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Centos 虚拟化之 XEN

Centos 虚拟化之 XEN

作者: dreamscd | 来源:发表于2019-10-03 23:51 被阅读0次

    我还是一个视觉系的，很多东西都感觉知道，但不能好好的去表达，还是看图好一点。
    上菜。。。


    xen-full-w-pv.png

    OK，这是一张关于xen的架构图（来自于马哥），从这张图上，我们可以看出xen是一个type-II的虚拟化实现，type-II是在硬件之上直接安装一个Hypervisor，再在Hypervisor上安装各Guest，可上面的图好像有点不同啊。

    不错，在计算机的世界里，实际就是在实现现实世界中的各种事物，如简单的1+1，又如实现一个国家的信息管控，但计算机的世界和现实世界是完全不一样的，那么要在计算机的世界里实现现实世界的事物就不可能1：1的实现。人生活现实中，而计算机的世界却是人去构建的，如何完美。

    折中 中间层(没有解决不了的问题，有就再加一层）

    这在计算机世界中处处可见.......

    上面这么多的废话，就是xen为什么不是一个我们定义的type-II的标准样子。下面我们来说说原因，xen如何要做到一个标准的type-II，那么它就要能够和所有的硬件打交道，换句话说，就是要驱动所有的硬件，而硬件的驱动一般都是由硬件生产商开发的，

    （这里开启吐槽模式，intel没有提供8代cpu的部分驱动对win7的支持，导致好长一段时间我们都不能愉快的玩耍，wan e de intel ！）

    linux对硬件的支持都不能说很好，linux不能说多普及，但在很多领域中也是广泛使用的，但有的硬件就是不支持。

    那xen呢，它没法到找所有的硬件制造商让他们开发吧，那怎么办，自己开发吗？这是不可能完成的。

    办法总比问题多，好吧，没有驱动，我就用别人的好了，于是就出现 上面的那种结构，xen的hypervisor只负责对硬件cpu和内存的驱动，而其它硬件如：I/O设备等的驱动托管给了dom0（linux）。

    半方大的空白 或 空白
    全方大的空白 或 空白
    不断行的空白 或 空白

    XEN的特点：

    1、Xen Hypervisor

           Xen Hypervisor是直接运行在硬件与所有操作系统之间的基本软件层。它负责为运行在硬件设备上的不同种类的虚拟机（不同操作系统）进行CPU调度和内 存分配。Xen Hypervisor对虚拟机来说不单单是硬件的抽象接口，同时也控制虚拟机的执行，让他们之间共享通用的处理环境。

           Xen Hypervisor不负责处理诸如网络、外部存储设备、视频或其他通用的I/O处理。

    2、Domain 0

      Domain 0 是经过修改的Linux内核，是运行在Xen Hypervisor之上独一无二的虚拟机，拥有访问物理I/O资源的特权，并且可以与其他运行在Xen Hypervisor之上的其他虚拟机进行交互。所有的Xen虚拟环境都需要先运行Domain 0，然后才能运行其他的虚拟客户机。

      Domain 0 在Xen中担任管理员的角色，它负责管理其他虚拟客户机。

      在Domain 0中包含两个驱动程序，用于支持其他客户虚拟机对于网络和硬盘的访问请求。这两个驱动分别是Network Backend Driver和Block Backend Driver。 Network Backend Driver直接与本地的网络硬件进行通信，用于处理来自Domain U客户机的所有关于网络的虚拟机请求。根据Domain U发出的请求Block Backend Driver直接与本地的存储设备进行通信然后将数据读写到存储设备上。

    3、Domain U

      Domain U客户虚拟机没有直接访问物理硬件的权限。所有在Xen Hypervisor上运行的半虚拟化客户虚拟机（简称：Domain U PV Guests）都是被修改过的基于Linux的操作系统、Solaris、FreeBSD和其他基于UNIX的操作系统。所有完全虚拟化客户虚拟机（简 称：Domain U HVM Guests）则是标准的Windows和其他任何一种未被修改过的操作系统。

      无论是半虚拟化Domain U还是完全虚拟化Domain U，作为客户虚拟机系统，Domain U在Xen Hypervisor上运行并行的存在多个，他们之间相互独立，每个Domain U都拥有自己所能操作的虚拟资源（如：内存，磁盘等）。而且允许单独一个Domain U进行重启和关机操作而不影响其他Domain U。

    说了这么多，下面来说说安装，惯例，上菜...

