XenVirtualisierung/index.mdwn

   1 ''Kurzanleitung zum Anlegen einer [[http://www.cl.cam.ac.uk/Research/SRG/netos/xen/|Xen Virtual Machine]] unter Debian GNU/Linux.''
   2 <<TableOfContents>>
   3
   4 === Xen? WTF? ===
   5
   6 Mit Hilfe von virtuellen Maschinen können wir verschiedene Dienste (HTTP, Datenbank, Mail, BIND etc.) getrennt von einander fahren bzw. Server für verschiedene User/Anwendungsbereiche auf einem Host verwenden, ohne dass die jeweiligen VMs einander sehen. Ist der eine Webserver beispielsweise kompromitiert, laufen Email, Datenbanken etc. weiter, ohne von der Attacke betroffen zu sein. Außerdem fällt die Wartung leichter. Und zum Testen unterschiedlichster Software (Entwicklungsserver unter sid, Production unter sarge etc.) bzw. zum parallelen Betrieb unterschiedlicher Distributionen (wer will das schon? *g*) bzw. unterschiedlicher Betriebssyteme (Debian GNU/Linux neben [[http://www.debian.org/ports/kfreebsd-gnu/|Debian GNU/kFreeBSD]] oder sogar [[http://www.debian.org/ports/hurd/|Debian GNU/Hurd]]) ist das ganze überhaupt supi!
   7
   8 Xen steht unter der GPL und wird hauptsächlich an der University of Cambridge entwickelt.
   9 Für weitere Infos siehe http://wiki.debian.org/Xen sowie http://linuxwiki.de/Xen oder andere Howtos. ;-)
  10
  11 Falls dein System nicht auf Debian basieren sollte (wie kann denn das sein? *fg*), findest du hier eine Liste weiterer Howtos:
  12
  13  * [[http://wiki.xensource.com/xenwiki/HowTos|HowTos - Xen Wiki]]
  14
  15 === Xen and friends... ===
  16
  17 Während [[http://linux-vserver.org/|Linux-VServer]] am Kernel ABI virtualisiert und somit keine Guest-Kernels, sondern nur Guest-Environments benötigt, wird bei Xen - wie auch bei [[http://user-mode-linux.sourceforge.net/|UML (User Mode Linux)]] - die ganze Maschine virtualisiert und ein Guest-Kernel verwendet, d.h. die Virtualisierung findet auf einer anderen Ebene statt.
  18
  19 Der Hauptunterschied zu [[http://user-mode-linux.sourceforge.net/|UML (User Mode Linux)]] wiederum besteht darin, dass Xen einen eigenen Mikrokernel, den so genannten Hypervisor, verwendet und die Guest-VM somit nicht einfach als ein Prozess des Linux Makrokernels, sondern als Hypervisor-Partition läuft. (Danke an ["Bertl"] für die Aufklärung! :-) )
  20
  21  * vgl. [[http://www.xmlvalidation.com/xen_howto_sarge.0.html|XML Validation: XEN with Sarge]]
  22
  23 == Host (dom0) ==
  24 Nachdem Xen 3.0 sich noch im Entwicklungsstadium befindet und regelmäßig verbessert wird, haben wir beim Test am DebiennaTreff darauf verzichtet, ein Debian-Paket zu verwenden, sondern bauten uns Xen stattdessen from Source. Für diejenigen, denen das (zumindest für den Anfang) zu stressig ist, gibt es aber auch eine kurze Beschreibung zum Installieren über dpkg/apt.
  25
  26 === Debian ===
  27 Es gibt die unterschiedlichsten Repositorys, von denen du Xen für Debian GNU/Linux beziehen kannst. Seit einiger Zeit gibt es auch ein Debian Xen Team und Xen ist in sid/unstable. Solltest du ein Produktionssystem fahren, benötigst du einen Backport (s. http://www.backports.org/) oder einen inoffiziellen Build, z.B. von Ralph Passgang. Eine genauere Auflistung findet sich hier: http://wiki.xensource.com/xenwiki/DebianPackageMaintenance
  28
  29 Nachdem die richtigen Quellen in /etc/apt/sources eingetragen sind und die Paketlisten mit 'apt-get update' bzw. 'aptitude update' auf den aktuellen Stand gebracht wurden (s. http://www.debian-administration.org/articles/320), können wir Xen schon installieren.
