Несколько интерфейсов в LXC

Бывает, что в создаваемых виртуальных машинах LXC нужно доступ к разным подсетям посредством нескольких интерфейсов. А изначальный конфиг виртуалки содержит настройки одного интерфейса. Дополнительный интерфейс добавляется в том же конфиге по аналогии с первым, например:

lxc.network.type = veth
lxc.network.name = eth0
lxc.network.link = lxcbr0
lxc.network.ipv4 = 12.34.56.78
lxc.network.flags = up

lxc.network.type = veth
lxc.network.link = br1
lxc.network.ipv4 = 10.0.3.5/24
lxc.network.name = eth1
lxc.network.flags = up

Уменьшение размера образов qemu

Linux в связке с qemu является отличной платформой для виртуализации, в том числе Windows-систем. Ключевой особенностью виртуализации в случае «инородных» систем является использование под эту систему файла-образа или отдельного блочного устройства. И то и другое обычно занимает достаточно много места. Попробуем минимизировать используемое место в этом случае.

Среди поддерживаемых qemu форматов образов есть как обычные бинарные образы (img), так и сжатые и несжатые qcow/qcow2. Последний формат в сжатом варианте показывает очень хорошие результаты по использованию места: его образы занимают мало места и при этом размер «внутреннего» жесткого диска в виртуальной системе может быть очень большим. Использоавать этот формат можно изначально, при создании виртуальной машины с помощью qemu-img, или конвертацией образа другого формата в qcow2

qemu-img convert -O qcow2 -c win10.img win10.qcow2

Сжатие в формате qcow2 используется в режиме «только для чтения», т.е. если что-то из образа переписывается, то перезапись происходит уже в несжатом формате. Получается, что сжатой будет статичная часть системы и данных в образе, которые в зависимости от задачи вируталки могут занимать основную часть данных. Для таких машин это формат будет наиболее подходящим.
Руководство qemu-img также предупреждает, что при использовании сжатия несколько уменьшается производительность. Однако, субъективно разницы между несжатым и сжатым форматом мне заметить не удалось.

При конвертации в qcow2 и сжатии следует заранее позаботиться о «чистоте» образа: занулить всё неиспользуемое на нём пространство. В Руководстве Proxmox подробно описываются способы, которыми это можно сделать. Наиболее короткий — очистить диск с помощью майкросовтовской утилиты sdelete, например:

sdelete -z C:

В последней версии утилиты 2.0 есть баг — она зависает на 100%. В этом случае имеет смысл использовать более старую версию 1.6. Есть также вариант использовать графическую Eraser, но это обычно более длинный путь.

В ходе использования образ понемного увеличивается в размере. После длительного использования образ можно сократить в размере тем же самым способом: занулив свободное места и переконвертацией его в qemu-img:

qemu-img convert -O qcow2 -c win9.qcow2_backup win9.qcow2

Естественно, как и перед очисткой образа, так и его пережатием крайне желательно сделать бэкап.

В результате перечисленных выше нехитрых операций можно уменьшить размер образов на порядок, т.е. в 10 раз и более.

Настройка виртуализации Windows под KVM libvirt linux

Система будет тестовая и стабильность на ней не нужна, поэтому настраивать это все будем в дистрибутиве Debian jessie, который на данный момент является веткой testing.
Оригинальные и краткие руководства к действию можно найти на дебиане: KVM и QEMU. Ниже несколько подогнанная под мои задачи выжимка.

