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Linux上的虚拟化技术Xen初学者指南1、什么是Xen;Xen是一个开放源代码的para-virtualizing虚拟机（VMM）,或“管理程序”，是为x86 架构的机器而设计的。Xen可以在一套物理硬件上平安的执行多个虚拟机；Xen是基于内核 的虚拟程序，它和操作平台结合的极为密切，所以它占用的资源最少。什么是虚拟机呢？可能大家知道VMWARE吧，是的，Xen就是类似这样的程序，比方我 们可以在Fedora上虚拟安装和使用Slackware、Debian、Gentoo等发行版。因为Xen是基于内核的，相对VMWARE来说，它占用的系统资源也就是VMWARE的百分之儿左右。 Xen是不是更有优势呢？只有您实践了才知道。这也是我写本文的最主要原因；1. 1 Xen的特性;虚拟机的性能更接近真实硬件环境）在真实物理环境的平台和虚拟平台间自由切换）在每个客户虚拟机支持到32个虚拟CPU,通过VCPU热插拔）支持PAE指令集的x86/32, X86/64平台通过Intel虚拟支持VT的支持来用虚拟原始操作系统（未经修改的）支持（包括 Microsoft Windows）优秀的硬件支持.支持几乎所有的Linux设备驱动1.2 Xen的应用范围；服务器整合：在虚拟机范围内，在一台物理主机上安装多个服务器，用于演示及故障隔 绝；无硬件依赖：允许应用程序和操作系统对新硬件的移值测试：多操作系统配置：以开发和测试为目的，同时运行多个操作系统；内核开发：在虚拟机的沙盒中，做内核的测试和调试，无需为了测试而单独架设一* 立的机器；集群运算：和单独的管理每个物理主机相比拟,在VM级管理更加灵活,在负载均衡方面， 更易于控制，和隔离；为客户操作系统提供硬件技术支持：可以开发新的操作系统，以得益于现存操作系统的 广泛硬件支持，比方Linux；1.3 Xen的操作系统支持和硬件支持；请参阅：Xen v3.0用户手册2、Xen的一点理论基础；基于Xen的操作系统，有多个层，最底层和最高特权层是Xen程序本身。Xen可以管理 多个客户操作系统,每个操作系统都能在一个平安的虚拟机中实现。在Xen的术语中,Domain 由Xen控制，以高效的利用CPU的物理资源。每个客户操作系统可以管理它自身的应用。这 种管理包括每个程序在规定时间内的响应到执行，是通过Xen调度到虚拟机中实现。当Xen启动运行后，第一个虚拟的操作系统，就是Xen本身，我们通过xm list,会发 现有一个Domain 0的虚拟机。Domain 0是其它虚拟主机的管理者和控制者，Domain 0可 以构建其它的更多的Domain ,并管理虚拟设备。它还能执行管理任务，比方虚拟机的休眠、 唤醒和迁移其它虚拟机。一个被称为xend的服务器进程通过domain 0来管理系统，Xend负责管理众多的虚拟 主机，并且提供进入这些系统的控制台。命令经一个命令行的工具通过一个 的接口被 传送到xendo3、Xen的安装:在写本文时，Xen的当前最新版本是xen-3. 0. 1,它基于的内核版本是2. 6. 12. 6的。您rootlocalhostmount -o loop fcdora50. img /mnt/fcdora50rootlocalhostdf -hrootlocalhost:/opt# df -lhFilesystem容量已用可用已用外挂载点 /dev/hda6 12G 8. 5G 3. 3G 73% /root/fedora50, img 4. OG 129M 3. 7G 4% /mnt/fedora上面的一系列命令执行下去后，说明fedora50. img已经挂载到了/mnt/fedora目录中， 我们可以向/mnt/fedora中存放文件。这样就写到了 fedora50. img映像文件中。写完后， 我们可以卸载fedora50. img；rootlocalhost umount /mnt/fedora6. 23在映像文件上构建操作系统；在映像文件上构建操作系统，目前在一个Linux操作系统中构建另一个操作系统，主要 是通过chroot工具和软件包提取工具来构建。基础的东西还是需要一点的，请参考：目前在开源社区中，已经有人把些常用的发行版的基础系统做好了。我们能拿过来直 接用。呵。只要有基础系统，我们就能chroot进入，我们就能用相应发行版软件 包管理器来构建操作系统了。操作系统之基础系统资源：. org6. 24虚拟操作系统的引导文件中关于文件系统的定义；disk = f i 1 e:/opt/vmos/vmos. img, sdal, w5, file:/opt/vmos/vmos. swap, sda2, w root = /dev/sdal ro”我们还是以实例解说，把装有vmos. img的映像映射到/dev/sdal分区，vmos. img就是 虚拟操作系统root存放地。vmos. swap是被虚拟文件系统的交换分区，这个交换分区也是 一个文件，被映射到了/dev/sda2。然后通过加。1=行来指定虚拟操作系统所处的分区，这 个位置就是被虚拟后的分区。定义时要注意自己的这些文件存放在哪了 ？上面的例子表示vmos. img和vmos. swap是 存放在/opt/vmos目录中。要看好了。7、实例应用：用 Slackware+Xen 虚拟 Fedora 5. 07. 1 Fedora安装运行于一个物理分区中；7. 11下载Fedora 5. 0的基础系统；请至ij： . org7. 12解压和提取相应文件；我们把下载下来的Fedora 5基础系统，存放到/opt/fedora5Vm目录中；然后解压;rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhostrootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost# mkdir /opt/fedora5vm# mv fedora. fc5. 20060401. img. tgz /opt/fedora5vm# cd /opt/fedora5vmfedora5vm# tar zxvf fedora. fc5. 20060401. img. tgzfedora5Vm# Isfedora. fc5. 20060401. img. tgz fedora. fc5. img fedora. fc5. xen. cfg fedora, swap7.13规划硬盘的物理分区并创立文件系统；您可以在您的硬盘上创立一个物理分区，如果有空闲的物理分区可用也行。