Linux虚拟化 xen的工具栈介绍

试验环境centos6.10

xen的工具栈介绍：

查看xl目录的帮助：xl help

查看xen下安装了哪些虚拟机：xl list

# xl list Domain-0
Name                                        ID   Mem VCPUs      State   Time(s)
Domain-0                                     0  1024     2     r-----      53.1

ID：从0开始的编号，即使中间删除了某个虚拟机，编号不会重用，继续往下发。

Mem：分配给虚拟机多少内存

VCPUS：分配给虚拟机几个CPU核心

State：虚拟机的状态

• r：正常运行中
• b：阻塞
• p：暂停
• s：停止
• c：崩溃了
• d：正在关机的过程中

Time：此虚拟机运行了多久了。

创建虚拟机domU

首先要指定domu的模式（pv，hvm，pv on hvm）

创建pv模式的domu

1，指定kernel，kernel文件放到哪里？可以在dom0中，也可以在domu中

2，initrd或initramfs

3，domu内核模块

4，根文件系统

5，swap设备

将上述内容定义在domu的配置文件

注意：xm和xl命令启动domu的配置文件略有区别。

创建domu的配置文件的具体写法，可以参考man xl.cfg

name:域名称，必须唯一，必须有

builder：指明虚拟机的类型。generic表示pv；hvm表示hvm

vcpus：虚拟机使用cpu核心的数量

maxvcpus：最大的cpu核心使用数量，要大于vcpus。当vcpus数量不够用时，就会增加到maxvcpus

cpus：指明vcpu可以运行在哪些物理cpu核心

• all：所有
• "0-3,5,^1"：运行在0，2，3，5物理cpu上

memory=MBYTES：虚拟机使用的内存大小

maxmem=MBYTES：最大内存大小（原理同maxvcpus）

on-poweroff=ACTION：指明当用户输入了关机命令后，虚拟机应该怎么响应。不指定的话，就是关闭虚拟机。

ACTION:destroy（关机），restart（重启），preserve等

on-reboot=ACTION：指明当用户输入了关机命令后，虚拟机应该怎么响应。不指定的话，就是重启虚拟机。

on-crash=ACTION：指明当虚拟机崩溃时，应该怎么响应

uuid：domu的唯一标识

disk=[ "DISK_SPEC_STRING", "DISK_SPEC_STRING", ...]：指明磁盘设备列表。

• 有2种方式指定磁盘。一个是使用磁盘映像文件；另一个是dom0在物理磁盘上划分一个分区给domu使用，这种方式性能好，但不利于xen的整体迁移。

• disk指定的官方文档

• 常用选项：[<target>, [<format>, [<vdev>, [<access>]]]],

  target:磁盘映像文件

  format：磁盘的种类，可以使用qemu-img命令查看，支持的种类有：raw cow qcow vdi vmdk cloop dmg bochs vpc vvfat qcow2 qed vhdx parallels nbd blkdebug null host_cdrom host_floppy host_device file gluster

  vdev：在domu种的设备文件类型，支持hd[x], xvd[x], sd[x] 等

  access：访问权限

  ro, r (specifies read-only)

  rw, w (specifies read/write)

  disk=[ "/images/xen/linux.img,raw,xvda,rw"]

• 用qemu-img创建磁盘映像：qemu-img create [-f fmt] [-o options] filename [size]

  用-o?，查看都有什么options

  # qemu-img create -f raw -o? /images/xen/busybox.img
  Supported options:
  size             Virtual disk size
  preallocation    Preallocation mode (allowed values: off, falloc, full)
  

  下面的命令创建了一个大小为2G的，格式为raw的磁盘映像文件，但实际是0字节。

  # qemu-img create -f raw -o size=2G /images/xen/busybox.img
  # qemu-img create -f raw /images/xen/busybox.img 2G
  Formatting '/images/xen/busybox.img', fmt=raw size=2147483648
  # ll -h
  -rw-r--r--. 1 root root 2.0G Feb  1 11:51 busybox.img
  # du -sh busybox.img
  0       busybox.img
  

vif=[ "NET_SPEC_STRING", "NET_SPEC_STRING", ...]：指明网络接口列表。

vfb=[ "VFB_SPEC_STRING", "VFB_SPEC_STRING", ...]：指明virtual frame buffer列表

pci=[ "PCI_SPEC_STRING", "PCI_SPEC_STRING", ...]：pci插槽的设备列表。

kernel="PATHNAME"：内核文件路径，此路径为dom0中的路径

ramdisk="PATHNAME"：为kernel指定内核提供的ramdisk文件路径

root="STRING"：指明根文件系统。

extra="STRING"：额外传递给内核引导时使用的参数。

pv模式下的专用的bootloader="PROGRAM"：如果domu使用自己的kernel和ramdisk，此时需要一个dom0中的应用程序来实现其bootloader功能。

