Управление виртуальными машинами с помощью libvirt

Введение в libvirt и его архитектуру

libvirt — это библиотека и набор инструментов для управления виртуализацией. Она предоставляет API для управления виртуальными машинами, а также инструмент командной строки virsh для взаимодействия с гипервизорами.

Основные компоненты libvirt

• libvirtd: демон, отвечающий за управление виртуальными машинами и взаимодействие с гипервизорами.
• libvirt API: программный интерфейс, который позволяет разработчикам создавать приложения для управления виртуальными машинами.
• virsh: утилита командной строки для управления виртуальными машинами и гипервизорами через libvirt.
• virt-manager: графический интерфейс для управления виртуальными машинами.

Архитектура libvirt

libvirt имеет модульную архитектуру, которая включает в себя:

• Поддержку различных гипервизоров через драйверы (KVM, Xen, VMware, VirtualBox и др.).
• Поддержку управления сетями и хранилищами.
• Механизмы безопасности и изоляции.
• Расширяемость через плагины и API.

Установка и настройка libvirt

Для установки libvirt на НАЙС ОС используйте пакетный менеджер tdnf. После установки необходимо настроить и запустить службы libvirtd.

Установка libvirt на НАЙС ОС

Выполните следующие команды для установки libvirt:

sudo tdnf install libvirt virt-install qemu-kvm bridge-utils
sudo systemctl enable --now libvirtd

Настройка libvirt

После установки необходимо выполнить некоторые настройки, чтобы libvirt мог полноценно работать с виртуальными машинами.

Проверка состояния службы libvirtd

Убедитесь, что служба libvirtd запущена:

sudo systemctl status libvirtd

Настройка пользователя

Добавьте своего пользователя в группу libvirt для управления виртуальными машинами без необходимости использования прав суперпользователя:

sudo usermod -aG libvirt $(whoami)
newgrp libvirt

Основные команды для управления виртуальными машинами

Основные команды для управления виртуальными машинами с помощью virsh включают создание, запуск, остановку и удаление виртуальных машин.

Создание новой виртуальной машины

Используйте команду virt-install для создания новой виртуальной машины:

virt-install --name myvm --ram 2048 --vcpus 2 --disk size=20 --os-variant ubuntu20.04 --network bridge=br0 --cdrom /path/to/ubuntu.iso

Запуск виртуальной машины

Для запуска виртуальной машины используйте команду virsh start:

virsh start myvm

Остановка виртуальной машины

Для остановки виртуальной машины используйте команду virsh shutdown:

virsh shutdown myvm

Удаление виртуальной машины

Для удаления виртуальной машины используйте команды virsh undefine и virsh vol-delete:

virsh undefine myvm
virsh vol-delete --pool default myvm.img

Настройка сети и хранения через libvirt

Настройка сети и хранения для виртуальных машин является ключевым аспектом управления виртуализацией. libvirt предоставляет гибкие инструменты для настройки сетевых мостов и хранилищ.

Настройка сети

Для настройки сети можно использовать сетевые мосты, что позволяет виртуальным машинам использовать физическую сеть хоста.

Создание сетевого моста

Создайте сетевой мост и настройте его для использования с виртуальными машинами:

sudo nmcli connection add type bridge con-name br0 ifname br0
sudo nmcli connection modify br0 ipv4.addresses "192.168.1.100/24" ipv4.method manual
sudo nmcli connection add type ethernet slave-type bridge con-name br0-port ifname eth0 master br0
sudo nmcli connection up br0

Настройка виртуальных машин для использования сетевого моста

При создании новой виртуальной машины укажите использование сетевого моста:

virt-install --name myvm --ram 2048 --vcpus 2 --disk size=20 --os-variant ubuntu20.04 --network bridge=br0 --cdrom /path/to/ubuntu.iso

Настройка хранения

libvirt поддерживает различные типы хранилищ, включая директории, LVM и NFS. Рассмотрим создание и использование хранилища на основе директории.

Создание пула хранения

Создайте новый пул хранения, используя директорию на хосте:

sudo mkdir /var/lib/libvirt/images
virsh pool-define-as default dir - - - - "/var/lib/libvirt/images"
virsh pool-build default
virsh pool-start default
virsh pool-autostart default

Создание тома хранения

Создайте новый том хранения в пуле:

virsh vol-create-as default myvm.img 20G

Использование тома хранения при создании виртуальной машины

При создании новой виртуальной машины укажите использование созданного тома:

virt-install --name myvm --ram 2048 --vcpus 2 --disk path=/var/lib/libvirt/images/myvm.img --os-variant ubuntu20.04 --network bridge=br0 --cdrom /path/to/ubuntu.iso

Мониторинг и управление виртуальными машинами

После настройки виртуальных машин важно обеспечить их мониторинг и управление для поддержания стабильной работы.

Мониторинг состояния виртуальных машин

Используйте команду virsh list для отображения списка работающих виртуальных машин:

virsh list --all

Проверка использования ресурсов

Используйте команду virt-top для мониторинга использования ресурсов виртуальными машинами:

virt-top

Управление снапшотами

Создание и управление снапшотами позволяет сохранять состояние виртуальной машины для последующего восстановления.

Создание снапшота

Для создания снапшота используйте команду virsh snapshot-create-as:

virsh snapshot-create-as myvm myvm-snapshot

Восстановление из снапшота

Для восстановления виртуальной машины из снапшота используйте команду virsh snapshot-revert:

virsh snapshot-revert myvm myvm-snapshot

Расширенные настройки libvirt

libvirt предоставляет множество расширенных настроек для улучшения производительности и безопасности виртуальных машин.

Настройка привязки CPU (CPU Pinning)

Привязка виртуальных процессоров (vCPU) к физическим ядрам может улучшить производительность, особенно на многопроцессорных системах.

Используйте команду virsh vcpupin для привязки vCPU к конкретным ядрам:

virsh vcpupin myvm 0 2
virsh vcpupin myvm 1 3

Настройка больших страниц памяти (HugePages)

Использование больших страниц памяти может уменьшить накладные расходы на управление памятью и улучшить производительность.

Настройте использование больших страниц памяти в конфигурации виртуальной машины:

  ...
  
    
  
  ...

Настройка политики ввода-вывода (I/O Threads)

Создание отдельных потоков ввода-вывода для дисков виртуальных машин может улучшить производительность.

Добавьте потоки ввода-вывода в конфигурацию виртуальной машины:

  ...
  2
  
    
      
    
    ...