Шаблон

Если потребуется создавать много виртуальных машин или менять их параметры, очень удобно создать шаблон конфигурации виртуальных машин и скрипт её создания. Можно, конечно создавать командами вроде

virt-install --connect qemu:///system \
--name vm1 \
--ram 1024 \
--vcpus=1 \
--disk pool=storage,cache=none,size=40, format= qcow2\
--disk /vm/Win7.iso,device=cdrom \
--bridge=br0,model=e1000 \
--os-type=windows
--graphics vnc,port=5911,listen=0.0.0.0

но делать это постоянно очень неудобно. В качестве шаблона создаем конфиг вроде

<domain type='kvm'>
  <name>{name}</name>
  <memory>{ram}</memory>
  <currentMemory>{ram}</currentMemory>
  <vcpu>1</vcpu>
  <os>
    <type arch='x86_64' machine='pc-0.12'>hvm</type>
    <boot dev='cdrom'/>
    <boot dev='hd'/>
  </os>
  <features>
    <acpi/>
    <apic/>
    <pae/>
  </features>
  <clock offset='localtime'/>
  <on_poweroff>destroy</on_poweroff>
  <on_reboot>restart</on_reboot>
  <on_crash>restart</on_crash>
  <devices>
    <emulator>/usr/bin/kvm</emulator>
    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='raw' cache='none'/>
      <source file='/vm/{name}.img'/>
      <target dev='vda' bus='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0'/>
    </disk>
    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='raw' cache='none'/>
      <source file='/vm/virtio.img'/>
      <target dev='hda' bus='ide'/>
      <address type='drive' controller='0' bus='0' unit='0'/>
    </disk>
    <disk type='file' device='cdrom'>
      <driver name='qemu' type='raw'/>
      <source file='/vm/iso/ru_windows_8.1_professional_vl_with_update_x64_dvd_4050520.iso'/>
      <target dev='hdc' bus='ide'/>
      <readonly/>
      <address type='drive' controller='0' bus='1' unit='0'/>
    </disk>
    <disk type='file' device='cdrom'>
      <driver name='qemu' type='raw'/>
      <source file='/vm/virtio-win-0.1-30.iso'/>
      <target dev='hdc' bus='ide'/>
      <readonly/>
      <address type='drive' controller='0' bus='1' unit='1'/>
    </disk>
    <controller type='ide' index='0'>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x1'/>
    </controller>
    <interface type='bridge'>
      <mac address='52:54:00:9d:be:d9'/>
      <source bridge='br0'/>
      <model type='virtio'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
    </interface>
    <serial type='pty'>
      <target port='0'/>
    </serial>
    <console type='pty'>
      <target type='serial' port='0'/>
    </console>
    <input type='tablet' bus='usb'/>
    <input type='mouse' bus='ps2'/>
    <graphics type='vnc' port='{port}' autoport='no' listen='0.0.0.0' keymap='en-us' passwd='{passwd}'/>
    <video>
      <model type='vga' vram='9216' heads='1'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x0'/>
    </video>
    <memballoon model='virtio'>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x05' function='0x0'/>
    </memballoon>
  </devices>
</domain>

Типовые шаблоны можно найти в документации, идущей вместе с пакетами. Также создаём устанавливающий скрипт vmcreate.sh:

#!/bin/sh

template=template.xml
path=/vm

while true; do
	read -p "VM name: " name
	if [ "$name" ]; then
		break
	fi
done


while true; do
	read -p "VNC port: " port
	case $port in
		[0-9]* ) break;;
	esac
done

while true; do
	read -p "VNC password: " password
	if [ "$password" ]; then
		break
	fi
done

while true; do
	read -p "HDD size in Gb [50]: " hdd
	case $hdd in
		[0-9]* ) break;;
		* )	hdd=50
			break;;
	esac
done

while true; do
	read -p "RAM in Mb [1536]: " ram
	case $ram in
		[0-9]* ) break;;
		* )	ram=1536
			break;;
	esac
done


echo "VM name: $name"
echo "VNC port: $port"
echo "Password: $password"
echo "HDD : $hdd Gb"
echo "RAM : $ram Mb"

while true; do
	read -p "Continue [y/N]? " yn
	case $yn in
		[Yy]* ) cont=1
			break;;
		* ) cont=0
			break;;
	esac
done

ramb=$((1024*$ram))

if [ -f "$path/$name.img" ]; then
#	cont=0
	echo "File $path/$name.img exist."
else
	qemu-img create -f raw "$path/$name.img" ${hdd}G
fi


if [ "$cont" -eq 1 ]; then
	sed "s/{name}/$name/g" $path/$template | sed "s/{port}/$port/g" | sed "s/{passwd}/$password/g" | sed "s/{hdd}/$hdd/g" | sed "s/{ram}/$ramb/g" > $path/$name.orig.xml
#	virsh create $name.orig.xml
	virsh define $name.orig.xml
	virsh start $name
else
	echo "Aborted."
fi

