本篇文章為大家展示了Libvirt 虛擬化庫如何分析,內(nèi)容簡明扼要并且容易理解,絕對能使你眼前一亮,通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。
在平桂等地區(qū),都構建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局,加強發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力,以專注、極致的服務理念,為客戶提供成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站設計 網(wǎng)站設計制作按需規(guī)劃網(wǎng)站,公司網(wǎng)站建設,企業(yè)網(wǎng)站建設,高端網(wǎng)站設計,成都全網(wǎng)營銷推廣,外貿(mào)網(wǎng)站建設,平桂網(wǎng)站建設費用合理。
講到向外擴展計算(比如云計算),libvirt 可能是您從未聽說過的最重要的庫之一。libvirt 提供一種虛擬機監(jiān)控程序不可知的 API 來安全管理運行于主機上的來賓操作系統(tǒng)。libvirt 本身 不是一種工具, 它是一種可以建立工具來管理來賓操作系統(tǒng)的 API。libvirt 本身構建于一種抽象的概念之上。它為受支持的虛擬機監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)的常用功能提供通用的 API。libvirt 起初是專門為 Xen 設計的一種管理 API,后來被擴展為可支持多個虛擬機監(jiān)控程序。
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首先讓我們從用例模型視角來展開對 libvirt 的討論,然后深入探究其架構和用途。libvirt 以一組 API 的形式存在,旨在供管理應用程序使用(見圖 1 )。libvirt 通過一種特定于虛擬機監(jiān)控程序的機制與每個有效虛擬機監(jiān)控程序進行通信,以完成 API 請求。文章后面我將探討如何通過 QEMU 來實現(xiàn)該功能。
圖 1. libvirt 比較和用例模型
圖中還顯示了 libvirt 所用術語對照。這些術語很重要,因為在對 API 命名時會用到它們。兩個根本區(qū)別在于,libvirt 將物理主機稱作節(jié)點,將來賓操作系統(tǒng)稱作域。這里需要注意的是,libvirt(及其應用程序)在宿主 Linux 操作系統(tǒng)(域 0)中運行。
使用 libvirt,我們有兩種不同的控制方式。第一種如 圖 1 所示,其中管理應用程序和域位于同一節(jié)點上。 在本例中,管理應用程序通過 libvirt 工作,以控制本地域。當管理應用程序和域位于不同節(jié)點上時,便產(chǎn)生了另一種控制方式。在本例中需要進行遠程通信(參見 圖 2)。該模式使用一種運行于遠程節(jié)點上、名為 libvirtd 的特殊守護進程。當在新節(jié)點上安裝 libvirt 時該程序會自動啟動,且可自動確定本地虛擬機監(jiān)控程序并為其安裝驅(qū)動程序(稍后討論)。該管理應用程序通過一種通用協(xié)議從本地 libvirt 連接到遠程 libvirtd。對于 QEMU,協(xié)議在 QEMU 監(jiān)視器處結束。QEMU 包含一個監(jiān)測控制臺,它允許檢查運行中的來賓操作系統(tǒng)并控制虛擬機(VM)各部分。
圖 2. 使用 libvirtd 控制遠程虛擬機監(jiān)控程序
為支持各種虛擬機監(jiān)控程序的可擴展性,libvirt 實施一種基于驅(qū)動程序的架構,該架構允許一種通用的 API 以通用方式為大量潛在的虛擬機監(jiān)控程序提供服務。這意味著,一些虛擬機監(jiān)控程序的某些專業(yè)功能在 API 中不可見。另外,有些虛擬機監(jiān)控程序可能不能實施所有 API 功能,因而在特定驅(qū)動程序內(nèi)被定義為不受支持。圖 3 展示了 libvirt API 與相關驅(qū)動程序的層次結構。這里也需要注意,libvirtd 提供從遠程應用程序訪問本地域的方式。
圖 3. 基于驅(qū)動程序的 libvirt 架構
在撰寫此文時,libvirt 為表 1 所列的虛擬機監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)了驅(qū)動程序。隨著新的虛擬機監(jiān)控程序在開源社區(qū)出現(xiàn),其他驅(qū)動程序無疑也將可用。
表 1. libvirt 支持的虛擬機監(jiān)控程序
虛擬機監(jiān)控程序 | 描述 |
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Xen | 面向 IA-32,IA-64 和 PowerPC 970 架構的虛擬機監(jiān)控程序 |
QEMU | 面向各種架構的平臺仿真器 |
Kernel-based Virtual Machine (KVM) | Linux 平臺仿真器 |
Linux Containers(LXC) | 用于操作系統(tǒng)虛擬化的 Linux(輕量級)容器 |
OpenVZ | 基于 Linux 內(nèi)核的操作系統(tǒng)級虛擬化 |
