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Xen初學者指南

日期:2017/2/28 15:44:21   编辑:Linux教程

歡迎!

寫本指南介紹初學者到Xen的基本概念,並允許你得到事先沒有知識開始使用Xen。但需要一些之前的Linux經驗,網絡知識,LVM和GRUB將很長的路要走!

完成本指南,您將已安裝一個全功能的Xen系統管理程序,並開始你的第一個客戶機操作系統,它們連接到您的網絡,並相繼出台,如虛擬機的存儲和虛擬網絡的基本概念。為了使這個過程更容易,我們將使用一個Linux發行版稱為Debian。目前Debian的穩定版本支持Xen的4和你需要的一切開始的船舶“擠”!

本指南雖然看起來長先不要氣餒,這是非常深入和全面的,但不指望你事先知道所有的東西。我們的目標,而不是教你所有的事情你需要知道要建立一個正常運作的Xen管理程序。:)

內容

[ 1 ]
  • 1 什麼是Xen一回事呢?
  • 2 制備
    • 2.1 在BIOS中啟用虛擬化的支持
    • 2.2 下載和Debian的擠壓安裝光盤刻錄
    • 2.3 快速介紹給Debian
  • 3 安裝Debian的擠壓
  • 4 安裝LVM存儲為客人
  • 5 安裝Linux的橋梁,為客戶網絡
  • 6 安裝Xen
  • 7 配置GRUB啟動的Xen
  • 8 Xen的基本命令
  • 9 創建一個Debian光伏(准虛擬化)訪客
  • 10, 創建一個Windows的HVM(虛擬硬件)訪客
  • 11 結論

什麼是Xen一回事呢?

Xen是一個虛擬機監視器(VMM),也稱為作為一個管理程序,這是一個軟件系統,它允許一台物理機上同時執行多個虛擬客戶機操作系統。Xen的被稱為1型或“裸機”系統管理程序,這意味著它直接運行操作系統,而不是在物理機ontop。

住客在Xen上運行的虛擬機被稱為“域”和一個特殊的域名作為dom0是負責控制管理程序和啟動其他來賓操作系統。這些其他來賓操作系統被稱為DOMUS,這是因為這些領域是“無特權”,在這個意義上,他們無法控制Xen或啟動/停止其他域。

Xen支持2個主要類型的虛擬化,半虛擬化和硬件虛擬機(HVM)中也稱為“完全虛擬化”。半虛擬化使用改性來賓操作系統,我們稱為開明的客人。這些操作系統都知道,他們正在被虛擬化,因此不需要虛擬的“硬件”設備,而不是他們特別要求到Xen,使他們能夠訪問的CPU,存儲和網絡資源。

相比之下HVM來賓需要不能修改Xen將創建一個類似於物理x86計算機的本機硬件設備的完全虛擬的一套。這個模擬需要更多的開銷比准虛擬化的方法,但允許未修改的客戶操作系統,如Microsoft Windows,運行Xen的ontop。HVM中支持需要特殊的CPU擴展 - 英特爾處理器和AMD-V VT-X AMD的機器。這項技術是目前流行的,並應配備與他們最近的服務器和桌面系統。

第三種類型的虛擬化雖然沒有在本指南中討論被稱為PVHVM或“准虛擬化的HVM”這是一個半虛擬化存儲,網絡和其他設備的HVM域。這提供了通過減少昂貴的仿真,但提供的硬件加速CPU和內存訪問兩全其美。在Xen架構的簡要介紹,要了解存儲,網絡和其他資源交付給旅客,我們需要迅速深入Xen的不同位互動系統。

<todo diagram>

<todo解釋dom0的為旅客IO/network>的作用和數據路徑

dom0的形式通過特殊指令dom0的通信Xen和改變配置的hypervisor,hypervisor的接口。這包括實例化新的領域和相關的任務。

dom0中的作用的另一個關鍵部分是,它是主接口的硬件。Xen的不包含設備驅動程序,而設備連接到dom0的,你可以使用標准的Linux驅動程序。dom0中,然後共享這些資源,通過“後端”deamons的數量與來賓操作系統。

