libvirt 詳解(2)
1.1.3 libvirt、libvirtd的配置和使用
1. libvirt的配置檔案
以RHEL 6.3為例,libvirt相關的配置的配置檔案都在 /etc/libvirt/ 目錄之中,如下所示:
[[email protected] libvirt]# cd /etc/libvirt/
[[email protected] libvirt]# ls
cim libvirt.conf libvirtd.conf lxc.conf nwfilter qemu qemu.conf qemu-sanlock.conf storage
[[email protected] qemu]# ls
networks rhel6u3-1.xml rhel6u3-2.xml
下面簡單介紹其中幾個重要的配置檔案和目錄:
(1)/etc/libvirt/libvirt.conf
libvirt.conf 檔案是用於配置一些常用 libvirt 連線(通常是遠端連線)的別名,和Linux中的普通配置檔案一樣,該配置檔案中以井號(#)開頭的行是註釋,本次示例中的該配置檔案如下:
[[email protected] kvm_demo]# cat /etc/libvirt/libvirt.conf
#
# This can be used to setup URI aliases for frequently
# used connection URIs. Aliases may contain only the
# characters a-Z, 0-9, _, -.
#
# Following the ‘=’ may be any valid libvirt connection
# URI, including arbitrary parameters
uri_aliases = [
"remote1=qemu+ssh://[email protected]/system",
]
其中,配置了 remote1 這個別名用於指代 qemu+ssh://[email protected]/system 這個遠端的libvirt連線,有這個別名後,就可以在 virsh 等工具或者自己寫程式碼呼叫libvirt API 時使用這個別名而不需要寫完整的、冗長的URI連線標識了。用 virsh 使用這個別名,連線到遠端的 libvirt 上查詢當前已經啟動的客戶機狀態,然後退出連線,命令列操作如下:
[[email protected] kvm_demo]# service libvirtd reload
Reloading libvirtd configuration: [ OK ]
[[email protected] kvm_demo]# virsh -c remote1
[email protected]′s password:
Welcome to virsh, the virtualization interactive terminal.
Type: ‘help’ for help with commands
‘quit’ to quit
virsh # list
Id Name State
—————————————————-
1 rhel6u3-remote running
virsh # quit
[[email protected] kvm_demo]#
在程式碼中呼叫 libvirt API 也可以使用這個別名用於建立連線,如下的 python 程式碼行就是使用這個別名來建立連線:
conn = libvirt.openReadOnly(‘remote1′)
(2)/etc/libvirt/libvirtd.conf
libvirtd.conf 是 libvirt 的守護程序 libvirtd 的配置檔案,修改後需要讓libvirtd重新載入配置檔案(或重啟libvirtd)才會生效。 libvirtd.conf 檔案中,用井號(#)開頭的行是註釋內容,真正有用的配置在檔案的每一行中使用“配置項 = 值”(如tcp_port = “16509″)這樣配對的格式來設定。 libvirtd.conf 配置值了 libvirtd 啟動時的許多設定,包括是否建立 TCP、UNIX domain socket 等連線方式及其最大連線數,以及這些連線的認證機制,等等。
例如,下面的幾個配置項,表示關閉TLS安全認證的連線(預設值是開啟的)、開啟 TCP 連線(預設是關閉TCP連線的),設定TCP監聽的埠,TCP連線不使用認證授權方式,設定UNIX domain socket 的儲存目錄等。
listen_tls = 0
listen_tcp = 1
tcp_port = “16666″
unix_sock_dir = “/var/run/libvirt”
auth_tcp = “none”
注意:要讓TCP、TLS等連線的生效,需要在啟動 libvirtd 時加上 –listen 引數(簡寫為 -l )。而預設的 service libvirtd start 命令啟動 libvirtd 服務時,並沒帶 –listen 引數,所以如果要使用TCP等連線方式,可以使用 libvirtd –listen -d 命令來啟動libvirtd。
上面配置選項讓 UNIX socket 放到 /var/run/libvirt 目錄下,啟動 libvirtd 並檢驗配置是否生效,命令列操作如下:
[[email protected] ~]# libvirtd –listen -d
2012-12-01 07:54:02.715+0000: 6788: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)
[[email protected] ~]# virsh -c qemu+tcp://localhost:16666/system
Welcome to virsh, the virtualization interactive terminal.