要么使用kernel和ramdisk的组合，要么使用bootloader。

下面创建一个虚拟机：

1，创建一个磁盘映像

# qemu-img create -f raw -o size=2G /images/xen/busybox.img
# qemu-img create -f raw /images/xen/busybox.img 2G
Formatting '/images/xen/busybox.img', fmt=raw size=2147483648
# ll -h
-rw-r--r--. 1 root root 2.0G Feb  1 11:51 busybox.img
# du -sh busybox.img
0       busybox.img

2，给磁盘分区创建ext4文件系统

不给此磁盘映像分区了，就按一个分区使用。分区命令（fdisk）

# mkfs -t ext2 busybox.img
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
busybox.img is not a block special device.
Proceed anyway? (y,n) y
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
131072 inodes, 524288 blocks
26214 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=536870912
16 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912

Writing inode tables: done
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 39 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.

会提示【busybox.img is not a block special device.】，输入y回车。

使用df和du命令确认一下，文件系统的类型和分区的实际大小。分区大小不是0了，变成了97M了，因为在分区里安装了文件系统。

# df -T busybox.img
Filesystem           Type 1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/mapper/vg_c610-lv_root
                     ext4   6795192 2644828   3782136  42% /
[root@c610 xen]# du -sh busybox.img
97M     busybox.img

3，挂载此文件系统到/mnt目录。

挂载本地回环文件（ios文件，img文件等）

# mount -o loop busybox.img /mnt
[root@c610 xen]# ls /mnt/
lost+found

发现有了文件lost+found，说明挂载成功。

现在就可以在此文件系统里安装操作系统了。为了简单起见，用busybox模拟操作系统。所以编译安装busybox。

到此为止我们发现，对domu的分区创建，文件系统创建等，都是在dom0里操作进行的。

为了编译，先安装开发环境：

# yum  -y groupinstall "Development Tolls" "Server Platform Development"

下载busybox源代码，解压缩源代码压缩包

# tar xf busybox.tar.bz2

如果在操作系统上安装busybox的话，busybox使用的库是操作系统上的动态库，但我们domu上没有操作系统，所以就没有库可以供busybox使用，所以编译busybox时，就需要把所使用的库静态连接进busybox，所以先安装busybox所使用的静态库。

# yum -y install glibc-static
# yum -y install gcc

配置busybox的编译选项：

# make menuconfig

出现如下画面：

勾选：Build Busybox as a static binary (no shared libs)，保存退出

编译:make

安装：make install

安装成功后，会出现[_install]目录，把此目录里的所有内容，并保持原属性，复制到挂载这domu文件系统的/mnt目录下。

# cp -a _install/* /mnt

查看/mnt目录：

# ll
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Feb  1 14:17 bin
lrwxrwxrwx. 1 root root    11 Feb  1 14:17 linuxrc -> bin/busybox
drwx------. 2 root root 16384 Feb  1 12:30 lost+found
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Feb  1 14:17 sbin
drwxr-xr-x. 4 root root  4096 Feb  1 14:17 usr

发现已经有了几个目录，但还缺少几个目录，在/mnt下手动创建这些目录。最主要的是proc，sys，dev。

# mkdir proc sys dev etc var boot home

尝试使用busybox里的sh

# chroot /mnt /bin/sh
/ # ls
bin         dev         home        lost+found  sbin        usr
boot        etc         linuxrc     proc        sys         var
/ #

发现我们创建的目录都存在，说明一切正常。

到此为止，domu的根文件系统，我们已经准备妥当了，就差启动文件了。

前面说过，centos6不能安装在dom0上，但是可以安装在domu上，所有就直接使用原来centos上的启动文件.

