Установка kvm сервера ubuntu консоль. Перестаем бояться виртуализации при помощи KVM

В этой вступительной статье я расскажу вкратце обо всех программных средствах, использованных в процессе разработки услуги. Более подробно о них будет рассказано в следующих статьях.

Почему ? Эта операционная система мне близка и понятна, так что при выборе дистрибутива мучений, терзаний и метаний испытано не было. Особых преимуществ перед Red Hat Enterprise Linux у него нет, но было принято решение работать со знакомой системой.

Если вы планируете самостоятельно развернуть инфраструктуру, используя аналогичные технологии, я бы посоветовал взять именно RHEL: благодаря хорошей документации и хорошо написаным прикладным программам это будет если не на порядок, то уж точно раза в два проще, а благодаря развитой системе сертификации без особого труда можно будет найти некоторое количество специалистов, на должном уровне знакомых в данной ОС.

Мы же, повторюсь, решили использовать Debian Squeeze с набором пакетов из Sid/Experimental и некоторыми пакетами, бэкпортированными и собранными с нашими патчами.
В планах имеется публикация репозитория с пакетами.

При выборе технологии виртуализации рассматривались два варианта - Xen и KVM.

Также во внимание принимался факт наличия огромного количества разработчиков, хостеров, комерческих решений именно на базе Xen - тем интереснее было провести в жизнь решение именно на базе KVM.

Основной же причиной, по которой мы решили использовать именно KVM, является необходимость запуска виртуальных машин с FreeBSD и, в перспективе, MS Windows.

Для управления виртуальными машинами оказалось чрезвычайно удобно использовать и продукты, использующие ее API: virsh , virt-manager , virt-install , пр.

Это система, которая хранит настройки виртуальных машин, управляет ими, ведёт по ним статистику, следит за тем, чтобы при старте у виртуальной машины поднимался интерфейс, подключает устройства к машине - в общем, выполняет кучу полезной работы и еще немножко сверх того.

Разумеется, решение не идеально. Из минусов следует назвать:

• Абсолютно невменяемые сообщения об ошибках.
• Невозможность изменять часть конфигурации виртуальной машины на лету, хотя QMP (QEMU Monitor Protocol) это вполне позволяет.
• Иногда к libvirtd по непонятной причине невозможно подключиться - он перестаёт реагировать на внешние события.

Основной проблемой в реализации услуги в самом начале представлялось лимитирование ресурсов для виртуальных машин. В Xen эта проблема была решена при помощи внутреннего шедулера, распределяющего ресурсы между виртуальными машинами - и что самое прекрасное, была реализована возможность лимитировать и дисковые операции в том числе.

В KVM ничего такого не было до появления механизма распределения ресурсов ядра . Как обычно в Linux, доступ к этим функциям был реализован посредством специальной файловой системы cgroup , в которой при помощи обычных системных вызовов write() можно было добавить процесс в группу, назначить ему его вес в попугаях, указать ядро, на котором он будет работать, указать пропускную способность диска, которую этот процесс может использовать, или, опять же, назначить ему вес.

Профит в том, что всё это реализуется внутри ядра, и использовать это можно не только для сервера, но и для десктопа (что и использовали в известном «The ~200 Line Linux Kernel Patch That Does Wonders »). И на мой взгляд, это одно из самых значительных изменений в ветке 2.6, не считая любимого #12309 , а не запиливание очередной файловой системы. Ну, разве что, кроме POHMELFS (но чисто из-за названия).

Отношение к этой библиотеке-утилите у меня весьма неоднозначное.

С одной стороны это выглядит примерно так:

И ещё эту штуку чертовски сложно собрать из исходников и тем более в пакет: иногда мне кажется, что Linux From Scratch собрать с нуля несколько проще.

С другой стороны - очень мощная штука, которая позволяет создавать образы для виртуальных машин, модифицировать их, ужимать, ставить grub, модифицировать таблицу разделов, управлять конфигурационными файлами, переносить «железные» машины в виртуальную среду, переносить виртуальные машины с одного образа на другой, переносить виртуальные машины из образа на железо и, честно говоря, тут меня фантазия немного подводит. Ах, да: ещё можно запустить демон внутри виртуальной машины Linux и получить доступ к данным виртуальной машины вживую, и всё это делать на shell, python, perl, java, ocaml. Это краткий и далеко не полный список того, что можно сделать с .

