閑玩Xen

簡述理論

虛擬化的實現

模擬技術：模擬計算機的主要硬件硬件并協調工作，但是效率很低下，所以不常用

完全虛擬化：針對cpu的虛擬來分為，基于BT技術（Guset的特權指令在ring1，Host的特權指令在ring0，Guest的特權指令由Host的ring0來參與邊翻譯邊執行）的完全虛擬化，基于HVM（硬件輔助，Guest的特權指令在ring0，Host的特權指令在ring-1，Guest意識不到自己處于虛擬化環境Intel-VT，AMD-V）的完全虛擬化

半虛擬化：Guest的內核知道自己處于虛擬化環境中，自己的特權指令會變成system call來調用Hpervisor執行

Xen

Dom0：能夠管理控制VMguest，I/O，驅動，結合qemu來虛擬化磁盤，網卡等I/O設備

DomU：運行在Hpervisor上的各個虛機（VMguest）

Hpervisor：運行在物理機上，管理負責CPU和內存的虛擬化

Hardware：物理機

管理工具：xm/xend,xl(輕量級)，xe/xapi(提供了管理Xen的api用于cloud環境)，virsh(libvirt庫)

實驗過程

實驗目的是利用xen來安裝centos虛機

https://wiki.xen.org/wiki/Xen4CentOS
http://xenbits.xen.org/docs/unstable-staging/
在使用xen4centos時，yum源安裝的Dom0的linux內核版本在配置設置橋ip時，會內核恐慌崩潰，因而轉向參考Xen made easy
 
[root@centos ~]# yum install http://au1.mirror.crc.id.au/repo/kernel-xen-release-latest.noarch.rpm 自動產生Xen yum源配置文件 
[root@centos ~]# yum install xen45 -y   安裝Xen Hpervisor和依賴的包
[root@centos ~]# yum install kernel-xen -y 安裝Dom0 使用的內核
[root@centos ~]# cat /boot/grub/grub.conf 
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (4.4.21-1.el6xen.x86_64)   自動添加Dom0內核引導title
root (hd0,0)
kernel /xen.gz dom0_mem=1024M,max:1024M cpuinfo com1=115200,8n1 console=com1,
tty loglvl=all guest_loglvl=all
module /vmlinuz-4.4.21-1.el6xen.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg_centos-lv_root 
rd_NO_LUKS.UTF-8 rd_LVM_LV=vg_centos/lv_swap rd_NO_MD 
SYSFONT=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg_centos/lv_root  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb quiet
module /initramfs-4.4.21-1.el6xen.x86_64.img
title CentOS 6 (2.6.32-504.el6.x86_64)
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-504.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg_centos-lv_root 
rd_NO_LUKS.UTF-8 rd_LVM_LV=vg_centos/lv_swap rd_NO_MD SYSFONT=latarcyrheb-sun16 
crashkernel=auto rd_LVM_LV=vg_centos/lv_root  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_DM rhgb 
quiet
initrd /initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img
[root@centos ~]# reboot 選擇剛添加grub.conf Dom0的title，此時本機已為Hpervisor+Dom0
[root@centos ~]# xl list
Name                                        ID   Mem VCPUs State Time(s)
Domain-0                                     0  1024     1     r-----      19.8
[root@centos ~]# xl info
host                   : centos.localdomain
release                : 4.4.21-1.el6xen.x86_64
[root@centos ~]# brctl addbr br0    創建橋設備
[root@centos ~]# ifconfig eth0 0
[root@centos ~]# brctl addif br0 eth0 
[root@centos ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/{ifcfg-eth0,ifcfg-br0} 永久生效
DEVICE=eth0
TYPE=Ethernet       在做實驗時橋設備的名字改為了xenbr0，用br0時 VMguest 無法啟動
BRIDGE=br0
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
DEVICE=br0
IPADDR=192.168.40.128
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=no
BOOTPROTO=static

在192.168.30.140準備安裝操作系統文件相當于PXE+DHCP+KICKSTART無人職守安裝
利用system-config-kickstart 工具制作ks文件
[root@centos ~]# cat /ks/ks.cfg 
#platform=x86, AMD64, or Intel EM64T
#version=DEVEL
# Firewall configuration
firewall --disabled
# Install OS instead of upgrade
install
# Use network installation
url --url=  http://192.168.40.130/    安裝源 掛載到網站根目錄
# Root password
rootpw --iscrypted $1$.bmjihWZ$ZpJnzWFzzEPsR5.cZgq2..
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use graphical install
graphical
firstboot --disable
# System keyboard
keyboard us
# System language
lang en_US
# SELinux configuration
selinux --enforcing
# Installation logging level
logging --level=info

# System timezone
timezone  Asia/Shanghai
# System bootloader configuration
bootloader --location=mbr
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all --initlabel           最小化安裝
把ks文件放在 /ks目錄下，在httpd主配置添加目錄別名訪問，請測試能否訪問，如下
Alias /kss/ "/ks/"
<Directory "/ks">
    Options Indexes MultiViews FollowSymLinks
    AllowOverride None
    Order allow,deny
    Allow from all
</Directory>
將welcome.conf重命名避免其生效，必須關閉selinux
[root@centos ~]# cd /etc/httpd/conf.d/
[root@centos conf.d]# ls
mod_dnssd.conf  README  welcome.conf.bak
掛在光盤到/var/www/html/下，請測試訪問網站根目錄是否為光盤內容
配置DHCP服務
subnet 192.168.40.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.40.10 192.168.40.20;
 option subnet-mask 255.255.255.0;
   next-server 192.168.40.130; tftp服務器ip
   filename "pxelinux.0"; pxe引導程序文件
}