Type: ‘help’ for help with commands
‘quit’ to quit
virsh # quit
[[email protected] ~]# ls /var/run/libvirt/libvirt-sock*
/var/run/libvirt/libvirt-sock /var/run/libvirt/libvirt-sock-ro
(3)/etc/libvirt/qemu.conf
qemu.conf 是 libvirt 對QEMU的驅動的配置檔案,包括 VNC、SPICE等和連線它們時採用的許可權認證方式的配置,也包括記憶體大頁、SELinux、Cgroups等相關配置。
(4)/etc/libvirt/qemu/ 目錄
qemu 目錄下是存放使用QEMU驅動的域的配置檔案,檢視qemu目錄如下:
[[email protected] ~]# ls /etc/libvirt/qemu/
networks rhel6u3-1.xml rhel6u3-2.xml
其中包括了兩個域的XML配置檔案(rhel6u3-1.xml 和 rhel6u3-2.xml),這就是筆者用virt-manager 工具建立的兩個域,預設會將其配置檔案儲存到 /etc/libvirt/qemu/ 目錄下。而其中的 networks 目錄是儲存了建立一個域時預設使用的網路配置。
2. libvirtd的使用
libvirtd 是一個作為 libvirt 虛擬化管理系統中的伺服器端的守護程式,如果要讓某個節點能夠用 libvirt 進行管理(無論是本地還是遠端管理),都需要在這個節點上執行著 libvirtd 這個守護程序,以便讓其他上層管理工具可以連線到該節點,libvirtd 負責執行其他管理工具傳送它的虛擬化管理操作指令。而 libvirt 的客戶端工具(包括virsh、virt-manager等)可以連線到本地或遠端的 libvirtd 程序,以便管理節點上的客戶機(啟動、關閉、重啟、遷移等)、收集節點上的宿主機和客戶機的配置和資源使用狀態。
在RHEL 6.3 中 libvirtd 是作為一個服務(service)配置在系統中的,所以可以通過 service 命令來對其進行操作(實際是通過 /etc/init.d/libvirtd 服務指令碼來實現的)。常用的操作方式有:“service libvirtd start”命令表示啟動libvirtd,“service libvirtd restart”表示重啟 libvirtd,“service libvirtd reload”表示不重啟服務但是重新載入配置檔案(即 /etc/libvirt/libvirtd.conf 配置檔案)。對 libvirtd 服務進行操作示例的命令列如下:
[[email protected] ~]# service libvirtd
Usage: /etc/init.d/libvirtd {start|stop|status|restart|condrestart|reload|force-reload|try-restart}
[[email protected] ~]# service libvirtd start
Starting libvirtd daemon: 2012-12-01 08:14:33.048+0000: 31202: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)
[ OK ]
[[email protected] ~]# service libvirtd status
libvirtd (pid 31327) is running…
[[email protected] ~]# service libvirtd restart
Stopping libvirtd daemon: [ OK ]
Starting libvirtd daemon: 2012-12-01 08:14:43.522+0000: 31325: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)
[ OK ]
預設情況下,libvirtd監聽在一個本地的Unix domain socket上,而沒有監聽基於網路的TCP/IP socket,需要使用“-l 或 –listen”的命令列引數來開啟對 libvirtd.conf 配置檔案中對TCP/IP socket的配置。另外,libvirtd 守護程序的啟動或停止,並不會直接影響到正在執行中的客戶機。 libvirtd 在啟動或重啟完成時,只要客戶機的XML配置檔案是存在的,libvirtd 會自動載入這些客戶的配置,獲取它們的資訊;當然,如果客戶機沒有基於 libvirt 格式的XML檔案來執行,libvirtd 則不能發現它。
libvirtd 是一個可執行程式,不僅可以使用“service”命令呼叫它作為服務來執行,而且可以單獨地執行 libvirtd 命令來使用它。libvirtd 命令列主要有如下幾個引數:
-d,或 –daemon
表示讓 libvirtd 作為守護程序(daemon)在後臺執行。
-f,或 –config FILE
指定libvirtd的配置檔案為FILE,而不是使用預設值(通常是 /etc/libvirt/libvirtd.conf )。
-l,或 –listen
開啟配置檔案中配置的 TCP/IP 連線。
-p,或 –pid-file FILE
將 libvirtd 程序的PID寫入到FILE檔案中,而不是使用預設值(通常是 /var/run/libvirtd.pid )。