  30
  31  {{{
  32 pablo@packman:~$ sudo aptitude install xen-hypervisor-3.0-i386 xen-utils-3.0 linux-image-2.6.16-1-xen-686 bridge-utils iproute sysfsutils libc6-xen xen-tools
  33 }}}
  34
  35 In manchen Paketen findet sich das Skript 'update-grub-xen', welches die korrekten Entries für den Bootloader in /boot/grub/menu.lst schreibt. Wo dies nicht der Fall ist, muss dieser Schritt händisch durchgeführt werden (siehe weiter unten).
  36
  37 Um bei einem 2.6er Kernel eine bessere Leistung zu erzielen, müssen wir unter Sarge noch die TLS-Bibliothek (Thread Local Storage) verschieben. Selbiges sollte später auch bei den Gastsystemen unternommen werden.
  38
  39  {{{
  40 pablo@packman:~$ sudo mv /lib/tls /lib/tls.disabled
  41 }}}
  42
  43  VORSICHT: Bei einem Upgrade der GNU C-Bibliothek(en) wird dieser Schritt automatisch rückgängig gemacht. Für einen "nachhaltigen Weg" siehe: http://wiki.xensource.com/xenwiki/DebianTlsLibcDiversion
  44
  45 Dieser Schritt entfällt unter AMD64!
  46
  47 Zuletzt müssen wir noch ein [[http://wiki.debian.org/initramfs|initramfs]] Image selber generieren. Alternativ gibt es unter http://www.debian-administration.org/articles/396 eine Anleitung für Xen mit mkinitrd. Die althergebrachte [[http://wiki.debian.org/Initrd|InitRamDisk]] wird jedoch zunehmend von initramfs abgelöst. Weitere Infos hierzu gibt es unter:
  48
  49  * [[http://wiki.debian.org/InitrdReplacementOptions|InitrdReplacementOptions - Debian Wiki]]
  50
  51  {{{
  52 pablo@packman:~$ sudo update-initramfs -c -k 2.6.16-1-xen0
  53 }}}
  54
  55  oder:
  56
  57  {{{
  58 pablo@packman:~$ sudo mkinitrd /boot/initrd-2.6.16-1-xen0.img 2.6.16-1-xen0
  59 }}}
  60
  61 === Custom ===
  62
  63 Wir nehmen ein minimales Debian GNU/Linux 3.1 "Sarge", besorgen uns die Xen-Sourcen und kompilieren die Xen-Tools samt Kernel. Die GNU C Library sollte möglichst aktuell sein. Zum Entpacken des Xen-Tarballs benötigen wir gzip, für den Kernel bzip2 und zum Holen benötigen wir das Paket bittorrent. Der 'Compiler results cacher' ccache beschleunigt das Kompilieren von C/C++ Code, indem bei erneutem Umsetzen dort fortgesetzt wird, wo der Kompiliervorgang zuvor unterbrochen wurde. Zum grafischen Einstellen der Kernel-Settings brauchen wir ncurses-dev. Siehe auch:
  64
  65  * [[http://wiki.xensource.com/xenwiki/XenFaq#head-fed1b310b70f97c7691d4cde77d653441dc4eeaf|What Debian packages do I need for Xen?]]
  66
  67  {{{
  68 pablo@packman:~$ sudo aptitude install gzip bzip2 ccache libc6 libc6-dev bittorrent ncurses-dev
  69 }}}
  70
  71 Um ccache im Pfad zu haben, müssen wir noch einen kleinen Hack machen. Folgendes gilt für die GNU Bourne Shell - äquivalent für Z Shell et.al.
  72
  73  {{{
  74 pablo@packman:~$ editor .bash_profile
  75 }}}
  76
  77  {{{
  78 if [ -d /usr/lib/ccache ] ; then
  79     PATH=/usr/lib/ccache:"${PATH}"
  80 fi
  81 }}}
  82
  83 Nun holen wir uns Xen. Den aktuellen BitTorrent-Link bekommen wir unter: http://www.xensource.com/xen/downloads/dl_x30tarball_bt.html
  84
  85 Anschließend entpacken wir den Tarball. Prinzipiell kann das alles als User erfolgen.
  86
  87  {{{
  88 pablo@packman:~$ cd src/
  89 pablo@packman:~/src$ btdownloadcurses http://tx.downloads.xensource.com/torrents/xen-3.0.2-src.tgz.torrent
  90 pablo@packman:~/src$ tar xfz xen-3.0.2-src.tgz
  91 }}}
  92
  93 Bevor wir Xen kompilieren, öffnen wir auf einer zweiten virtuellen Kosole, einem zweiten Terminalfenster oder am besten in GNU Screen ccache. Falls der Compile-Vorgang unterbrochen wird, sollte bei einem zweiten Versuch unter 'cache hit' 1 statt 0 stehen.
