Xen入門 ppt

Xenの導入＆活用法

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アジェンダ

• Xen概要説明

• Xenのインストール

• インストールスクリプトを使った仮想マシン

の設定

• 手動による仮想マシンの設定

デモ環境のインストール

• デモ機にFedora Core 5を新規インストール – IPアドレスは固定IPアドレスを設定 • IPアドレス：192.168.1.10/24 • ホスト名：server.example.com – HDDのパーティションは自動・全消去 – 「オフィスとプロダクティビティ」は非選択 – 「ソフトウェア開発」「Webサーバー」を選択 • 再起動後、セキュリティはゆるく設定 – ファイアーウォール：Disabled – SELinux：Disabled 参考

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Xenとは？

• 注目を集めている仮想化ソフトウェア

– なぜ？ 他と違うから

• Virtual Machine Monitorの実装

– 仮想マシンモニタ

– Hypervisor ハイパーバイザー

• ケンブリッジ大学コンピュータ研究所の

Xenoserverプロジェクトの一環として開発が

スタート

開発体制

ケンブリッジ大学 コンピュータ研究所 Ian Pratt氏が中心 XenSource社 商用サポート 商用管理ソフト Xenコミュニティ 企業

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他の仮想化技術との違い

• 速い！

– 性能が実機と比較で数％落ちるだけ（例外有り）

• Xen用に修正したゲストOSを利用

– ハードウェア仮想化支援機能（VT・ AMD-V） を使えば 修正していないOSも利用可能（Windowsも動きます）

• ライブマイグレーションが可能

– ダウンタイムなしで他のハードウェアに仮想マシンを移 動可能 – VMwareもVMotionで同様なことが可能

• オープンソース

速さの理由

• Paravirtualizing Virtual Machine Monitorを

利用している

– 日本語では「準仮想化仮想マシンモニタ」 – Xen用に修正したゲストOSを利用することで、仮 想化に伴う様々なオーバーヘッドを吸収している – ゲストOSはVMMに対してhypercallすることで 様々な動作を行うように修正される • hypercallはアプリケーションがOSに対して行うシステ ムコールの様なもの

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Xen (Virtual Machine Monitor)

ハードウェア メモリ CPU I/Oデバイス Domain0(VM) 管理用OS 管理用アプリ DomainU(VM) Xen用ゲストOS アプリ VMX Domain(VM) ゲストOS アプリ 仮想化支援（VT） I/Oエミュレータ

Xenの仕組み

Xen用に修正したゲストOS

• オープンソースなOSは次々に対応

– Linux、NetBSD、FreeBSD、Solaris、OpenBSD、 Plan9、Netware

• 管理ドメイン（Domain0）対応OS

– Linux、NetBSD（β）、FreeBSD（α）

• クローズド製品は未対応

– ハードウェアによる仮想化支援機能を搭載して いない大多数のシステムのためには必要

Xenのインストール＆

インストールスクリプトを使った

仮想マシンの設定

Xenのインストール

•

パッケージからのインストール

– 検証済みのため、導入が容易 A) ディストリビューション標準のパッケージ B) XenSource配布のパッケージ

•

ソースコードからのインストール

– VT等への対応を考慮すると最新版が必要 1. Linuxカーネルの再構築 2. 最適化されたglibcの導入

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FC5 DVD-ROMのマウント

• 自動的にマウントポイントが作成されない

– /media/cdrecorderが作成されない – /etc/fstabにエントリーが作成されない

• ゲストOSインストール時にローカルWeb

サーバーを使用したい

– /var/www/html/ディレクトリに直接マウントする

1. mountコマンドでマウントを行う

– # mount -t iso9660 /dev/cdrom /var/www/html

Xenパッケージのインストール

• インストールは_{RPMコマンドを使用} – # rpm -ivh /var/www/html/Fedora/RPMS/○○.rpm 1. 依存パッケージのインストール – sysfsutils – bridge-utils 2. XenとXen対応カーネルのインストール – xen – kernel-xen0 – kernel-xenU デモ

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起動カーネルの設定

• 現在_{3種類の起動カーネルが存在する} 1. FC5標準のカーネル（デフォルト） 2. Domain0のカーネル（Xen使用時に利用） 3. DomainUのカーネル（ゲストOS使用時に利用） 1. 毎回Domain0カーネルで起動するならば /etc/grub.confのdefault設定を変更 – default=2 ←使用したいtitleの位置番号を指定 • 位置番号は0から数え始める 2. Domain0カーネルで再起動 デモ