-t,或 –timeout SECONDS
設定對 libvirtd 連線的超時時間為SECONDS秒。
-v,或 –verbose
讓命令輸出詳細的輸出資訊。特別是執行出錯時,詳細的輸出資訊便於使用者查詢原因。
–version
顯示 libvirtd 程式的版本資訊。
對libvirtd 命令的使用,幾個簡單的命令列操作示例如下:
#使用libvirtd 命令前,先停止已有的服務
[[email protected] ~]# service libvirtd stop
Stopping libvirtd daemon: [ OK ]
[[email protected] ~]# libvirtd –version
libvirtd (libvirt) 0.9.10
[[email protected] ~]# libvirtd
2012-12-01 08:57:38.475+0000: 2196: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)
^C #沒有以daemon的形式啟動,標準輸出被libvirtd 佔用;這裡用 Ctrl-C 結束掉libvirtd 程序,以便繼續進行後續操作。
[[email protected] ~]# libvirtd -l -d -p /root/libvirtd.pid
2012-12-01 08:56:14.665+0000: 7683: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)
[[email protected] ~]# cat /root/libvirtd.pid
7685
1.1.5 libvirt API 簡介
libvirt 的核心價值和主要目標就是提供了一套管理虛擬機器的、穩定的、高效的應用程式介面(API)。libvirt API 本身是用C語言實現的,本節以其提供了最核心的 C語言介面的 API 為例做簡單的介紹。
libvirt API 大致可劃分為如下8個大的部分:
(1)連線 Hypervisor 相關的API:以virConnect 開頭的一系列函式。
只有與 Hypervisor 建立了連線之後,才能進行虛擬機器管理操作,所以連線 Hypervisor 的API是其他所有API使用的前提條件。與 Hypervisor 建立的連線是為其他API的執行提供了路徑,是其他虛擬化管理功能的基礎。通過呼叫 virConnectOpen 函式可以建立一個連線,其返回值是一個virConnectPtr 物件,該物件就代表到 Hypervisor 的一個連線;如果連接出錯,則返回空值(NULL)。而 virConnectOpenReadOnly 函式會建立一個只讀的連線,在該連線上可以使用一些查詢的功能,而不使用建立、修改等功能。 virConnectOpenAuth 函式提供了更具認證建立的連線。 virConnectGetCapabilities 函式是返回對 Hypervisor 和驅動的功能的描述的 XML 格式的字串。virConnectListDomains函式返回一列域識別符號,它們代表該 Hypervisor 上的活動域。
(2)域管理的 API:以virDomain 開頭的一系列函式。
虛擬機器的管理,最基本的職能就是對各個節點上的域的管理,故 libvirt API 中實現了很多針對域管理的函式。要管理域,首先就要獲取virDomainPtr 這個域物件,然後才能對域進行操作。有很多種方式來獲取域物件,如 virDomainPtr virDomainLookupByID (virConnectPtr conn, int id) 函式是根據域的 id 值到 conn 這個連線上去查詢相應的域。類似地,virDomainLookupByName、virDomainLookupByUUID 等函式分別是根據域的名稱和 UUID 去查詢相應的域。在得到了某個域的物件後,就可以進行很多的操作,可以是查詢域的資訊(如:virDomainGetHostname、virDomainGetInfo、virDomainGetVcpus、virDomainGetVcpusFlags、virDomainGetCPUStats,等等),也可以是控制域的生命週期(如:virDomainCreate 、virDomainSuspend 、virDomainResume 、virDomainDestroy 、virDomainMigrate,等等)。
(3)節點管理的 API:以virNode 開頭的一系列函式。
域是執行在物理節點之上,libvirt也提供了對節點的資訊查詢和控制的功能。節點管理的多數函式都需要使用一個連線 Hypervisor 的物件作為其中的一個傳入引數,以便可以查詢或修改到該連線上的節點的資訊。virNodeGetInfo函式是獲取節點的物理硬體資訊,virNodeGetCPUStats 函式可以獲取節點上各個 CPU 的使用統計資訊,virNodeGetMemoryStats 函式可以獲取節點上的記憶體的使用統計資訊,virNodeGetFreeMemory 函式可以獲取節點上可用的空閒記憶體大小。也有一些設定或者控制節點的函式,如virNodeSetMemoryParameters 函式可以設定節點上的記憶體排程的引數,virNodeSuspendForDuration 函式可以讓節點(宿主機)暫停執行一段時間。