VirtualBox | x86 虛擬化虛擬機監(jiān)控程序 |
User Mode Linux | 面向各種架構的 Linux 平臺仿真器 |
Test | 面向偽虛擬機監(jiān)控程序的測試驅(qū)動器 |
Storage | 存儲池驅(qū)動器(本地磁盤,網(wǎng)絡磁盤,iSCSI 卷) |
上面已經(jīng)介紹了 libvirt 的一些架構,接下來看一下如何使用 libvirt 虛擬化 API 的一些示例。首先介紹一種名為 virsh(虛擬 shell)的應用程序,它構建于 libvirt 之上。該 shell 允許以交互(基于 shell)方式使用多個 libvirt 功能。在本節(jié)中,我使用 virsh 演示了一些 VM 操作。
第一步是要定義域配置文件(如下面的 清單 1 所示)。該代碼指定了定義域所需的所有選項 — 從虛擬機監(jiān)控程序(仿真器)到域使用的資源以及外圍配置(比如網(wǎng)絡)。注意,這只是個簡單的配置,libvirt 真正支持的屬性更加多樣化。例如,您可以指定 BIOS 和主機引導程序,域要使用的資源,以及要用到的設備 — 從軟盤和 CD-ROM 到 USB 和 PCI 設備。
域配置文件定義該 QEMU 域要使用的一些基本元數(shù)據(jù),包括域名、最大內(nèi)存、初始可用內(nèi)存(當前)以及該域可用的虛擬處理器數(shù)量。您不需要自己分配 Universally Unique Idenifier (UUID),而是讓 libvirt 分配。您需要為該平臺定義要仿真的機器類型 — 在本例中是被完全虛擬化(hvm)的 686 處理器。您需要為域定義仿真器的位置(以備需要支持多個同類型仿真器時使用)和虛擬磁盤。這里注意要指明 VM,它是以 Virtual Machine Disk(VMDK)格式存在的 ReactOS 操作系統(tǒng)。最后,要指定默認網(wǎng)絡設置,并使用面向圖形的 Virtual Network Computing (VNC)。
清單 1. 域配置文件
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完成了域配置文件之后,現(xiàn)在開始使用 virsh 工具啟動域。virsh 工具為要執(zhí)行的特定動作采用命令參數(shù)。在啟動新域時,使用 create
命令和域配置文件:
清單 2. 啟動新域
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這里要注意用于連接到域(qemu:///system
)的 Universal Resource Indicator (URI)。該本地 URI 連接到本地 QEMU 驅(qū)動程序的系統(tǒng)模式守護進程上。要通過主機 shinchan 上的 Secure Shell (SSH) 協(xié)議連接到遠程 QEMU 虛擬機監(jiān)控程序,可以使用 URL qemu+ssh://shinchan/。
下一步,您可以使用 virsh 內(nèi)的 list
命令列出給定主機上的活動域。這樣做可以列出活動域,域 ID,以及它們的狀態(tài),如下所示:
清單 3. 列出活動域
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注意,這里定義的名稱是在域配置文件元數(shù)據(jù)中定義過的名稱??梢钥吹剑撚虻挠蛎?1 且正在運行中。
您也可以使用 suspend
命令中止域。該命令可停止處于調(diào)度中的域,不過該域仍存在于內(nèi)存中,可快速恢復運行。下面的例子展示了如何中止域,執(zhí)行列表查看狀態(tài),然后重新啟動域:
清單 4. 中止域,檢查狀態(tài),并重新啟動
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virsh 工具也支持許多其他命令,比如保存域的命令(save
),恢復已存域的命令(restore
),重新啟動域的命令(reboot
),以及其他命令。您還可以從運行中的域(dumpxml
)創(chuàng)建域配置文件。
到目前為止,我們已經(jīng)啟動并操作了域,但是如何連接域來查看當前活動域呢?這可以通過 VNC 實現(xiàn)。要創(chuàng)建表示特定域圖形桌面的窗口,可以使用 VNC:
清單 5. 連接到域
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上一個例子說明了如何使用命令行工具 virsh 實現(xiàn)對域的控制?,F(xiàn)在我們看一個使用 Python 來控制域的例子。Python 是受 libvirt 支持的腳本語言,它向 libvirt API 提供完全面向?qū)ο蟮慕涌凇?/p>
在本例中,我研究了一些基本操作,與之前用 virsh 工具(list
、suspend
、resume
等)展示的操作類似。Python 示例腳本見 清單 6。在本例中,我們從導入 libvirt 模塊開始。然后連接到本地 QEMU 虛擬機監(jiān)控程序。從這里開始,重復可用的域 ID;對每個 ID 創(chuàng)建一個域?qū)ο?,然后中止,繼續(xù),最后刪除該域。
清單 6. 用于控制域的示例 Python 腳本(libvtest.py)
