Virtualisierung mit Xen auf CentOS 6.2 (x86_64) (Paravirtualisierung & Hardware-Virtualisierung)

Version 1.0
Autor: Falko Timme
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Dieses Tutorial bietet Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Installation von Xen (Version 4.1.2) auf einem CentOS 6.2 (x86_64) System.

Xen ermöglicht es Ihnen, Gastbetriebssysteme (nix-Betriebssysteme wie Linux und FreeBSD) zu erstellen, sogenannte “virtuelle Maschinen” oder domU s, unter einem Hostbetriebssystem (dom0). Mit Xen können Sie Ihre Anwendungen in verschiedene virtuelle Maschinen aufteilen, die völlig unabhängig voneinander sind (z. B. eine virtuelle Maschine für einen Mailserver, eine virtuelle Maschine für eine stark frequentierte Website, eine andere virtuelle Maschine, die die Websites Ihrer Kunden bedient, eine virtuelle Maschine für DNS usw.), aber dennoch dieselbe Hardware verwenden. Dies spart Geld und ist, was noch wichtiger ist, sicherer. Wenn die virtuelle Maschine Ihres DNS-Servers gehackt wird, hat dies keine Auswirkungen auf Ihre anderen virtuellen Maschinen. Außerdem können Sie virtuelle Maschinen von einem Xen-Server auf den nächsten verschieben.

Ich werde CentOS 6.2 (x86_64) sowohl für das Host-OS (dom0) als auch für das Gast-OS (domU) verwenden.

Dieses How-to ist als praktische Anleitung gedacht; es behandelt nicht die theoretischen Hintergründe. Diese werden in vielen anderen Dokumenten im Web behandelt.

Dieses Dokument kommt ohne jegliche Gewährleistung! Ich möchte sagen, dass dies nicht der einzige Weg ist, ein solches System einzurichten. Es gibt viele Möglichkeiten, dieses Ziel zu erreichen, aber dies ist der Weg, den ich wähle. Ich gebe keine Garantie, dass dies für Sie funktionieren wird!

1 Vorbemerkung

Dieser Leitfaden erklärt, wie man bildbasierte virtuelle Maschinen und auch LVM-basierte virtuelle Maschinen einrichtet.

Stellen Sie sicher, dass SELinux deaktiviert oder permissiv ist:

vi /etc/sysconfig/selinux

| # Diese Datei steuert den Status von SELinux im System. # SELINUX= kann einen dieser drei Werte annehmen: # enforcing - SELinux-Sicherheitsrichtlinie wird durchgesetzt. # permissive - SELinux gibt Warnungen aus, anstatt durchzusetzen. # disabled - SELinux ist vollständig deaktiviert. SELINUX=disabled # SELINUXTYPE= Art der verwendeten Richtlinie. Mögliche Werte sind: # targeted - Nur gezielte Netzwerk-Daemons sind geschützt. # strict - Vollständiger SELinux-Schutz. SELINUXTYPE=targeted |

Wenn Sie /etc/sysconfig/selinux ändern mussten, starten Sie das System bitte neu:

reboot

2 Erstellen eines Netzwerkbrücke

Wir müssen eine Netzwerkbrücke auf unserem Server einrichten, damit unsere virtuellen Maschinen von anderen Hosts aus wie physische Systeme im Netzwerk zugänglich sind.

Um dies zu tun, installieren wir das Paket bridge-utils…

yum install bridge-utils

… und konfigurieren eine Brücke. Erstellen Sie die Datei /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0 (bitte verwenden Sie die Werte IPADDR, PREFIX, GATEWAY, DNS1 und DNS2 aus der Datei /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0); stellen Sie sicher, dass Sie TYPE=Bridge verwenden, nicht TYPE=Ethernet:

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0

| DEVICE="br0" NM_CONTROLLED="yes" ONBOOT=yes TYPE=Bridge BOOTPROTO=none IPADDR=192.168.0.100 PREFIX=24 GATEWAY=192.168.0.1 DNS1=8.8.8.8 DNS2=8.8.4.4 DEFROUTE=yes IPV4_FAILURE_FATAL=yes IPV6INIT=no NAME="System br0" |