Интересно, что большая часть кода в генерируется в момент сборки, равно как и документация к проекту. Очень широко используется ocaml, perl. Сам код пишется на C, который потом оборачивается в OCaml, и повторяющиеся куски кода генерируются сами. Работа с образами осуществляется путём запуска специального сервисного образа (supermin appliance), в который через канал внутрь него отправляются команды. Внутри этого образа содержится некоторый rescue набор утилит, таких как parted, mkfs и прочих полезных в хозяйстве системного администратора.

Я с недавнего времени его даже дома стал использовать, когда выковыривал из образа nandroid нужные мне данные. Но для этого требуется ядро с поддержкой yaffs.

Прочее

Ниже приведено ещё несколько интересных ссылок на описание использованных пограммных средств - почитать и поизучать самостоятельно, если интересно. Например,

Ранее я уже писал об установке Qemu-KVM в Debian . Но, на мой взгляд, информация получилась неполной. Плюс я не учёл некоторые нюансы. Потому предлагаю вашему вниманию обновлённую статью по установке виртуальной машины Qemu-KVM. Старую статью, естественно, удалю.

Думаю, объяснять что такое виртуальная машина , не стоит. Вы наверняка это знаете (раз читаете эту статью). Если нет - . Мы же остановимся непосредсвенно на сабже. Qemu-KVM - это проект по объединению двух замечтальнейшийх (на мой взгляд) технологий полной виртуализации. Qemu - это своего рода "эмулятор компьютера", который поддерживает великое множество аппаратных архитектур. В нём можно запустить практически любую ОС для любого устройства (к примеру я запускал старые версии Mac OS X , который для PowerPC ). Недостатком Qemu является его медлительность вследствии отсутствия аппратного ускорения. И тут на помощь приходит другой проект - KVM . Или Kernel Virtual Machine. KVM - это технология ядра Linux, которая позволяет обеспечить аппаратное ускорение при полной виртуализации. Недостатком KVM является поддержка только архитектуры x86

Почему Qemu-KVM? Для Linux это самый рекомендуемый проект виртуализации. Он работает быстрее, чем VirtualBox и VMware Player (по моим тестам), KVM - это родная для Линукса технология. Плюс, если вы обладатель хорошего игрового компьютера с двумя видеокартами, вы можете установить в Qemu-KVM Windows , пробросить в неё одну из видеокарт, и забыть о перезагрузке в другую ОС. Захотели поиграть - запустили виртуалку с виндой и играете. Производительность будет 95% от производительности установленной на "железо" винды. Но это просто шикарно, на мой взгляд. Об этом я напишу отдельную статью. Будет интересно:)

А теперь опишу план наших действий. Во первых, установку я буду проводить на примере Debian 8.2 GNOME 64 bit , хотя, особых различий в других графических окружениях не будет. Во-вторых - я буду описывать работу с KVM только в графическом режиме (мы ведь не на сервер будет его ставить). Поэтому никаких терминалов, скриптов и так далее, как обычно поступают в случае серверной виртуализации. В третьих - советую вам дополнительно прочитать документацию к Qemu и KVM (ссылки дам в конце статьи). Вам это очень пригодится, если вы хотите по-максимуму использовать весь потенциал этой связки. Ну чтож, план наших действий ясен. Теперь этапы действий:

• установка qemu-kvm;
• установка графического менеджера и дополнительных утилит;
• настройка сетевого моста;
• создание хранилища для виртуальных машин;
• установка гостевой системы.

Для начала проверим, поддерживает ли ваш компьютер аппаратную виртуализацию. Для этого в терминале выполняем команду:

egrep "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo

В выводе команды должны присутствовать либо vmx , либо svm . Если их нет - проверьте включена ли виртуализация в BIOS (ищите пункты Intel VT-i или аналогичный для AMD ). Если ничего нет - значит не повезло.