對於每一個在Xen半虛擬化的子系統,包括兩部分,前面提到的“後台”,生活在dom0和來賓域范圍內的“前端”司機。後端實際上是一個守護進程,它采用特殊的環形緩沖區接口將數據傳送到客人,它提供一個虛擬的硬盤,即使一個通用的SCSI設備的以太網適配器。前端驅動程序,然後這個數據流,並轉換成一個設備在來賓操作系統。

2重要的准虛擬化系統被稱為作為net-back/net-front和blk-back/blk-front分別是半虛擬化網絡和存儲系統。

你可以閱讀更多Xen是如何架構,准虛擬化和等在這裡的好處:

<todo找到維基Xen的深刻闡釋PV>的文章

准備

本指南要求的項目數,這個清單是什麼,你將需要:

  • 至少1GB的RAM的64位x86計算機(可以是一台服務器,台式機或筆記本電腦!)
  • (可選)支持VT-D或AMD-V
  • 您的dom0的和任何客人,你要安裝足夠的存儲空間
  • 光盤刻錄機+空白CD(你可以使用一個USB,但這裡不討論)
  • 上網下載和安裝Debian
  • (可選)的Windows服務器2008 R2安裝ISO,試用副本是足夠
  • (可選)VNC客戶端安裝的HVM域

在BIOS中啟用虛擬化支持

注:這是可選的,而不是為PV來賓

為了支持HVM來賓,我們需要確保在BIOS中啟用虛擬化擴展。如果你不想啟動的HVM客戶機,你可以跳過這一步,但它仍然強烈建議。如果您的系統不支持這些擴展,你可以不使用Xen虛擬化未修改的操作系統,但半虛擬化將正常工作。

虛擬化選項出現在建立不同的BIOS不同,但一般所指向的“啟用虛擬化技術”或“啟用英特爾VT”英特爾芯片組,但是在某些情況下,它可以被列為“Vanderpool技術”。通常情況下,這個選項可以在BIOS中的“高級芯片組功能”菜單下找到。類似的還為AMD。

為更多的虛擬化擴展,使您的系統上的援助,咨詢你的主板說明書。

下載和Debian的擠壓安裝光盤刻錄

從這個網址下載的ISO映像:

   http://cdimage.debian.org/debian-cd/current/amd64/iso-cd/~~V

netinst映像為我們的宗旨是足夠的。

刻錄ISO到磁盤使用您的計算機的標准工具。我建議在Linux或建在ISO刻錄在Windows功能的wodim。

Debian的快速介紹

Debian是一個簡單,穩定,以及支持的Linux發行。它包括Xen的支持,因為“在2005年發布的Debian 3.1”Sarge的。當前的穩定版本的Debian 6.0“擠”船舶與Xen 4.0.1和一個Xen功能的Linux 2.6.32內核。

Debian使用簡單的APT包管理系統,這是既強大又簡單易用。安裝包是簡單的,如下面的例子:

   
aptitude install htop

凡HTOP安裝所需的應用。

簡單的任務,如啟動腳本配置,建立網絡等通過本教程所涵蓋的,所以不用擔心,如果你還沒有使用Debian之前!

許多流行的發行版是基於Debian的,還可以使用APT軟件包管理器,如果你已經使用的Ubuntu,Linux Mint的或哎呀小型Linux,你會感到賓至如歸。

安裝Debian的擠壓

插入Debian的CD引導Debian的擠壓安裝光盤和光盤驅動器作為您的默認引導設備配置在BIOS中或使用該系統的啟動菜單,如果你的BIOS支持的話(通常按F12)。