  94
  95  {{{
  96 pablo@packman:~/src$ screen watch ccache -s
  97 C-a C-c
  98 pablo@packman:~/src$ make
  99 }}}
 100
 101 Nachdem wir uns nun ein paar Tassen Kaffee oder mehrere Chips-Packerl gegönnt haben und unser Prozessor warmgelaufen ist, haben wir den längsten Teil hinter uns. Nun müssen wir noch einen Linux-Kernel für Xen bauen. Xen selbst bootet erst einen Mikrokernel, der in Folge den Linux-Betriebssystemkern aufruft.
 102
 103 KlausIta empfiehlt, sicherzustellen, ob alle benötigten Module aktiviert sind und ext3fs-Unterstützung (rootfs) fix in den Kernel zu integrieren. Außerdem sollten SATA bzw. SCSI aktiviert werden, falls benötigt. Für weitere Hilfe zum Kernel Bauen mit make-kpkg, sprich "The Debian Way", könnten die unteren Abschnitte des folgenden Dokuments hilfreich sein.
 104
 105  * [[http://newbiedoc.sourceforge.net/system/kernel-pkg.html|Creating custom kernels with Debian's kernel-package system]]
 106
 107  {{{
 108 pablo@packman:~/src$ cd linux-2.6.16-xen/
 109 pablo@packman:~/src/linux-2.6.16-xen$ make menuconfig
 110 pablo@packman:~/src/linux-2.6.16-xen$ cd ..
 111 pablo@packman:~/src$ make dist
 112 }}}
 113
 114 Im Folgenden können wir Xen installieren ...
 115
 116  {{{
 117 pablo@packman:~/src$ cd xen-3.0.2
 118 pablo@packman:~/src/xen-3.0.2$ make world
 119 pablo@packman:~/src/xen-3.0.2$ make install
 120 }}}
 121
 122 Nun haben wir den Xen Hypervisor, einen Kernel und die Xen-Tools. Zuletzt müssen wir die Xen-Dienste registrieren und einen Boot-Eintrag in GRUB, dem GNU Grand Unified Bootloader, vornehmen. Solltest du keine eigene /boot-Partition haben, bitte unbedingt die Pfade anpassen. Außerdem sollten gegebenfalls root= und die Dateinamen an das eigene System angepasst werden. Sollte das alles Neuland für dich sein, siehe hier für weiterführende Links: http://wiki.debian.org/GRUB
 123
 124  {{{
 125 pablo@packman:~/src/xen-3.0.2$ sudo update-rc.d xend defaults 20 21
 126 pablo@packman:~/src/xen-3.0.2$ sudo update-rc.d xendomains defaults 21 20
 127 pablo@packman:~/src/xen-3.0.2$ sudoedit /boot/grub/menu.lst
 128 }}}
 129
 130  {{{
 131
 132 ### END DEBIAN AUTOMAGIC KERNELS LIST
 133
 134 # boot xen vm host
 135 title           Xen
 136 root            (hd0,0)
 137 kernel          /xen-3.0-i386.gz
 138 module          /vmlinuz-2.6.16-1-xen root=/dev/hda1 ro console=tty0
 139 module          /initrd.img-2.6.16-1-xen
 140 }}}
 141
 142 === Konfiguration ===
 143
 144 Wir können die dom0 nun rebooten und Xen starten. Nicht vergessen, unter GRUB den richtigen Eintrag auszuwählen! ;-)
 145
 146 Folgende kleine Eingriffe müssen eventuell vorgenommen werden:
 147
 148  * Netzwerkeinstellungen unter /etc/network/interfaces von DHCP auf statisch ändern. (don't forget: /etc/init.d/networking restart)
 149  * Die Nameserver in /etc/resolv.conf anpassen.
 150  * Unter /etc/hostname den Namen des Hosts bzw. der dom0 eintragen.
 151  * Ist eine Netzwerk-Bridge erwünscht, muss die natürlich auch unter /etc/network/interfaces angegeben werden.