    XEN-INS.png
    看图20秒，快进到安装流程
    以Centos为例：
    一个安装好的Centos要安装XEN，然后顺利的成为XEN的第一个虚拟机dom0，直接安装xen是不行的，它的内核不支持这样来运行，
    如果想自己编译内核请参考：
    https://wiki.xen.org/wiki/Mainline_Linux_Kernel_Configs
    当然，Centos 给我们提供有编辑好了的kernel，真是太好了，哈哈
    let's go
    首首先，我是最小化安装的 CentOS Linux release 7.6.1810
    查看是否支持vmx or svm 
    # grep -E 'vmx|svm' /proc/cpuinfo
如果有返回说明当前系统支持硬件辅助虚拟化
'我是在vmware中使用的，在这里我要为我的没钱道歉(有没有一首歌叫"坑太多")'
    vmware-set.png

    • 安装xen的yum源

    # yum install centos-release-xen
Installed:
  centos-release-xen.x86_64 10:8-7.el7.centos      
Dependency Installed:
  centos-release-virt-common.noarch 0:1-1.el7.centos  
  centos-release-xen-common.x86_64 10:8-7.el7.centos    
Complete!

这个安装提供了以下文件：
；xen的安装源
/etc/yum.repos.d/CentOS-Xen.repo
；gpg的key支持
/etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-SIG-Virtualization
；Extra Packages from EPEL for Xen 就是epel源
/etc/yum.repos.d/CentOS-Xen-dependencies.repo
；grup的配置文件生成脚本
/usr/bin/grub-bootxen.sh

    因为这个源的针对性很强，而且其中有kernel的包，以免以后忘记出
    现问题，关闭这个安装源，安装时使用"--enablerepo="来安装，另外这个repo源是Centos提供的，url为http://mirror.centos.org，慢就一个字，我只用镜像源。

    # sed -i -e "s/enabled=1/enabled=0/g" /etc/yum.repos.d/CentOS-Xen.repo
# sed -i -e "s/enabled=1/enabled=0/g" /etc/yum.repos.d/CentOS-Xen-dependencies.repo
# vim /etc/yum.repos.d/CentOS-Xen.repo

baseurl=http://mirror.centos.org/centos/$releasever/virt/$basearch/xen-48
使用阿里镜像，修改为
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/centos/$releasever/virt/$basearch/xen-48
[centos-virt-xen-48]

    • 安装kernel

    # yum --enablerepo=centos-virt-xen-48 install kernel
:
:
Installed:
  kernel.x86_64 0:4.9.188-35.el7  
Complete!

    • 安装XEN

    # yum --enablerepo=centos-virt-xen-48 install xen
:
:
Install  1 Package (+81 Dependent packages)
:
Complete!

查看grub.cfg发现
menuentry 'CentOS Linux, with Xen hypervisor'
multiboot       /xen-4.8.5.21.g752fb21a29-1.el7.gz placeholder  dom0_mem=1024M,max:1024M cpuinfo com1=115200,8n1 console=com1,tty loglvl=all guest_loglvl=all ${xen_rm_opts}
说明这时xen已然安装成功(安装成功）
# reboot
    niceboat.png

    呵呵...
    一直一直就这个，好nb的启动界面（我无数次的以为死机了，无数次...，直到有一次启动的时候我去干其它事儿去了，回来一看，神奇的事情发生了，启动成功。我再呵呵）long long ago...过程我就不说了，不堪回首！

    # vim /etc/default/grub
GRUB_CMDLINE_XEN_DEFAULT="dom0_mem=1024M,max:1024M cpuinfo com1=115200,8n1 console=com1,tty loglvl=all guest_loglvl=all"
修改为
GRUB_CMDLINE_XEN_DEFAULT="dom0_mem=1024M,max:1536M cpuinfo loglvl=all guest_loglvl=all"
dom0_mem:dom0内存大小自己看需要
应该是console配置的问题，但找不到合适的配置
=================================================================
官方说明
http://xenbits.xen.org/docs/unstable/misc/xen-command-line.html#console
1.2.26 console
= List of [ vga | com1[H,L] | com2[H,L] | pv | dbgp | none ]
Default: console=com1,vga
=================================================================
修改后重新生成grub启动菜单
[root@localhost xen]# grub-bootxen.sh
[root@localhost xen]# reboot

    这样可以看到xen的启动


    xen-boot.png

    dom0的启动看不到


    niceboat2.png
    正常进系统
    boot-ok.png

    好吧这个问题跳过。。。。。（再次道歉ing...)