你應該看到一個菜單,選擇“默認”安裝“選項,開始安裝過程。安裝系統Debian安裝程序是非常簡單的。按照提示操作,直到您到達的磁盤分區部分。

選擇“高級/定制,我們將在這裡配置幾個分區,另一個為/ /啟動一個交換和最後的分區設置為LVM卷組,為我們的客戶機之一。

首先創建選擇的磁盤,點擊進入,使分區300MB,並格式化為ext2,掛載點選擇/啟動/ boot分區。

/但當然改變掛載點/使其15GB這麼大的重復過程。格式化為ext3。

創建另一個分區約1.5倍大小的RAM數量,並選擇它作為交換量。

最後消耗其余的磁盤空間創建一個分區,但不對其進行格式化,或指定一個掛載點。

我們現在應該有一個布局,看起來像這樣假設你的磁盤設備是/ dev / sda的:

   
sda1 - /boot 200MB
   sda2 - / 15GB
   sda3 - swap
   sda4 - reserved for LVM

當你到達包的選擇階段,只安裝基本系統,我們不會要求本指南的任何GUI或其他包。

<todo:延伸到覆蓋的安裝process>的休息

繼續通過安裝程序,然後重新啟動並登錄為根提示符。

為客人安裝LVM存儲

LVM是Linux的邏輯卷管理器。它是一種技術,讓Linux更抽象的方式來管理塊設備。

LVM介紹了一個“邏輯卷”,實際上是一個虛擬塊設備的塊寫入1個或多個物理設備組成的概念。這些塊不需要是連續不像適當的磁盤分區。

因為這種抽象的邏輯卷可以創建,刪除,調整大小,甚至快照,而不影響其他邏輯卷。

LVM創建邏輯卷,在被稱為一個卷組,這簡直是一組共享相同的物理存儲,被稱為物理卷的邏輯卷。

sumarized最多的LVM設置的過程中可以分配一個物理卷,然後創建邏輯卷創建卷組ontop來存儲數據。

由於這些文件支持的虛擬機的功能和性能優越,我建議使用LVM的,如果你要本地存儲虛擬機數據。

現在讓我們安裝LVM和上手!

LVM運行此命令安裝資質:

   
aptitude install lvm2

現在,我們安裝了LVM允許配置它使用/ dev/sda4,因為它是物理卷

   
 pvcreate /dev/sda4

好了,現在LVM有地方存放它的塊(稱為未來參考的程度)。讓我們創建一個卷組名為“VG0使用這個物理卷:

   
vgcreate vg0 /dev/sda4

現在,LVM是建立和初始化,使我們可以在以後為我們的虛擬機創建的邏輯卷。

對於感興趣的下面是一些有用的命令和技巧,使用LVM時。

創建一個新的邏輯卷:

   
 lvcreate -n<name of the volume> -L<size, you can use G and M here> <volume group>

例如,創建稱為卷組上的數據庫數據量為100千兆字節稱為VG0。

   
lvcreate -ndatabase-data -L100G vg0

然後,您可以刪除這本書具有以下:

   lvremove / dev/vg0/database-data

請注意,您必須提供的路徑,這裡的體積。

如果你已經有一個音量設置,你想復制,LVM有一個很酷的功能,使您可以創建一頭牛(副本上寫)克隆稱為快照。這意味著你可以做一個“瞬間”的副本,將只存儲比原來的變化。尚未不成文的文章,將在討論數量也有這個警告。最重要的事情要注意的是,“大小”快照僅僅是空間ammount的分配存儲更改。這樣可以使快照“大小”alot比源量較小。

要創建一個快照,使用以下命令:

   
   lvcreate -s /dev/vg0/database-data -ndatabase-backup -L5G

再次注意使用的完整路徑。

安裝Linux的橋梁,為客戶網絡

下一步,我們需要建立我們的系統,使我們可以連接到外部網絡的虛擬機。這是通過創建一個在dom0中的虛擬交換機,需要從虛擬機的數據包並轉發到物理網絡上,因此他們可以看到網絡上的互聯網和其他機器。