Ändern Sie /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 wie folgt (kommentieren Sie BOOTPROTO, IPADDR, PREFIX, GATEWAY, DNS1 und DNS2 aus und fügen Sie BRIDGE=br0 hinzu):

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

| DEVICE="eth0" NM_CONTROLLED="yes" ONBOOT=yes HWADDR=00:1E:90:F3:F0:02 TYPE=Ethernet #BOOTPROTO=none #IPADDR=192.168.0.100 #PREFIX=24 #GATEWAY=192.168.0.1 #DNS1=8.8.8.8 #DNS2=8.8.4.4 DEFROUTE=yes IPV4_FAILURE_FATAL=yes IPV6INIT=no NAME="System eth0" UUID=5fb06bd0-0bb0-7ffb-45f1-d6edd65f3e03 BRIDGE=br0 |

Starten Sie das Netzwerk neu…

/etc/init.d/network restart

… und führen Sie aus

ifconfig

Es sollte jetzt die Netzwerkbrücke (br0) anzeigen:

[root@server1 ~]# ifconfig  
br0       Link encap:Ethernet  HWaddr 00:1E:90:F3:F0:02  
          inet addr:192.168.0.100  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0  
          inet6 addr: fe80::21e:90ff:fef3:f002/64 Scope:Link  
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1  
          RX packets:17 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0  
          TX packets:29 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0  
          collisions:0 txqueuelen:0  
          RX bytes:1196 (1.1 KiB)  TX bytes:2794 (2.7 KiB)  
  
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:1E:90:F3:F0:02  
          inet6 addr: fe80::21e:90ff:fef3:f002/64 Scope:Link  
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1  
          RX packets:4554 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0  
          TX packets:3020 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0  
          collisions:0 txqueuelen:1000  
          RX bytes:6249612 (5.9 MiB)  TX bytes:254928 (248.9 KiB)  
          Interrupt:25 Base address:0x6000  
  
lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0  
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host  
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1  
          RX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0  
          TX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0  
          collisions:0 txqueuelen:0  
          RX bytes:1304 (1.2 KiB)  TX bytes:1304 (1.2 KiB)  
  
[root@server1 ~]#

3 Installation von Xen

Überprüfen Sie zunächst, ob Ihre CPU Hardware-Virtualisierung unterstützt - falls dies der Fall ist, sollte der Befehl

egrep '(vmx|svm)' --color=always /proc/cpuinfo

etwas anzeigen, z. B. so:

[root@server1 ~]# egrep '(vmx|svm)' --color=always /proc/cpuinfo  
flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall  
 nx mmxext fxsr_opt rdtscp lm 3dnowext 3dnow pni cx16 lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy misalignsse  
flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall  
 nx mmxext fxsr_opt rdtscp lm 3dnowext 3dnow pni cx16 lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy misalignsse  
[root@server1 ~]#

Wenn nichts angezeigt wird, unterstützt Ihr Prozessor keine Hardware-Virtualisierung. Das bedeutet, dass Sie nur Paravirtualisierung mit Xen verwenden können, jedoch keine Hardware-Virtualisierung.

Da CentOS 6 auf RedHat 6 basiert und RedHat die Unterstützung für Xen in Version 6 eingestellt hat, müssen wir Xen aus einem Drittanbieter-Repository beziehen. Wir können das Repo wie folgt aktivieren:

yum install wget

yum install http://au1.mirror.crc.id.au/repo/kernel-xen-release-6-3.noarch.rpm

Um Xen zu installieren, führen wir jetzt einfach aus

yum install kernel-xen xen

Dies installiert Xen und einen Xen-Kernel auf unserem CentOS-System.