Устанавливаем необходимые компоненты:

sudo apt install qemu-kvm bridge-utils libvirt-bin virt-manager

Добавляем себя в группу libvirt:

sudo adduser $USER libvirt

Теперь настроим сеть. Для того чтобы все виртауальные машины могли выходить в сеть и связываться друг с другом, нужно создать сетевой мост и виртаульные сетевые карты для каждой виртуалки (tap-устройства ). Так как виртуальные машины мы будем устанавливать из графического интерфейса, то создавать вручную tap"ы не нужно. Virt Manager сделает это за нас при каждом запуске. Нам нужно только настроить мост. Для начала включим маршрутизацию в ядре:

sudo nano /etc/sysctl.conf

Ищем строку net.ipv4_forward=0 и меняем её значение на 1 . Сохраняем и:

sudo sysctl -p

Далее я буду предполагать следующее: 1) на вашем компьютере есть одна сетевая карта, получающая ip-адрес от роутера. 2) вы выходите в интернет через 3G-модем, и сетевая карта у вас свободна. Этот вариант предполагает побольше ручной работы, но он проверен неоднократно (у самого так на одной из машин). Итак, открываем файл interfaces:

sudo nano /etc/network/interfaces

Его содержимое по умолчанию такое:

auto lo
iface lo inet loopback

Меняем его содержимое. Для первого варианта:

source /etc/network/interfaces.d/*

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

auto eth0
iface eth0 inet manual

auto br0
iface br0 inet static
address 192.168.0.2
gateway 192.168.0.1
netmask 255.255.255.0
network 192.168.0.0
broadcast 192.168.0.255
bridge_ports eth0
bridge_stp off
bridge_maxwait 0
bridge_fd 0

Для второго варианта:

source /etc/network/interfaces.d/*

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

auto ppp0
iface ppp0 inet wvdial

auto eth0
iface eth0 inet manual

auto br0
iface br0 inet static
address 192.168.0.2
gateway 192.168.0.1
netmask 255.255.255.0
network 192.168.0.0
broadcast 192.168.0.255
bridge_ports eth0
bridge_stp off
bridge_maxwait 0
bridge_fd 0
up route del default br0

Примечание: если вам не нужно автоматическое подключение Интернета через модем после старта системы, уберите из конфига строки auto ppp0 и
iface ppp0 inet wvdial . В противном случае, убедитесь что при запуске системы, модем вставлен в USB-порт.

Сохраняем. Теперь для варианта с модемом, нужно установить программу дозвона wvdial :

sudo apt install wvdial

Правим конфиг (обратите внимание: в качестве примера используется 3G-модем Beeline . Примеры конфигов для других модемов вы без труда найдёте в интернете):

sudo nano /etc/wvdial.conf

Init1 = ATZ
Init2 = ATQ0 V1 E1 S0=0 &C1 &D2 +FCLASS=0
Init3 = AT+CGDCONT=1,"IP","home.beeline.ru"
Stupid Mode = 1
ISDN = 0
Modem Type = USB Modem
New PPPD = yes
Phone = *99#
Modem = /dev/ttyACM0
Username = beeline
Password = beeline
Baud = 9600
Country = Russia
Auto Reconnect = on
Auto DNS = off
Idle Seconds = 0

Сохраняем. Теперь модем будет включаться сразу после загрузки системы. Строка up route del default br0 удаляет маршрут по умолчанию через мост. Если этого не сделать, вы не сможете соединиться с Интернетом, так как трафик будет идти по мосту, а не через 3G-модем.

Последним этапом нам нужно сказать фаерволлу , чтобы он пропускал в сеть трафик от наших виртуалок и обратно. Для этого можно пойти двумя путями: написать скрипт с несколькими правилами для iptables , который будет запускаться вместе с системой, или ввести эти правила вручную и сохранить их. Я воспользуюсь первым вариантом. Для второго вам нужно будет установить пакет iptables-persistent и просто поочерёдно вводить правила (с использованием sudo). Итак. создаём скрипт (в любом текстовом редакторе). Вставляем туда следующее содержимое:

#!/bin/sh

# Определяем выходной интерфейс для которого будет применяться замена адресов (NAT)
iptables -v -t nat -A POSTROUTING -o ppp0 -j MASQUERADE