(4)網路管理的 API:以 virNetwork 開頭的一系列函式和部分以 virInterface 開頭的函式。
libvirt 對虛擬化環境中的網路管理也提供了豐富的API。libvirt 首先需要建立virNetworkPtr 物件,然後才能查詢或控制虛擬網路。一些查詢網路相關資訊的函式,如:virNetworkGetName 函式可以獲取網路的名稱,virNetworkGetBridgeName 函式可以獲取該網路中網橋的名稱,virNetworkGetUUID 函式可以獲取網路的 UUID 標識,virNetworkGetXMLDesc 函式可以獲取網路的以 XML 格式的描述資訊,virNetworkIsActive 函式可以查詢網路是否正在使用中。一些控制或更改網路設定的函式,有:virNetworkCreateXML 函式可以根據提供的 XML 格式的字串建立一個網路(返回 virNetworkPtr 物件),virNetworkDestroy 函式可以銷燬一個網路(同時也會關閉使用該網路的域),virNetworkFree 函式可以回收一個網路(但不會關閉正在執行的域),virNetworkUpdate 函式可根據提供的 XML 格式的網路配置來更新一個已存在的網路。另外,virInterfaceCreate、virInterfaceFree、virInterfaceDestroy、virInterfaceGetName、virInterfaceIsActive 等函式可以用於建立、釋放和銷燬網路介面,以及查詢網路介面的名稱和啟用狀態。
(5)儲存卷管理的 API:以 virStorageVol 開頭的一系列函式。
libvirt 對儲存卷(volume)的管理,主要是對域的映象檔案的管理,這些映象檔案可能是 raw、qcow2、vmdk、qed等各種格式。libvirt 對儲存卷的管理,首先需要建立virStorageVolPtr 這個儲存卷的物件,然後才能對其進行查詢或控制操作。libvirt 提供了3個函式來分別通過不同的方式來獲取儲存卷物件,如:virStorageVolLookupByKey 函式可以根據全域性唯一的鍵值來獲得一個儲存卷物件,virStorageVolLookupByName 函式可以根據名稱在一個儲存資源池(storage pool)中獲取一個儲存卷物件,virStorageVolLookupByPath 函式可以根據它在節點上路徑來獲取一個儲存卷物件。有一些函式用於查詢儲存卷的資訊,如:virStorageVolGetInfo 函式可以查詢某個儲存卷的使用情況,virStorageVolGetName 函式可以獲取儲存卷的名稱,virStorageVolGetPath 函式可以獲取儲存卷的路徑,virStorageVolGetConnect 函式可以查詢儲存卷的連線。一些函式用於建立和修改儲存卷,如:virStorageVolCreateXML 函式可以根據提供的 XML 描述來建立一個儲存卷,virStorageVolFree 函式可以釋放儲存卷的控制代碼(但是儲存卷依然存在),virStorageVolDelete 函式可以刪除一個儲存卷,virStorageVolResize 函式可以調整儲存卷的大小。
(6)儲存池管理的 API:以virStoragePool 開頭的一系列函式。
libvirt 對儲存池(pool)的管理,包括對本地的基本檔案系統、普通網路共享檔案系統、iSCSI共享檔案系統、LVM分割槽等的管理。libvirt 需要基於 virStoragePoolPtr 這個儲存池物件才能進行查詢和控制操作。一些函式可以通過查詢獲取一個儲存池物件,如:virStoragePoolLookupByName 函式可以根據儲存池的名稱來獲取一個儲存池物件,virStoragePoolLookupByVolume 可以根據一個儲存卷返回其對應的儲存池物件。virStoragePoolCreateXML 函式可以根據 XML 描述來建立一個儲存池(預設已啟用),virStoragePoolDefineXML 函式可以根據 XML 描述資訊靜態地定義個儲存池(尚未啟用),virStoragePoolCreate 函式可以啟用一個儲存池。virStoragePoolGetInfo、virStoragePoolGetName、virStoragePoolGetUUID等函式可以分別獲取儲存池的資訊、名稱和 UUID 標識。virStoragePoolIsActive函式可以查詢儲存池是否處於使用中狀態。virStoragePoolFree 函式可以釋放儲存池相關的記憶體(但是不改變其在宿主機中的狀態),virStoragePoolDestroy 函式可以用於銷燬一個儲存池(但並沒有釋放virStoragePoolPtr 物件,之後還可以用virStoragePoolCreate 函式重新啟用它),virStoragePoolDelete 函式可以物理刪除一個儲存池資源(該操作不可恢復)。
(7)事件管理的API:以virEvent 開頭的一系列函式。
libvirt 支援事件機制,使用該機制註冊之後,可以在發生特定的事件(如:域的啟動、暫停、恢復、停止等)之時,得到自己定義的一些通知。
(8)資料流管理的API:以virStream 開頭的一系列函式。
libvirt 還提供了一系列函式用於資料流的傳輸。
對於 libvirt API 一些細節的使用方法和實現原理,可以參考其原始碼或者本章末尾的參考閱讀中介紹資料。
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