Bevor wir das System mit dem Xen-Kernel starten können, überprüfen Sie bitte Ihre GRUB-Bootloader-Konfiguration. Wir öffnen /boot/grub/menu.lst:

vi /boot/grub/menu.lst

Der zuerst aufgeführte Kernel sollte der Xen-Kernel sein, den Sie gerade installiert haben:

| [...] title CentOS (2.6.32.54-1.el6xen.x86_64) root (hd0,0) kernel /vmlinuz-2.6.32.54-1.el6xen.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00 rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD quiet SYSFONT=latarcyrheb-sun16 rhgb crashkernel=auto KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=de rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol01 rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol00 rd_NO_DM initrd /initramfs-2.6.32.54-1.el6xen.x86_64.img [...] |

Wir müssen diesen Abschnitt ändern, damit der Xen-Hypervisor zuerst geladen wird. In der Kernel /vmlinuz… Zeile ersetzen Sie das erste Wort kernel durch module. Machen Sie dasselbe in der nächsten Zeile - ersetzen Sie das erste Wort initrd durch module in der initrd /initramfs… Zeile. Fügen Sie dann die Zeile kernel /xen.gz dom0_mem=1024M cpufreq=xen dom0_max_vcpus=1 dom0_vcpus_pin nach der root-Zeile und vor der ersten Modulzeile hinzu (wenn Sie mehr als einen CPU-Kern haben, können Sie eine andere Zahl als 1 für dom0_max_vcpus angeben). Der endgültige Kernel-Abschnitt sollte so aussehen:

| [...] title CentOS (2.6.32.54-1.el6xen.x86_64) root (hd0,0) kernel /xen.gz dom0_mem=1024M cpufreq=xen dom0_max_vcpus=1 dom0_vcpus_pin module /vmlinuz-2.6.32.54-1.el6xen.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00 rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD quiet SYSFONT=latarcyrheb-sun16 rhgb crashkernel=auto KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=de rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol01 rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol00 rd_NO_DM module /initramfs-2.6.32.54-1.el6xen.x86_64.img [...] |

Ändern Sie den Wert von default auf 0 (damit der erste Kernel (der Xen-Kernel) standardmäßig gestartet wird):

| [...] default=0 [...] |

Die vollständige /boot/grub/menu.lst sollte ungefähr so aussehen:

| # grub.conf generiert von anaconda # # Beachten Sie, dass Sie grub nach Änderungen an dieser Datei nicht erneut ausführen müssen # HINWEIS: Sie haben eine /boot-Partition. Das bedeutet, dass # alle Kernel- und initrd-Pfade relativ zu /boot/ sind, z. B. # root (hd0,0) # kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00 # initrd /initrd-[generic-]version.img #boot=/dev/sde default=0 timeout=5 splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz hiddenmenu title CentOS (2.6.32.54-1.el6xen.x86_64) root (hd0,0) kernel /xen.gz dom0_mem=1024M cpufreq=xen dom0_max_vcpus=1 dom0_vcpus_pin module /vmlinuz-2.6.32.54-1.el6xen.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00 rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD quiet SYSFONT=latarcyrheb-sun16 rhgb crashkernel=auto KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=de rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol01 rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol00 rd_NO_DM module /initramfs-2.6.32.54-1.el6xen.x86_64.img title CentOS (2.6.32-220.el6.x86_64) root (hd0,0) kernel /vmlinuz-2.6.32-220.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00 rd_NO_LUKS LANG=en_US.UTF-8 rd_NO_MD quiet SYSFONT=latarcyrheb-sun16 rhgb crashkernel=auto KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=de rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol01 rd_LVM_LV=VolGroup00/LogVol00 rd_NO_DM initrd /initramfs-2.6.32-220.el6.x86_64.img |