在/boot下创建一个软连接。

# ln -sv vmlinuz-2.6.32-754.el6.x86_64 vmlinuz
`vmlinuz' -> `vmlinuz-2.6.32-754.el6.x86_64'
# ll -h
lrwxrwxrwx. 1 root root   29 Feb  1 14:30 vmlinuz -> vmlinuz-2.6.32-754.el6.x86_64
-rwxr-xr-x. 1 root root 4.2M Jun 20  2018 vmlinuz-2.6.32-754.el6.x86_64

在/boot下再创建一个软连接

# ln -sv initramfs-2.6.32-754.el6.x86_64.img initramfs.img
`initramfs.img' -> `initramfs-2.6.32-754.el6.x86_64.img'
# ll -h
lrwxrwxrwx. 1 root root   35 Feb  1 14:32 initramfs.img -> initramfs-2.6.32-754.el6.x86_64.img
-rw-------. 1 root root 5.9M Jan 31 14:16 initrd-2.6.32-754.el6.x86_64kdump.img

创建xl命令，创建domu所使用的配置文件，配置文件放在/etc/xen目录。xlexample是例子。

xl.conf文件是xl命令自己的配置文件。

# cd /etc/xen
# ll
total 24
drwx------. 2 root root 4096 Dec 12 20:07 auto
-rw-r--r--. 1 root root  661 Dec 11 20:44 cpupool
drwx------. 2 root root 4096 Jan 31 14:56 scripts
-rw-r--r--. 1 root root 1436 Dec 11 20:44 xl.conf
-rw-r--r--. 1 root root 1386 Dec 11 20:44 xlexample.hvm
-rw-r--r--. 1 root root 1250 Dec 11 20:44 xlexample.pvlinux

复制xlexample.pvlinux

# cp xlexample.pvlinux busybox.pvlinux

修改busybox.pvlinux文件

因为我们使用的dom0里的内核文件，dom0里是使用SELinux功能的，我们要关闭它。

name = "busybox001.pvlinux"
kernel = "/boot/vmlinuz"
#ramdisk = "/boot/initrd.gz"
ramdisk = "/boot/initramfs.img"
extra = "selinux=0 init=/bin/sh"
memory = 256
vcpus = 2
#vif = [ '' ]
disk = [ '/images/xen/busybox.img,raw,xvda,rw' ]
root = "/dev/xvda ro"

• name ：domu的名字，不能和别的domu重复
• kernel：内核文件
• ramdisk：？
• extar：给内核传递的参数，这里传递的参数的目的是关闭selinux功能；init进程是/bin/sh
• memory：内存大小
• vcpus：cpu个数
• vif：网卡
• disk：文件系统
• root：系统启动是，把根文件系统挂载到哪里。ro是只读。

创建domu# xl help create

# xl help create
Usage: xl [-vfN] create <ConfigFile> [options] [vars]

Create a domain from config file <filename>.

Options:

-h                      Print this help.
-p                      Leave the domain paused after it is created.
-c                      Connect to the console after the domain is created.
-f FILE, --defconfig=FILE
                     Use the given configuration file.
-q, --quiet             Quiet.
-n, --dryrun            Dry run - prints the resulting configuration
                         (deprecated in favour of global -N option).
-d                      Enable debug messages.
-F                      Run in foreground until death of the domain.
-e                      Do not wait in the background for the death of the domain.
-V, --vncviewer         Connect to the VNC display after the domain is created.

xl [-vfN]里的v:显示详细信息；f：xl命令使用哪个配置文件，不指定的话默认使用/etc/xen/xl.conf

<ConfigFile>:创建domu所使用的配置文件

options里的-d：debug模式；-n：试验运行

# xl -v create busybox.pvlinux -n
Parsing config from busybox.pvlinux
{
    "c_info": {
        "type": "pv",
        "name": "busybox001.pvlinux",
        "uuid": "23537733-95f2-44d5-84d5-07aa76282134",
        "run_hotplug_scripts": "True"
    },
    "b_info": {
        "max_vcpus": 2,
        "avail_vcpus": [
            0,
            1
        ],
        "max_memkb": 262144,
        "target_memkb": 262144,
        "shadow_memkb": 4096,
        "sched_params": {

        },
        "claim_mode": "True",
        "kernel": "/boot/vmlinuz",
        "cmdline": "root=/dev/xvda ro",
        "ramdisk": "/boot/initramfs.img",
        "type.pv": {

        },
        "arch_arm": {

        }
    },
    "disks": [
        {
            "pdev_path": "/images/xen/busybox.img",
            "vdev": "xvda",
            "format": "raw",
            "readwrite": 1
        }
    ],
    "on_reboot": "restart",
    "on_soft_reset": "soft_reset"

查看试验运行的结果，如果没有问题，就创建

[root@c610 xen]# xl -v create busybox.pvlinux

创建成功

# xl -v create busybox.pvlinux
# xl list
Name                                        ID   Mem VCPUs      State   Time(s)
Domain-0                                     0  1024     2     r-----     748.7
busybox001.pvlinux                           3   256     2     r-----       2.4

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