 152
 153  {{{
 154  pre-up brctl addbr xenbr0
 155  pre-up brctl addif xenbr0 eth0
 156  post-down brctl delbr xenbr0
 157 }}}
 158
 159 Weitere Infos zu Debian und network-bridge:
 160
 161  * [[http://www.debian.org/doc/manuals/securing-debian-howto/ap-bridge-fw.de.html|Anleitung zum Absichern von Debian - Aufsetzen einer überbrückenden Firewall (bridge Firewall)]]
 162  * [[http://compsoc.dur.ac.uk/~djw/qemu.html|QEMU - Debian - Linux - TUN/TAP - network bridge]]
 163
 164  {{{
 165 pablo@packman:~$ apt-cache show bridge-utils
 166 Package: bridge-utils
 167 Priority: optional
 168 Section: net
 169 Installed-Size: 148
 170 Maintainer: Santiago Garcia Mantinan <manty@debian.org>
 171 Architecture: i386
 172 Version: 1.0.4-1
 173 Depends: libc6 (>= 2.3.2.ds1-4), libsysfs1
 174 Recommends: ifupdown
 175 Conflicts: ifupdown (<< 0.6.0)
 176 Filename: pool/main/b/bridge-utils/bridge-utils_1.0.4-1_i386.deb
 177 Size: 26900
 178 MD5sum: ef7bd97c308bc0291f6584f557abecf9
 179 Description: Utilities for configuring the Linux ethernet bridge
 180  This package contains utilities for configuring the Linux ethernet
 181  bridge in Linux 2.4 or later. The Linux ethernet bridge can be used
 182  for connecting multiple ethernet devices together. The connecting is
 183  fully transparent: hosts connected to one ethernet device see hosts
 184  connected to the other ethernet devices directly.
 185 }}}
 186
 187 Wir können nun den Xen-Domänendienst starten. Eventuell muss hier noch eine Änderung vorgenommen werden.
 188
 189  {{{
 190 pablo@packman:~$ sudo /etc/init.d/xendomains start
 191 touch: kann ,,/var/lock/subsys/xendomains" nicht berühren: Datei oder Verzeichnis nicht gefunden
 192 }}}
 193
 194 Falls bei dir derselbe Fehler auftritt, musst du einfach nur das Verzeichnis anlegen, in das die Datei xendomains geschrieben werden soll.
 195
 196  {{{
 197 pablo@packman:~$ sudo mkdir -p /var/lock/subsys/
 198 }}}
 199
 200 Anschließend legen wir fest, wo unsere Virtual Machines liegen werden, welche IP unser Server (Gateway) hat, wo der Kernel liegt und dergleichen mehr.
 201
 202  {{{
 203 pablo@packman:~$ sudo mkdir -p /srv/xen
 204 pablo@packman:~$ sudoedit /etc/xen-tools/xen-tools.conf
 205 }}}
 206
 207  {{{
 208 dir     = /srv/xen
 209 size    = 2Gb
 210 memory  = 128Mb
 211 swap    = 128Mb
 212 fs      = ext3
 213 dist    = sarge
 214 gateway = 192.168.1.1
 215 netmask = 255.255.255.0
 216 passwd  = 1
 217 initrd  = /boot/initrd.img-2.6.16-1-xen
 218 kernel  = /boot/vmlinuz-2.6.16-1-xen
 219 mirror  = http://ftp.at.debian.org/debian/
 220 }}}
 221
 222 == Gast (domU) ==
 223 === VM-Image ===
 224 Sollte bis jetzt alles erfolgreich gewesen sein, können wir nun testweise ein Gastsystem aufsetzen. In den meisten Howtos wird dazu erst mit dd ein Image erstellt, dann partitioniert und über loop gemountet, und anschließend mit dbootstrap ein System aufgespielt. Dieses Image könnte nun beliebig oft kopiert werden und als Basis für verschiedenste Server u.dergl. verwendet werden.
 225
 226 Optional kann auch mit xen-create-image ein Image erstellt werden. Danach wird der Xen-Dienst gestartet und die Xen-Mashine mit Hilfe von xm erstellt.
 227
 228  {{{
 229 pablo@packman:~$ sudo xen-create-image --dir=/srv/xen --size=2Gb --swap=128Mb --memory=128Mb --fs=ext3 --cache=yes --dist=etch --hostname=debiennerl --dhcp --initrd=/boot/initrd.img-2.6.16-1-xen --kernel=/boot/vmlinuz-2.6.16-1-xen- --mirror=http://http://ftp.at.debian.org/debian/
 230 pablo@packman:~$ sudo xend start
 231 pablo@packman:~$ sudo xm create debiennerl -c
 232 }}}
 233
 234 Einfacher als das manuelle Erstellen einer VM kann es sein, ein bestehendes System zu übernehmen: Entweder mittels dd in ein Image schreiben, oder ein bestehendes Logical Volume einer Linux LVM in Xen einbinden. Das ganze muss nur noch in die Konfigurationsdatei eingetragen werden und schon kann's losgehen!