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雖然這只是個簡單示例,我們?nèi)匀豢梢钥吹?libvirt 通過 Python 提供的強大功能。通過一個簡單的腳本就能夠重復所有本地 QEMU 域,發(fā)行有關域的信息,然后控制域。該腳本的結果如 清單 7所示。
清單 7. 清單 6 中的 Python 腳本輸出的結果
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高級 libvirt API 可劃分為 5 個 API 部分:虛擬機監(jiān)控程序連接 API、域 API、網(wǎng)絡 API、存儲卷 API 以及存儲池 API。
為給定虛擬機監(jiān)控程序創(chuàng)建連接后會產(chǎn)生所有 libvirt 通信(例如,清單 6 中所示的 open
調(diào)用)。該連接為所有其他要使用的 API 提供路徑。在 C
API 中,該行為通過 virConnectOpen
調(diào)用(以及其他進行認證的調(diào)用)提供。這些函數(shù)的返回值是一個 virConnectPtr
對象,它代表到虛擬機監(jiān)控程序的一個連接。該對象作為所有其他管理功能的基礎,是對給定虛擬機監(jiān)控程序進行并發(fā) API 調(diào)用所必需的語句。重要的并發(fā)調(diào)用是 virConnectGetCapabilities
和 virNodeGetInfo
,前者返回虛擬機監(jiān)控程序和驅(qū)動程序的功能,后者獲取有關節(jié)點的信息。該信息以 XML 文檔的形式返回,這樣通過解析便可了解可能發(fā)生的行為。
進入虛擬機監(jiān)控程序后,便可以使用一組 API 調(diào)用函數(shù)重復使用該虛擬機監(jiān)控程序上的各種資源。virConnectListDomains
API 調(diào)用函數(shù)返回一列域標識符,它們代表該虛擬機監(jiān)控程序上的活動域。
API 實現(xiàn)大量針對域的函數(shù)。要探究或管理域,首先需要一個 virDomainPtr
對象。您可通過多種方式獲得該句柄(使用 ID、UUID 或域名)。繼續(xù)來看重復域的例子,您可以使用該函數(shù)返回的索引表并調(diào)用 virDomainLookupByID
來獲取域句柄。有了該域句柄,就可以執(zhí)行很多操作,從探究域(virDomainGetUUID
、virDomainGetInfo
、virDomainGetXMLDesc
、virDomainMemoryPeek
)到控制域(virDomainCreate
、virDomainSuspend
、virDomainResume
、virDomainDestroy
和 virDomainMigrate
)。
您還可使用 API 管理并檢查虛擬網(wǎng)絡和存儲資源。建立了 API 模型之后,需要一個 virNetworkPtr
對象來管理并檢查虛擬網(wǎng)絡,且需要一個 virStoragePoolPtr
(存儲池)或 virStorageVolPtr
(卷)對象來管理這些資源。
API 還支持一種事件機制,您可使用該機制注冊為在特定事件(比如域的啟動、中止、恢復或停止)發(fā)生時獲得通知。
libvirt 庫用 C
(支持 C++
)實現(xiàn),且包含對 Python 的直接支持。不過它還支持大量語言綁定。目前已經(jīng)對 Ruby、Java? 語言,Perl 和 OCaml 實施了綁定。在從 C#
調(diào)用 libvirt 方面我們已做了大量工作。libvirt 支持最流行的系統(tǒng)編程語言(C
和 C++
)、多種腳本語言、甚至一種統(tǒng)一的函數(shù)型語言(Objective caml)。因此,不管您側重何種語言,libvirt 都會提供一種路徑來幫助您控制域。
僅從本文已經(jīng)展示的一小部分功能上便可看出 libvirt 提供的強大功能。且如您所愿,有大量應用程序正成功構建于 libvirt 之上。其中一個有趣的應用程序就是 virsh(這里所示),它是一種虛擬 shell。還有一種名為 virt-install 的應用程序,它可用于從多個操作系統(tǒng)發(fā)行版供應新域。virt-clone 可用于從另一個 VM 復制 VM(既包括操作系統(tǒng)復制也包括磁盤復制)。一些高級應用程序包括多用途桌面管理工具 virt-manager 和安全連接到 VM 圖形控制臺的輕量級工具 virt-viewer。
構建于 libvirt 之上的一種最重要的工具名為 oVirt。oVirt VM 管理應用程序旨在管理單個節(jié)點上的單個 VM 或多個主機上的大量 VM。除了可以簡化大量主機和 VM 的管理之外,它還可用于跨平臺和架構自動化集群,負載平衡和工作。
libvirt 是一種用來構建應用程序的強大庫,能夠跨系統(tǒng)的大型網(wǎng)絡在不同的虛擬機監(jiān)控程序環(huán)境中管理域。鑒于云計算的日漸流行,libvirt 無疑也會隨之發(fā)展,不斷獲得新的應用程序和用戶。
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本文題目:Libvirt虛擬化庫如何分析
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