DomainUの作成方法

DomainUはゲストOSが動作する仮想マシン – 設定ファイル＋ディスクイメージファイル A) xenguest-install.pyスクリプトを使用する – ○インストーラーが使えるので楽 – ×あれこれ沢山入ってしまう – △パッケージカスタマイズすれば構成は変えられる B) yumを使って手動でインストール – ○最小構成で作成可能 – ×手間がかかる

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スクリプトでのインストールの準備

1. DVD-ROMを/var/www/htmlにマウント

– # mount -t iso9660 /dev/cdrom /var/www/html

2. Webサーバーサービスを起動

– # service httpd start

3. WebブラウザでDVDへのアクセスを確認

– http://localhost/README

4. ディスクイメージ保管先ユーザーを作成

– # useradd xen デモ

スクリプトを実行

# xenguest-install.py ←スクリプト実行

What is the name of your virtual machine? fc5vm1

How much RAM should be allocated (in megabytes)? 256

What would you like to use as the disk (path)?

/home/xen/fc5vm1.img

How large would you like the disk to be (in gigabytes)? 4

What is the install location? http://192.168.1.10/

仮想マシン名：fc5vm1 割り当てメモリ：256MB

ディスクイメージ：/home/xen/fc5vm1.img (4GB) インストール元：http://192.168.1.10/

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CUIインストーラーの利用

• 言語：English

• キーボード：jp106

• IPアドレス：192.168.1.20

• インストーラーの動作：Use test mode

• ホスト名：vm1.example.com

• テスト用に「Web server」をインストールする

– 時間短縮のために、カスタマイズしてX等不要な ものはインストールしない

DomainUの実行

• xmコマンドを使用 – # xm create -c fc5vm1 – コンソールの操作は仮想マシンの処理に移行する • 初期設定（あとからsetupツールで実行可） – Firewall：Disable ←外部からのアクセスを受け付け – Keyboard:Japanese • Webサーバーで動作テスト – # service httpd start – Webブラウザで「http://192.168.1.20/」にアクセス – アクセス出来ない場合、iptablesの状態を確認 デモ

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DomainUの操作

• コンソールをDomain0に移行：Ctrl+] • コンソールをDomainUに移行：xm console ドメイン_ID • 状態を確認：xm list – 各ドメインにID番号が割り当てられている • 詳細な状態確認：xm top（あるいはxentopコマンド） • メモリ割り当ての変更：xm mem-set ドメイン_ID メモリ量 • メモリ割り当て最大値：xm mem-max ドメイン_ID メモリ量 • DomainU停止：xm shutdown ドメインID • DomainU強制終了：xm destroy ドメインID • DomainUを保存：xm save ドメイン_ID ファイル名 • DomainUを復元：xm restore ファイル名 参考

DomainUの停止

1. コンソールをDomain0に移行

2. DomainUのドメインIDを確認

3. DomainUを停止

4. xentopコマンドを実行

5. DomainUの停止を確認

デモ

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インストール後の確認

• /etc/xen

– 各種設定ファイルを格納するディレクトリ – DomainUの設定ファイルサンプルも有る

• /home/xen

– ディスクイメージを格納するディレクトリ – （当然）任意に他のディレクトリを指定可能 デモ

DomainU設定ファイルの例

name = "fc5vm1" memory = "256"

disk = [ 'file:/home/xen/fc5vm1.img,xvda,w' ]

vif = [ ‘mac=00:16:3e:1b:60:98’ ] ←MACアドレス bootloader="/usr/bin/pygrub" on_reboot = 'restart' on_crash = 'restart' デモ /etc/xen/fc5vm1の例 MACアドレスは ランダム生成

ゲスト

_{OSの手動インストール}

ゲスト

_{OSディスクイメージの作成方法}

A) ハードディスク領域を別途用意する – デバイスを直接読める B) バックアップ関連コマンド（tar,afio等）を利用し て作成する – インストール済みのシステムからファイルを移す C) yumやrpmstrap(Red Hat系),debootstrap （_{Debian系）などのツールを利用する} 参考