# Пересылаем все пакеты, пришедшие на модем из глобальной сети (0.0.0.0/0) в локальную сеть (192.168.0.0/24)
iptables -v -A FORWARD -i ppp0 -o br0 -s 0.0.0.0/0 -d 192.168.0.0/24 -j ACCEPT

# Пересылаем все пакеты, пришедшие из локальной сети (192.168.0.0/24) в глобальную (0.0.0.0/0)
iptables -v -A FORWARD -i br0 -o ppp0 -s 192.168.0.0/24 -d 0.0.0.0/0 -j ACCEPT

Сохраняем его как gateway.sh и даём права на выполнение (либо в свойствах файла, либо в терминале командой chmod +x gateway.sh ). Теперь вы можете либо запускать его вручную, после того как загрузилась система, либо добавить в автозагрузку. Для этого переместите скрипт в ~/.config/autostart (в файловом менеджере включите показ скрытых файлов, и вы увидите каталог .config в домашней директории).

Теперь всё готово для установки виртуальной машины. Из меню приложений запускаем Virt Manager (менеджер виртуальных машин):

Кликаем правой кнопкой на строке localhost и выбираем Детали . Переходим на вкладку Хранилище . Нам нужно указать каталог (или раздел диска/диск) для хранения виртуальных машин.

В левом нижнем углу жмём на плюсик (Добавить пул ), указывам тип хранилища и путь к нему.

На вкладке Сетевые интерфейсы , можете проверить, всё ли работает.

Теперь нажимаем Файл - New virtual machine . Указываем путь к образу диска, тип виртуальной машины. Далее указываем количество оперативной памяти для неё и количество ядер процессора. Далее указываем наше хранилище и нажимаем Новый том . Указываем название, тип оставляем qcow2 , и размер. Это будет виртуальный жёсткий диск. Если планируете устанавливать систему с графической оболочкой и кучей программ, дайте места побольше (гигов 50). На последней вкладке ставим галочку на Изменить настройки перед запуском , проверяем что в качестве сетевого устройства выбран наш мост, пишем любое название для виртуалки и жмём Завершить . Перед вами откроется окно параметров этой виртуальной машины.

Переходим на вкладку Процессор , и ставим галочку на Скопировать настройки процессора хост-системы .

Далее на вкладку Сеть (следующая), и также указываем vitio . На вкладке Дисплей укажите Spice , а на вкладке Видео - QXL . Обычно эта связка обеспечивает максимальную производительность отрисовки графики, но, если хотите, можете поэксперементировать. Учтите, что для гостевых систем Windows, требуется отдельная установка QXL-драйвера (в самой Windows).

Теперь когда всё готово, в левом верхнем углу жмём Начать установку . И ставим систему как обычно, за одним исключением: как только установщик начнёт автоматически настраивать сеть, нажмите Отмена , и выберите Настроить сеть вручную . Укажите для виртуалки желаемый IP-адрес (в нашем случае 192.168.0.3 ), маску подсети (255.255.255.0 ), шлюз (шлюзом будет адрес хоста, тоесть 192.168.0.2 ) и DNS-сервер (здесь просто укажите Гугловский 8.8.8.8 ). И всё. Дальше ничего делать не нужно. Ставьте систему и настраивайте. В общем-то, всё. Описанные действия - это способ заменить, скажем, VirtualBox на более лучшую альтернативу. Прочитав документацию, вы поймёте, насколько широки возможности Qemu-KVM. Я намеренно не стал описывать здесь дополнительные консольные параметры и методы запуска виртуальных машин через терминал, так как это далеко не всегда нужно на домашней машине. Об этом я напишу отдельную статью, по настройке домашнего многофункционального сервера (который также сможет выступать в качестве сервера виртуальных машин). Для тех, кто по каким-то причинам не понял написанное, или остались непонятные моменты - предлагаю посмотреть ролик, в котором я уже не опишу, а покажу, как всё это добро устанавливать и настраивать. Если у вас есть предложения или дополнения к статье - пишите в комментариях.

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:

1. Храню iso образы ОС в каталоге /var/lib/libvirt/boot
2. Храню образы виртуальных машин в каталоге /var/lib/libvirt/images
3. 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.

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.