我們做到這一點的軟件被稱為Linux的橋梁,它駐留在Linux內核的核心組件。在這種情況下,有效的“橋梁”是我們的虛擬交換機。我們的Debian內核編譯的Linux橋接模塊,所以我們需要做的是安裝控制工具。

   
aptitude install bridge-utils

與橋-utils的安裝,現在我們有一個工具叫做“brctl”實用會談到Linux橋接模塊,設置新的橋梁,這些橋梁連接物理或虛擬接口。

brctl可以用來創建一個橋梁等,其中的<bridgename>橋的名稱:

   brctl addbr <bridgename>

和接口可以添加,橋梁,通過運行以下:

   brctl addif <bridgename> <interface>

而不是直接調用brctl而是要通過我們的橋梁,可以通過配置Debian的網絡基礎設施配置

   
 /etc/network/interfaces

您選擇的編輯器打開這個文件(更多的編輯器,可以安裝資質)納米是默認安裝的,如果你選擇了最小安裝

 
 nano /etc/network/interfaces

根據你的硬件,你可能會看到一個非常類似的文件:

    
  auto lo
    iface lo inet loopback

    auto eth0
    iface eth0 inet dhcp

這個文件是非常簡單的。每一節代表一個單一的接口。打破了“汽車eth0的”意味著,eth0的在ifup的運行(這是開機運行時間),將配置與接口,自動啟動/停止你這是什麼意思。“iface的eth0的”,然後描述了接口本身,在這種情況下,它只是規定,應當由DHCP配置 - 我們將假定您有您的網絡上的DHCP運行本指南。如果您使用的是靜態地址,你可能知道如何設置,高達。我們要編輯這個文件,所以它類似​​於這樣的:

    
 auto lo
    iface lo inet loopback

    iface eth0 inet manual
    auto xenbr0

    iface xenbr0 inet dhcp
        bridge_ports eth0

這將設置橋梁把xenbr0和eth0的添加到我們的橋梁。等價的命令是:

   
 brctl addbr xenbr0
   brctl addif xenbr0 eth0
   dhclient xenbr0

除這將現在進行自動開機,完全由Debian管理。

這種網絡配置方法是最好的做法和5.2.1稱為自動化腳本,現在已經過時,我們將討論這以後,一旦我們的Xen安裝。

安裝Xen

Debian的Xen軟件包主要包括啟用了Xen的Linux內核,Xen管理程序本身的QEMU的修改後的版本,支持Xen的HVM模式和用戶空間工具集。

這除了QEMU的都可以安裝APT元包通過callled Xen的Linux系統。荟萃包基本上是一個自動安裝包組的方式。APT當然會解決所有的依賴,使所有我們需要額外的庫。

讓我們安裝Xen的Linux系統的虛擬套件:

   
aptitude -P install xen-linux-system

下一步,我們將安裝的Xen QEMU的包,使我們可以引導HVM來賓後(這是可選的,但強烈建議)

 
  aptitude install xen-qemu-dm

現在的Xen,Xen內核和用戶空間工具安裝,幾乎准備好了。

配置GRUB啟動的Xen

由於Xen的操作系統啟動之前,我們需要改變你的系統啟動過程中如何設置。叫做GRUB安裝過程中安裝的bootloader是什麼告訴您的計算機操作系統的啟動和如何。

grub2的配置存儲在文件中的/ boot / grub的/ grub.cfg,但我們不打算直接編輯這個文件,因為它改變了我們每次更新我們的內核。Debian的配置GRUB我們使用的處理升級等自動腳本,這些腳本中的/ etc / grub.d / *存儲和配置通過

   
/etc/default/grub

我們要改變操作系統的秩序,使我們的Xen系統是默認選項。由執行下面的命令,我們正以更高的優先級比默認的Linux Xen的,以便它在啟動菜單中得到第一的位置。

   MV-I / etc/grub.d/20_linux_xen / etc/grub.d/09_linux_xen

然後,我們通過運行下面的命令生成在/ boot / grub的/ grub.cfg文件:

   
update-grub

現在,我們可以重新啟動,默認的啟動選項,將是我們的dom0的Xen運行Xen的ontop!