    [root@localhost ~]# xl list
Name                                        ID   Mem VCPUs  State   Time(s)
Domain-0                                     0  1024     2     r-----     101.3
[root@localhost ~]#

    看来现在一切正常了可以建虚拟机了吧，go go go
    第一步，神说：要有硬盘，于是就有了qemu-img

    qemu-img有个选项叫什么呢？记不住了
[root@localhost ~]# qemu-img create -f qcow2 -o?
Supported options:
size             Virtual disk size
compat           Compatibility level (0.10 or 1.1)
backing_file     File name of a base image
backing_fmt      Image format of the base image
encryption       Encrypt the image
cluster_size     qcow2 cluster size
preallocation    Preallocation mode (allowed values: off, metadata, falloc, full)
lazy_refcounts   Postpone refcount updates
[root@localhost ~]# qemu-img create -f qcow2 -o preallocation=metadata /xen/test.qcow2 2G
Formatting '/xen/test.qcow2', fmt=qcow2 size=2147483648 encryption=off cluster_size=65536 preallocation='metadata' lazy_refcounts=off 
[root@localhost ~]#  ls /xen/
test.qcow2

    第二步，神还说：要有网卡，于是就有了我敲键盘

    systemctl stop NetworkManager
systemctl disable NetworkManager
据说这个和vm有冲突，开启了systemctl 好像没法管理网卡
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-xenbr0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33
BOOTPROTO="static"
BRIDGE="xenbr0"
不要ip地址
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-xenbr0
TYPE="Bridge"
DEVICE="xenbr0"
需要ip地址
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
[root@localhost network-scripts]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet6 fe80::20c:29ff:fea4:8736  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:a4:87:36  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 6061  bytes 435721 (425.5 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1444  bytes 177306 (173.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1  (Local Loopback)
        RX packets 68  bytes 5908 (5.7 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 68  bytes 5908 (5.7 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

xenbr0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.2.10  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.2.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fea4:8736  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:a4:87:36  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 48  bytes 2861 (2.7 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 35  bytes 3705 (3.6 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
[root@localhost network-scripts]# brctl show
bridge name bridge id       STP enabled interfaces
xenbr0      8000.000c29a48736   no      ens33
[root@localhost network-scripts]#
验证网卡是否绑到了xenbr0桥上，xenbr0是否有ip地址等。。。

    准备工作做完了，现在该我说了，写配置文件

    [root@localhost ~]# cd /etc/xen/
[root@localhost xen]# ls
auto  cpupool  scripts  xl.conf  xlexample.hvm  xlexample.pvlinux
[root@localhost xen]# cp xlexample.hvm test
[root@localhost xen]# ls
auto  cpupool  scripts  test  xl.conf  xlexample.hvm  xlexample.pvlinux
[root@localhost xen]# vim test 
[root@localhost xen]# grep -Ev "(^#|^$)" /etc/xen/test
builder = "hvm"
name = "test"
memory = 1024
vcpus = 2
vif = [ 'bridge=xenbr0' ]
disk = [ '/xen/test.qcow2,qcow2,xvda,rw' ]
sdl = 1
[root@localhost xen]# xl create test
Parsing config from test
libxl: error: libxl_dm.c:2184:device_model_spawn_outcome: domain 1 device model: spawn failed (rc=-3)
libxl: error: libxl_create.c:1535:domcreate_devmodel_started: device model did not start: -3
libxl: error: libxl_dm.c:2298:kill_device_model: Device Model already exited
libxl: error: libxl.c:1572:libxl__destroy_domid: non-existant domain 1
libxl: error: libxl.c:1531:domain_destroy_callback: unable to destroy guest with domid 1
libxl: error: libxl.c:1460:domain_destroy_cb: destruction of domain 1 failed
[root@localhost xen]#

    失败 好开森啊

    找度娘，找啊找。。。说是使用vnc可以，好，改

    [root@localhost xen]# vim test 
[root@localhost xen]# grep -Ev "(^#|^$)" /etc/xen/test
builder = "hvm"
name = "test"
memory = 1024
vcpus = 2
vif = [ 'bridge=xenbr0' ]
disk = [ '/xen/test.qcow2,qcow2,xvda,rw' ]
vnc = 1
vnclisten = '0.0.0.0'
[root@localhost xen]# xl create test
Parsing config from test
[root@localhost xen]# xl list
Name                                        ID   Mem VCPUs  State   Time(s)
Domain-0                                     0  1024     2     r-----     227.2
test                                         4  1024     1     -b----       1.5
[root@localhost xen]# ss -tnl
State       Recv-Q Send-Q      Local Address:Port                     Peer Address:Port              
LISTEN      0      128                     *:22                                  *:*                  
LISTEN      0      100             127.0.0.1:25                                  *:*                  
LISTEN      0      1                       *:5900                                *:*                  
LISTEN      0      128                    :::22                                 :::*                  
LISTEN      0      100                   ::1:25                                 :::*

[root@localhost xen]#

    5900开了，连上去


    vnc.png

    OK，现在算是成功了

    轻松愉快吧，可以好像还有很多的问题不是吗？
    xl是什么？
    sdl为什么不能用？
    系统要怎么安装？
    配置文件只能手写吗？
    vnclisten = '0.0.0.0'，为什么要写这个？

    怎么这么多问题啊，我勒个去，好吧下回分解

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