[root@centos ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf 
[root@centos ~]# service dhcpd restart
Starting dhcpd:                                            [  OK  ]
[root@centos ~]# yum install tftp-server

[root@centos xinetd.d]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/
[root@centos xinetd.d]# mount /dev/cdrom /mnt
mount: block device /dev/sr0 is write-protected, mounting read-only
[root@centos xinetd.d]# cd /mnt/
[root@centos mnt]# cp images/pxeboot/vmlinuz /var/lib/tftpboot/
[root@centos mnt]# cp images/pxeboot/initrd.img /var/lib/tftpboot/
[root@centos mnt]# cp isolinux/* /var/lib/tftpboot/
cp: overwrite `/var/lib/tftpboot/initrd.img'? n
cp: overwrite `/var/lib/tftpboot/vmlinuz'? n
[root@centos mnt]# mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
[root@centos ~]# cp isolinux/isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
[root@centos ~]# chmod +wx /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
label linux
  menu label ^Install or upgrade an existing system
  menu default
  kernel vmlinuz  ks= "http://192.168.40.130/kss/ks.cfg" 指定ks文件位置 
  append initrd=initrd.img 
[root@centos ~]# grep "disable" /etc/xinetd.d/tftp  更改disable項為no
	disable			= no
[root@centos ~]# service xinetd start   啟動xinetd服務

回到192.168.40.128
[root@centos ~]# man xl.cfg
xl.cfg(5)                             Xen                            xl.cfg(5)
NAME
       xl.cfg - XL Domain Configuration File Syntax 關于VMguest配置文件中各個指令的幫助
[root@centos ~]# cat /etc/xen/xlexample.pvlinux 
# =====================================================================
# Example PV Linux guest configuration
# =====================================================================
#
# This is a fairly minimal example of what is required for a
# Paravirtualised Linux guest. For a more complete guide see xl.cfg(5)
# Guest name
name = "example.pvlinux"
# 128-bit UUID for the domain as a hexadecimal number.
# Use "uuidgen" to generate one if required.
# The default behavior is to generate a new UUID each time the guest is started.
#uuid = "XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX"
# Kernel image to boot
kernel = "/boot/vmlinuz"
# Ramdisk (optional)
#ramdisk = "/boot/initrd.gz"
# Kernel command line options
extra = "root=/dev/xvda1"
# Initial memory allocation (MB)
memory = 128
# Maximum memory (MB)
# If this is greater than `memory' then the slack will start ballooned
# (this assumes guest kernel support for ballooning)
#maxmem = 512
# Number of VCPUS
vcpus = 2
# Network devices
# A list of 'vifspec' entries as described in
# docs/misc/xl-network-configuration.markdown
vif = [ '' ]
# Disk Devices
# A list of `diskspec' entries as described in
# docs/misc/xl-disk-configuration.txt
disk = [ '/dev/vg/guest-volume,raw,xvda,rw' ]
[root@centos xen]# cp xlexample.pvlinux centos
[root@centos xen]# mkdir -p /images/xen
[root@centos xen]# qemu-img create -o size=100G /images/xen/centos.img 創建VMguest磁盤文件
Formatting '/images/xen/centos.img', fmt=raw size=107374182400
[root@centos xen]# mkdir /images/kernel
[root@centos xen]# cd /mnt/
[root@centos mnt]# cd isolinux/
[root@centos isolinux]# cp vmlinuz initrd.img /images/kernel/
[root@centos xen]# grep -v "^#" centos | grep -v "^$"
name = "centos6.6"
kernel = "/images/kernel/vmlinuz"  臨時內核引導
ramdisk = "/images/kernel/initrd.img"
extra = "ks=http://192.168.40.130/kss/ks.cfg" 指定ks文件位置
memory = 512
vcpus = 2
vif = [ 'xenbr0' ]
disk = [ '/images/xen/centos.img,raw,xvda,rw' ]
on_boot="shutdown"
[root@centos xen]# xl create centos -c 根據VMguest的配置文件啟動VM并連接登錄
Parsing config from centos
[root@centos xen]# xl list
Name                                        ID   Mem VCPUs	State	Time(s)
Domain-0                                     0  1022     1     r-----      54.4
centos6.6                                    5   512     2     -b----      10.7

安裝完成后更改centos配置文件注釋掉kernel，initrd， 指明disk文件，extra為空，
加bootloader=pygrub即可，筆記本做實驗很吃力，無法驗證結果了,,,,

總結

Xen支持PV（front-backend I/O分段虛擬化）和HVM的虛擬化，VMguest磁盤也可以是Dom0的物理分區，內核也可以使用Dom0的內核，實驗關于VMguest的管理管理命令xl，網卡vif，磁盤disk的配置參數涉及的比較少，需要多xl help ，參考相關文檔來進一步熟悉記憶，在Xen虛擬化平臺上安裝操作系統也可以使用virt-manager 圖形化來管理配置VMguest.