broadcast 192.168.0.61 dns-nameserver 127.0.0.1 dns-search сайт bridge_ports enp2s0 bridge_stp off bridge_waitport 0 bridge_fd 0
Добавляем нашего пользователя, под которым будем работать с гипервизором, в группы libvirt и kvm (для RHEL группа называется qemu).
$ sudo gpasswd -a iryzhevtsev kvm $ sudo gpasswd -a iryzhevtsev libvirt
Теперь необходимо инициализировать нашу логическую группу для работы с гипервизором, запустить ее и добавить в автозагрузку при запуске системы.
$ sudo virsh pool-list $ sudo virsh pool-define-as vg_sata logical --target /dev/vg_sata $ sudo virsh pool-start vg_sata; sudo virsh pool-autostart vg_sata $ sudo virsh pool-list
INFO
Для нормальной работы группы LVM с QEMU-KVM требуется сначала активировать логическую группу через консоль virsh .
Теперь скачиваем дистрибутив для установки на гостевые системы и кладем его в нужную папку.
$ sudo wget https://mirror.yandex.ru/debian-cd/9.5.0/amd64/iso-cd/debian-9.5.0-amd64-netinst.iso $ sudo mv debian-9.5.0-amd64-netinst.iso /var/lib/libvirt/images/; ls -al /var/lib/libvirt/images/
Чтобы подключаться к виртуальным машинам по VNC, отредактируем файл /etc/libvirt/libvirtd.conf:
$ sudo grep "listen_addr = " /etc/libvirt/libvirtd.conf
Раскомментируем и изменим строчку listen_addr = "0.0.0.0" . Сохраняем файл, перезагружаем гипервизор и проверяем, все ли службы запустились и работают.
Продолжение доступно только участникам
Вариант 1. Присоединись к сообществу «сайт», чтобы читать все материалы на сайте
Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score!