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ディスクイメージの準備

1. ディスクイメージの作成

– # dd if=/dev/zero of=/home/xen/fc5vm2.img bs=1024k count=1 seek=2048

2. ファイルシステムを作成

– # mkfs.ext3 /home/xen/fc5vm2.img

3. ディスクイメージをループバックマウント

– # mount -o loop /home/xen/fc5vm2.img /mnt

手動作成時のファイル構造

/ mnt etc dev etc DomainU用ディスクイメージファイル dev xen 設定 ファイル

boot DomainU_カーネル DomainU起動時に_{読み込まれる}

DomainU起動時に セットで必要

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ファイルシステムの準備

1. /mnt/devディレクトリを作成・デバイスファ

イルをコピー

– # mkdir /mnt/dev – # cp -a /dev/* /mnt/dev

2. /procディレクトリを作成・マウント

– # mkdir /mnt/proc

– # mount -t proc none /mnt/proc

yumインストール用ファイル作成

[main] cachedir=/var/cache/yum debuglevel=2 logfile=/var/log/yum.log exclude=*-debuginfo gpgcheck=0 obsoletes=1 reposdir=/dev/null [base]

name=Fedora Core 5 - $basearch - Base

#mirrorlist=http://fedora.redhat.com/download/mirrors/fedora-core-5

baseurl=http://ftp.riken.jp/Linux/fedora/core/5/i386/os/ ← 比較的近いミラーサイト

enabled=1

[updates-released]

name=Fedora Core 5 - $basearch - Released Updates

#mirrorlist=http://fedora.redhat.com/download/mirrors/updates-released-fc5

baseurl=http://ftp.kddilabs.jp/Linux/packages/fedora/core/updates/5/i386/ ← 比較的近いミラーサイト

/root/yum-xen.confの例 参考

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ミラーサイトを見つけ出す方法

1. ブラウザに”mirrorlist”の値のURLを与える – 例）http://fedora.redhat.com/download/mirrors/fedora-core-5 2. 結果から手近なミラーサイトのURLを選ぶ – 例）http://ftp.riken.jp/Linux/fedora/core/5/$ARCH/os/ 3. “$ARCH”を”i386”に書き換える

– 例）http://ftp.riken.jp/Linux/fedora/core/5/i386/os/

4. 書き換えたURLを“baseurl”の値に設定する

– 例）baseurl=http://ftp.riken.jp/Linux/fedora/core/5/i386/os/

5. “mirrorlist”はコメントアウトしておく

Baseシステムインストール

1. yumコマンドが使用できることを確認

– # yum check-update

2. yumを使って、ディスクイメージにFedora

Core 5のBaseイメージをインストール

– # yum --installroot=/mnt -c yum-xen.conf -y groupinstall Base

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DomainU用各種設定

1. ドライバのコピー

– cp -a /lib/modules/2.6.15-1.2054_FC5xenU /mnt/lib/modules

2. /mnt/etc/fstabを作成

– # cp /etc/fstab /mnt/etc （上書きしてもOK）

/dev/hda1 / ext3 defaults 1 1 devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0 tmpfs /dev/shm tmpfs defaults 0 0 proc /proc proc defaults 0 0 sysfs /sys sysfs defaults 0 0 /mnt/etc/fstabの例

ネットワークの設定

1. モジュールの設定

– # cp /mnt/etc/modprobe.conf.dist /mnt/etc/modprobe.conf – 「alias eth0 xennet」を記述

2. /etc/sysconfig/networkの設定 – # cp /etc/sysconfig/network /mnt/etc/sysconfig/network – ホスト名の変更 • HOSTNAME=vm2.example.com 3. /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0の設定 – # cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 /mnt/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 – IPアドレス：192.168.1.30 – HWADDRを削除（Domain0のHWADDRに設定されているため） 参考

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Xenの設定ファイルの作成

1. スクリプトで作成したファイルをコピー

– # cp /etc/xen/fc5vm1 /etc/xen/fc5vm2

2. 設定ファイルの内容を変更

name = "fc5vm2" memory = "256"

disk = [ 'file:/home/xen/fc5vm2.img,hda1,w' ] vif = [ 'mac=00:16:3e:1b:60:98' ]

kernel = "/boot/vmlinuz-2.6.15-1.2054_FC5xenU" ramdisk = "/boot/initrd-2.6.15-1.2054_FC5xenU.img” root = "/dev/hda1 ro"

/etc/xen/fc5vm2の例

DomainUの実行

1. ディスクイメージをアンマウント – # umount /mnt/proc – # umount /mnt 2. xmコマンドで作成したDomainUを実行 – # xm create -c fc5vm2 3. rootでログイン – パスワードは設定されていないのでpasswdコマンドで設定しておく 4. setupを実行し、FirewallとNetworkを再設定 5. yumでWebサーバーをインストール – # yum -y install httpd – # service httpd start 参考

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Xenの利用 応用編

• Xen上でインターネットサーバを構築 – DNS・Web・メールを動かす – IPアドレスの違いに注意 • 他のディストリビューションでXenを動かす – 例）Xen on CentOS • DomainUで異なるディストリビューションを動かす

– 例）CentOS on Fedora Core 5

• VT対応CPUでXenを動かす