參見

  • Xen的GRUB的啟動選項

基本Xen的命令

我們將建立一些來賓域潛水之前,我們將迅速覆蓋Xen的一些基本的命令,使用“XM”性效用。展望未來,它很可能XM將被廢棄,如前面提到的,但一旦XL是穩定和支持的發行版的一部分將被改寫本指南,以反映。

所以讓我們先從簡單的東西!

   
  xm info

這將返回有關的Xen hypervisor和dom0的信息,包括版本,免費內存等

   
xm list

列出正在運行的域,它們的ID。內存,狀態和CPU時間消耗

   
xm top

顯示在實時運行的域和類似“頂”在Linux下的命令。這可以用於可視化的CPU,內存使用和塊設備的訪問。

在創建來賓域,我們將介紹一些更多的命令。

參見

  • Xen的人頁

創建一個Debian光伏(准虛擬化)訪客

光伏客人是出了名的“不同”安裝。由於開明的系統的性質,他們沒有一個CD-ROM驅動器安裝analagous他們的身體通常的概念。不過,幸虧不夠確實存在一些工具,幫助我們准備的“圖像”或有效的操作系統能夠運行裡面的Xen域的快照。

Debian的包含了大量的工具,為創建Xen的客人。其中最簡單的方法是被稱為Xen的工具。該軟件套件管理的客戶機操作系統,包括Debian和RHEL的基礎多莫斯下載和安裝。在本指南中,我們將使用Xen的工具准備Debian的擠壓,半虛擬化的domU。

Xen的工具可以使用LVM存儲,用於存儲來賓操作系統在本指南中,我們創建卷組的“VG0”起來LVM的存儲部分設置。

當客人是半虛擬化的,有沒有“BIOS”或bootloader來賓文件系統內,很長一段時間,客人居民提供了外部來賓形象的內核。然而,這是壞可維護性(客人不能沒有訪問dom0的升級其內核)和不靈活,因為他們必須通過配置文件通過引導選項。

Xen社區寫了一個實用稱為pygrub的是Python應用程序,使dom0的解析的domU的GRUB配置和提取它的內核,initrd和啟動參數為PV來賓。這使得內核升級等我們的來賓機器內,隨著一個GRUB菜單。使用pygrub的或存根DOM實現被稱為PV-GRUB啟動PV來賓的最佳實踐。PV-蛴螬在某些情況下,可以說是更安全,但因為它不包括與Debian,我們將不會使用它,雖然它在生產環境中,客人可以在不被信任的建議。

除了這個光伏客人都非常相似,他們的HVM和物理操作系統同行。配置Xen的工具和建設我們的客人,首先讓安裝Xen的工具包:

   
   aptitude install xen-tools

現在,我們可以用這個工具創建來賓操作系統。它effectly自動化的設立從頭光伏旅客,有權創建配置文件和啟動來賓點的過程中。這個過程可以概括如下:

  • 創建rootfs的邏輯卷
  • 創建交換邏輯卷
  • 創建rootfs的文件系統
  • 摩的rootfs
  • 安裝操作系統使用的debootstrap(或沖洗等,這裡唯一的debootstrap覆蓋)
  • 運行一系列的腳本像fstab中/ inittab中/ menu.lst中產生的客戶機配置文件
  • 為客人創造一個Xen的配置文件
  • 生成一個客戶系統的root密碼
  • 卸載來賓文件系統

這9個步驟,可進行手動,但手工工藝是本指南的范圍之外。我們反而會執行下面的命令:

  
  xen-create-image --hostname=tutorial-pv-guest \
  --memory=512mb \
  --vcpus=2 \
  --lvm=vg0 \
  --dhcp \
  --pygrub \
  --dist=squeeze

此命令指示Xen的創建(Xen的工具,工具箱的主要二進制)創建一個來賓域,512MB內存,2個vCPU從VG0我們創建的卷組中使用的存儲,聯網使用DHCP,pygrub的提取從圖像內核啟動時,最後,我們指定我們想部署一個Debian擠壓操作系統中。