После такой подготовки виртуальная машина создается фактически запуском этого скрипта и ответом на вопросы. Конечную конфигурацию можно всегда поправить в XML-конфигах /etc/libvirt/qemu или с помощью утилиты virsh.

Типовая установка Windows в виртуалке

Драйвер от Win7 x64 вполне годится и для Windows 8.1, выбираем его при установке(Red Hat VirtIO SCSI controller, VIOSTOR.INF VirtIO Balloon Driver BALLOON.INF). Там же находим драйвер для сетевой карты, он пригодится позже. После этого виртуальный HDD находится системой, запускаем установку.
Уже на установленной системе ставим VirtIO-драйвер для Ethernet от Red Hat и настраиваем параметры сети.

Сеть

Для работы сети потребуется некоторая маршрутизация на самом хосте. Ниже представлен не самый оптимальный, но рабочий вариант для большинства (не-production) применений. А именно, разрешим forwarding на основной машине и явно пропишем пути из NAT-сети в интернет.
/etc/network/interfaces

up route add -host 10.0.5.2 dev br0

Также в местном фаерволле, т.е. скрипте, который настраивает iptables-правила, добавляем локальную сеть и нужные перенаправления:

IPTABLES=/sbin/iptables

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 2> /dev/null

ip addr add 10.0.6.1./24 dev br0
$IPTABLES -F -t nat
$IPTABLES -X -t nat

LAN="10.0.5.0/24"

$IPTABLES -A INPUT -s $LAN -j ACCEPT
$IPTABLES -A OUTPUT -s $LAN -j ACCEPT

$IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -s $LAN -o br0 -j MASQUERADE

$IPTABLES -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 55003 -j DNAT --to-destination 10.0.5.3:3389

Управление с помощью утилиты virsh

Утилитой virsh совершаются штатно многие операции с вируалками. Наиболее часто используются старт, мягкая и жёсткая остановка

virsh start VMNAME
virsh shutdown VMNAME
virsh destroy VMNAME

Удалить существующую виртуальную машину (совсем!) также можно этой утилитой:

virsh undefine VMNAME

Как правило, виртуальная машина ставится надолго, поэтому её целесообразно стартовать при загрузке самой машины:

virsh autostart VMNAME

Завершающие дополнения

Конфиги виртуальных машин находятся в /etc/libvirt/qemu и могут быть исправлены до нужного состояния. В нём можно поменять физические параметры контейнера (объем ОЗУ, количество ядер и т.п.), также подключить/отключить образы жёстких дисков и CD/DVD.

На *nix-системах время обычно хранится в UTC, тогда как Windows его хранит в локальном часовом поясе. Проблему решает reg-файл следующего содержания:

Windows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\TimeZoneInformation]
"RealTimeIsUniversal"=dword:00000001

LXC контейнеры в Debian jessie

LXC представляет собой набор утилит для управления виртуализацией на уровне операционной системы. Технология основана на механизме cgroups, которая позволяет создавать несколько Linux-окружений с собственным пространством процессов и сетевым стеком. Все контейнеры работают на одном ядре вместе с основной машиной, что делает виртуализацию этого типа очень эффективной. По этой причине виртуализация такого типа — отличный выбор для различных применений, где не требуется устанавливать дополнительные модули к ядру и подобная специфика.