Bevor wir neu starten, installieren wir die Pakete libvirt und python-virtinst (das das virt-install-Tool enthält, das wir später zur Installation von Xen-VMs verwenden werden):

yum install libvirt python-virtinst

Da das libvirt-Paket von CentOS 6/RedHat 6 keine Unterstützung für Xen hat, müssen wir es mit Xen-Unterstützung neu kompilieren. Dazu installieren wir jetzt ein paar Voraussetzungen:

yum groupinstall 'Development Tools'

yum install python-devel xen-devel libxml2-devel xhtml1-dtds readline-devel ncurses-devel libtasn1-devel gnutls-devel augeas libudev-devel libpciaccess-devel yajl-devel sanlock-devel libpcap-devel libnl-devel avahi-devel libselinux-devel cyrus-sasl-devel parted-devel device-mapper-devel numactl-devel libcap-ng-devel netcf-devel libcurl-devel audit-libs-devel systemtap-sdt-devel

Lassen Sie uns unsere libvirt-Version herausfinden:

rpm -qa | grep libvirt

[root@server1 ~]# rpm -qa | grep libvirt  
libvirt-client-0.9.4-23.el6_2.4.x86_64  
libvirt-0.9.4-23.el6_2.4.x86_64  
libvirt-python-0.9.4-23.el6_2.4.x86_64  
[root@server1 ~]#

Es ist 0.9.4, also laden wir das entsprechende src.rpm-Paket in /root/src herunter und installieren es:

mkdir /root/src  
cd /root/src  
wget http://vault.centos.org/6.2/os/Source/SPackages/libvirt-0.9.4-23.el6.src.rpm  
rpm -i libvirt-0.9.4-23.el6.src.rpm

Der letzte Befehl zeigt einige Warnungen an, die Sie ignorieren können:

warnung: Benutzer mockbuild existiert nicht - verwende root  
warnung: Gruppe mockbuild existiert nicht - verwende root

Als nächstes patchen wir die Xen-Unterstützung in die libvirt-Quellen:

wget http://pasik.reaktio.net/xen/patches/libvirt-spec-rhel6-enable-xen.patch  
cd /root/rpmbuild/SPECS  
cp -a libvirt.spec libvirt.spec.orig  
patch -p0 < ~/src/libvirt-spec-rhel6-enable-xen.patch

Jetzt bauen wir ein neues libvirt-Paket:

rpmbuild -bb libvirt.spec

Am Ende des Build-Prozesses sollten Sie etwas sehen wie:

Wrote: /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/libvirt-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm  
Wrote: /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/libvirt-client-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm  
Wrote: /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/libvirt-devel-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm  
Wrote: /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/libvirt-lock-sanlock-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm  
Wrote: /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/libvirt-python-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm  
Wrote: /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/libvirt-debuginfo-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm

Gehen Sie in das Verzeichnis, in dem die neuen Pakete erstellt wurden (in diesem Fall /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/)…

cd /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/

… und installieren Sie die neuen libvirt-Pakete (mit Xen-Unterstützung) wie folgt:

rpm -Uvh --force libvirt-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm libvirt-client-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm libvirt-python-0.9.4-23.el6.x86_64.rpm

Danach starten wir das System neu:

reboot

Das System sollte jetzt automatisch den neuen Xen-Kernel booten. Nachdem das System gebootet wurde, können wir überprüfen, ob dies funktioniert hat, indem wir ausführen

uname -r

[root@server1 ~]# uname -r  
2.6.32.54-1.el6xen.x86_64  
[root@server1 ~]#

Also verwendet es wirklich den neuen Xen-Kernel!

Wir können jetzt

xm list

ausführen, um zu überprüfen, ob Xen gestartet wurde. Es sollte Domain-0 (dom0) auflisten:

[root@server1 ~]# xm list  
Name                                     ID   Mem VCPUs      State   Time(s)  
Domain-0                                 0  1024     1      r-----     18.9  
[root@server1 ~]#

Anstatt den xm-Befehl zu verwenden, werde ich von nun an den virsh-Befehl verwenden, um Xen-VMs zu verwalten. Dies ist der bevorzugte Weg, da wir libvirt verwenden.

virsh list

sollte dies anzeigen:

[root@server1 ~]# virsh list  
 Id Name                 State  
----------------------------------  
  0 Domain-0             running  
  
[root@server1 ~]#