這一過程將需要幾分鐘之後就可以啟動來賓:

  
xm create -c /etc/xen/tutorial-pv-guest.cfg

在此命令中的-C告訴XM我們希望連接到來​​賓虛擬控制台。這是一個半虛擬化的串口內配置Xen的創建圖像聽一個getty域。這運行analgous:

  
xm create /etc/xen/tutorial-pv-guest.cfg && xm console tutorial-pv-guest

你可以離開來賓虛擬控制台,按CTRL +],並重新進入運行的“XM控制台<DOMAIN>”命令。

你可以在以後關機無論是從內域或從dom0的以下旅客:

  
 xm shutdown tutorial-pv-guest

建立你的第一個半虛擬化域完成我們的部分!如果你沒有任何興趣設立的HVM域,然後無需任何進一步的閱讀,但強烈建議!

創建一個Windows的HVM(虛擬硬件)訪客

HVM來賓不少位不同,他們的光伏同行。因為他們需要硬件仿真有更多的需要進行配置等運動件

這裡值得一提的主要觀點是,HVM中需要ATA,以太網和其他設備的仿真,虛擬化的CPU和內存訪問是在硬件中執行,以達到良好的性能。默認模擬設備,因為這是非常緩慢的,我們一般盡量使用PV驅動程序內的HVM域。我們將安裝一套Windows PV驅動程序,大大提高性能,一旦我們有我們的Windows客戶機運行。

這額外的仿真提供的QEMU的Xen的修改後的版本,我們應該已經安裝較早,但如果你跳過這一步,現在的Xen QEMU的包安裝:

   
aptitude install xen-qemu-dm

一旦安裝必要的軟件包,我們需要創建一個邏輯卷來存儲我們的Windows虛擬機硬盤,創建一個配置文件告訴Xen的從​​DVD開始在HVM模式和引導以安裝Windows域。

首先,創建新的邏輯卷 - 名字音量“窗口”,設置大小為20GB,使用的卷組VG0我們前面創建的。

   
  lvcreate -nwindows -L20G vg0

接下來與您選擇的文本編輯器打開一個新的文件:

   
nano windows.cfg

下面的配置粘貼到該文件,並保存,注意,這裡假設你的Windows ISO是位於在/ root /與文件名windows.iso。

   
  kernel = "/usr/lib/xen-4.0/boot/hvmloader"
   builder='hvm'
   memory = 4096
   vcpus=4
   name = "ovm-1734"
   vif = ['bridge=xenbr0']
   disk = ['phy:/dev/vg0/windows,hda,w','file:/root/windows.iso,hdc:cdrom,r']
   acpi = 1
   device_model = 'qemu-dm'
   boot="d"
   sdl=0
   serial='pty'
   vnc=1
   vnclisten=""
   vncpasswd=""

然後就可以開始的域名,並通過VNC連接到它從你的圖形機。

   
xm create windows.cfg

VNC的顯示應該是您dom0的IP端口5900,實例使用gvncviewer:

   gvncviewer <dom0 IP>:590​​0

一旦你已經安裝的Windows格式化磁盤,並按照提示將重新啟動域 - 然而這一次,我們要防止它從DVD啟動,從而破壞與域

   
 xm destroy windows

然後在配置文件中更改引導線讀取引導=“C”'重新啟動域

   
xm create windows.cfg

重新與VNC和完成installatation。當此過程完成後,那麼你就應該PROCEDE下載Windows由詹姆斯·哈珀GPLPV司機。

從這裡可以得到簽名的驅動程序:

http://wiki.univention.de/index.php?title=Installing-signed-GPLPV-drivers

許多感謝Univention使Xen社區和ofcourse一個巨大的感謝,他的所有工作在Xen這樣一個流暢的體驗的Windows詹姆斯簽名的驅動程序。上完成安裝並重新啟動,你應該注意的磁盤和網絡性能大大提高,現在Xen將能夠正常關閉您的Windows域。

結論

總結我們介紹Xen的,現在你可以設置一個光禿禿的dom0 PV和HVM域管理程序!

你現在可以轉移到建立自己的旅客圖像,或嘗試一些預置的虛擬機圖像。

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