Почти всю полезную информацию можно найти в дебиановском источнике. Ниже — наиболее короткий howto, как быстро настроить lxc-виртуализацию под Debian Linux.

Настройка хост-машины

Начинаем как обычно с установки необходимого софта

apt-get install lxc bridge-utils libvirt-bin debootstrap

Контейнеры будем создавать в стандартной директории /var/lib/lxc. Для удобства сделаем симлинк в корне файловой системы на эту директорию:

ln -s /var/lib/lxc

Настроим сеть. Для этого доустанавливается пакет bridge-utils, типовой конфиг сети (/etc/network/interfaces) будет следующим

auto lo
iface lo inet loopback

auto br0
iface br0 inet static
	address 123.123.123.3
	netmask 255.255.255.248
	gateway 123.123.123.1
	bridge_ports eth0
	bridge_fd 0
	bridge_maxwait 0
	bridge_stp off
	dns-nameservers 8.8.8.8 8.8.4.4

Проверяем, всё ли в порядке с установкой

lxc-checkconfig

и если все нормально, то ставим туда первый контейнер

lxc-create -n myvm -t debian

В результате получаем виртуальную машину и root-пароль к ней. Контейнер будет из stable-дистрибутива (Wheezy), однако его можно дообновить до testing или изначально ставить testing.

Настройка виртуальной машины

Конфиг виртуальной машины находится в /lxc/myvm/config. Доводим его до вменяемого состояния, например такого

lxc.network.type = veth
lxc.rootfs = /var/lib/lxc/myvm/rootfs

# Common configuration
lxc.include = /usr/share/lxc/config/debian.common.conf

# Container specific configuration
lxc.mount = /var/lib/lxc/myvm/fstab
lxc.utsname = myvm
lxc.arch = amd64


lxc.network.flags = up
lxc.network.link = br0

lxc.network.hwaddr = 00:25:90:01:5e:22

lxc.start.auto = 1

Последний параметр отвечает за автозагрузку при запуске основной машины.

Перед запуском виртуалки также меняем сетевые настройки в /etc/network/interfaces.

В новой системе только минимальный набор софта, который не включает в себя некоторые широкоизвестные и часто применяемые утилиты. Например, не получится сразу выполнить ping, поскольку соответствующего ему пакета нет в системе. Доустанавливаем необходимый софт:

apt-get install apt-utils iputils-ping cron rsyslog iptables

Иногда будем получать ругань вроде

perl: warning: Setting locale failed.
perl: warning: Please check that your locale settings:
        LANGUAGE = (unset),
        LC_ALL = (unset),
        LC_CTYPE = "ru_RU.UTF-8",
        LC_COLLATE = "ru_RU.UTF-8",
        LC_MESSAGES = "C",
        LC_NUMERIC = "POSIX",
        LANG = (unset)
    are supported and installed on your system.
perl: warning: Falling back to the standard locale ("C").
locale: Cannot set LC_CTYPE to default locale: No such file or directory
locale: Cannot set LC_ALL to default locale: No such file or directory

Поэтому сразу конфигурируем локаль

dpkg-reconfigure locales

Стандартного почтового агента (MTA) в системе тоже нет, поэтому ставим его и настраиваем:

apt-get install exim4
dpkg-reconfigure exim4-config

Полезные команды для управления

Запустить и погасить виртуальную машину используются

lxc-start -n myvm -d
lxc-stop -n myvm

Параметр -d в случае старта означает запуск в режиме демона. Если его не указать, то getty захватит текущую консоль (что бывает полезно, если не удаётся подключиться по SSH).

Получить краткую информацию о статусе машины можно с помощью

lxc-info -n myvm

Заключение

Вышеприведенная конфигурация — очень быстрый способ поставить виртуальную машину, например для целей тестирования ПО. Если требуется даже базовая безопасность, необходимо много чего доработать.

PS

Статья устарела. Более качественный способ приведён в дебиановском мануале. И, что важно, постоянно обновляется.