 235
 236  {{{
 237   #  -*- mode: python; -*-
 238   kernel = "/boot/vmlinuz-2.6.16-1-xen"
 239   ramdisk = "/boot/initrd.img-2.6.16-1-xen"
 240   memory = 128
 241   name = "debiennerl"
 242   vif = [['|bridge=xenbr0' ]]
 243   disk = ['phy:/dev/debiennerl/root,hda1,w','phy:/dev/lvmxen/domu1-swap,hda2,w']
 244   ip="192.168.1.100"
 245   netmask="255.255.255.0"
 246   gateway="192.168.1.1"
 247   hostname = "debiennerl"
 248   root = "/dev/mapper/debiennerl-root ro"
 249   extra = "4"
 250 }}}
 251
 252 === LVM ===
 253 Sollte der Einsatz von Logical Volumes erwünscht aber LVM noch nicht eingerichtet sein, musst du folgendes machen: LVM Partition anlegen (mit cfdisk, gparted o.ä.), LVM 2 Tools installieren, Volume Group anlegen, Logical Volumes anlegen und formatieren. Zum Verwalten von LVMs kann alternativ auch evmsn (ncurses) bzw. emvsgui (gtk) verwendet werden.
 254
 255 Überprüfen der Partitionstabelle:
 256  {{{
 257 redtux@testix:~$ fdisk -l /dev/sda
 258
 259 Platte /dev/sda: 122.9 GByte, 122942324736 Byte
 260 16 Köpfe, 63 Sektoren/Spuren, 238216 Zylinder
 261 Einheiten = Zylinder von 1008 × 512 = 516096 Bytes
 262
 263    Gerät  boot.     Anfang        Ende     Blöcke   Id  System
 264 /dev/sda1   *           1         705      355288+  83  Linux
 265 /dev/sda2             706      238216   119705544    f  W95 Erw. (LBA)
 266 /dev/sda5             706        2737     1024096+  83  Linux
 267 /dev/sda6            2738      238216   118681384+  8e  Linux LVM
 268 }}}
 269
 270 LVM einrichten:
 271  {{{
 272 redtux@testix:~$ sudo aptitude install lvm2
 273 redtux@testix:~$ sudo pvcreate /dev/sda6
 274 redtux@testix:~$ sudo vgcreate vserver /dev/sda6
 275 redtux@testix:~$ sudo lvcreate -L1000 -nroot vserver
 276   Logical volume "root" created
 277 redtux@testix:~$ sudo lvcreate -L1G -nswap vserver
 278   Logical volume "swap" created
 279 redtux@testix:~$ sudo lvscan -v
 280     Finding all logical volumes
 281   ACTIVE            '/dev/vserver/root' [[1000,00|MB]] inherit
 282   ACTIVE            '/dev/vserver/swap' [[1,00|GB]] inherit
 283 redtux@testix:~$ sudo mkfs.ext3 -L xen-dom0 /dev/vserver/root
 284 redtux@testix:~$ sudo swapon -v /dev/vserver/swap
 285 swapon für /dev/vserver/swap
 286 redtux@testix:~$ sudo swapon -s
 287 Filename                          Type            Size    Used    Priority
 288 /dev/hdb8                         partition       562424  165328  -1
 289 /dev/hda5                         partition       248968  0       -2
 290 /dev/mapper/vserver-swap          partition       1048568 0       -3
 291 }}}
 292
 293 === Sonstiges ===
 294 Damit eine Xen VM beim Hochfahren des Hosts automatisch gestartet wird, muss ein Link in /etc/xen/auto/ erstellt werden.
 295  {{{
 296 pablo@packman:~$ sudo ln -s /etc/xen/debiennerl /etc/xen/auto/
 297 }}}
 298
 299 Um die laufenden VMs anzuzigen, gibt es den befehl 'xm list'.
 300  {{{
 301 pablo@packman:~$ xm list
 302 Name                              ID Mem(MiB) VCPUs State  Time(s)
 303 Domain-0                           0       64     1 r-----   112.0
 304 debiennerl                         3      128     1 ------    27.4
 305 }}}
 306
 307 Mit 'xm console <ID>' gelangen wir auf die Konsole der jeweiligen VM.
 308  {{{
 309 pablo@packman:~$ xm console 3
 310 }}}
 311
 312 Weitere Tipps folgen (hoffentlich) mit der Zeit.
 313
 314
 315 == Siehe auch ==
 316  * [[http://www.howtoforge.com/perfect_setup_xen3_debian|The Perfect Xen 3.0 Setup For Debian]]
 317  * [[http://wiki.xensource.com/xenwiki/|Xen Wiki]]
 318  * [[http://aipc54.ai.wu-wien.ac.at/cgi-bin/blosxom/2006/05/20|xen live migration]]
 319
 320 ----
 321 CategoryVortragsUnterlagen