然后创立一 下文件系统。分区工具用fdisk工具就行。分区工具，请参考：实例解说fdisk使用方法创立文件系统，请参考：Linux创立文件系统及挂载文件系统流程详解比方我们想把Fedora放在/dcv/hda5上，我们可以用mkfs. ext3来格式化/dcv/hda50 rootlocalhost # /sbin/mkfs. ext3 /dev/hda57. 14构建Fedora 5的基础系统；因为我们已经下载了，Fedora Core 5的基础系统的映像文件，也做了解压。会看到 fedora. fc5. img这个映像文件；我们把这个映像挂载，然后把它的内容复制到我们刚才创 始的文件系统的分区中，也就是/dev/hda5；rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhostrootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhostmkdir mkdir mount mount/mnt/tmp/mnt/fedora-o loop /opt/fedor vm）inuz-2. 6. 12. 6-xenU1rwxrwxrwx 1 root root 21 2006-04-12 07:49 /boot/vmlinuz-2.6. 12-xenU - vmlinuz-2. 6. 12. 6-xenU-rw-r-r- 1 root root 1. IM 2006-04-12 07:49 /boot/vmlinuz-2. 6. 12. 6-xenU我们看到有类似的三个文件，实际上只有一个，也就是vmlinuz-2. 6. 12.6-xcnU,其它 的都是他的链接文件。所以我们在kernel行中指定内核时，可以用这三个中的任何一个； 比方我们用 vmlinuz-2. 6-xenl；memoi-y是指定内存大小的，我们设置被虚拟的Fedora 5的虚拟内存大小是128M；name是定义虚拟操作系统的名字的，可以通过xm list中显示出来，我们也改简单点， 改为fc5nics=l不变dhep这行，是用来指定获取Fedora 5系统的IP是通过DIICP获取的，不过您也可以指 定IP。可以不要这行；vif = mac=aa:00:00:00:0001用来指定Fedora 5的网卡的物理地址；可以自己定 义。ip = 192. 168. 1. 144”用来指定虚拟网卡的IPnetmask=255. 255. 255. 0”用来指定掩码disk这行是用来定义Fedora所处的物理分区映射点，及物理交换分区及映射点的：因 为物理分区是通过phy:来指定的。所以我们得改一改。因为我们已经把Fedora放在了 /dev/hda5 了。另外交换分区在哪呢？可以通过swapon-s来查看物理交换分区，要在虚拟 平台中查看；比方我得到的是/dcv/hda8是交换分区。所以disk这行就应该这样写：disk = phy:hda5, sdal, J phy:hda8, sda2, w* 不过真实物理分区的映射点，比方/dev/hda5映射到了/dev/sdal,交换分区/dev/hda8 映射到了/dev/sda2。映射过后，Fedora的root文件系统就用映射后的/dev/sdal。慢慢理 解；物理分区的映射点是可以在Linux系统设备定义的许可范围内进行。自己尝试着换换 映射点。如果Fedora的root所处的物理分区的映射点改变后，Fedora的root=的值也得跟 着改变。另外还要改Fedora系统中的/etc/fstab文件；root 一行，来指定Fedora的所有的虚拟物理分区（就是映射点）。映射到哪里了呢？ Fedora安装到/dev/hda5,映射后虚拟到了/dev/sdal。所以Fedora系统引导时就寻找 /dev/sdal做为文件系统。所以root这行可写为：root = /dev/sdal ro”所以我们可以这样写Fedora 5的引导配置文件；第一种：如果是用DHCP来获取IP：kernel = /boot/vmlinuz-2. 6-xcnU”memory = 128name = fc5”nics = 1vif = f mac=aa:00:00:00:00:1Tdhcp = dhcpdisk = phy :hda5, sdal, w, phy :hda8, sda2, wroot = /dcv/sdal ro”第二种：如果是指定IP的话：kernel = */boot/vmlinuz-2. 6-xenU*memory = 128name = fc5nics - 1vif = f mac=aci:00:00:00:00: if disk = phy :hda5, sdal, w, phy :hda8, sda2, wroot = /dev/sdal roip = 192. 168. 1. 144netmask=*255. 255. 255. 0再举一例：比方Fedora被安装在了/dev/hda5分区，物理交换分区为/dev/hda8。通过DHCP获得 IPo我想映射/dev/hda5到/dev/hda5,并且想映射/dev/hda8到/dev/hda8。我们应该如何 修改一些配置文件呢？Fedora的引导文件内容应该是：kernel = /boot/vmlinuz-2. 6-xenU”memory = 128name = fc5”nics = 1vif = U mac=aa:00:00:00:00:111dhcp = dhcpdisk = phy: hda5, hda5, w, phy: hda8, hda8, wroot = /dcv/hda5 ro”然后我们应该再把装有Fedora的/dev/hda5分区挂载，然后修改Fedora系统的 /etc/fstabo注意：不是修改虚拟平台的/etc/fstab。不要弄混了！ ！ ！ ！应该先挂载Fedora 5所处的分区：rootlocalhost 1# mount /dev/hda5 /mnt/fedora/然后修改Fedora 5的/ctc/fstab文件，也就是/mnt/fcdora/etc/fstab文件：找到如 下两行：/dev/sdal / cxt3 defaults 1 1/dev/sda2 none swap sw 0 0改为：/dev/hda5 / ext3 defaults 1 1/dev/hda8 none swap sw 0 0接着再 umount /mnt/fedorarootlocalhost umount /mnt/fedora7. 16 引导 Fedora 5 ；引导运行Fedora 5. 0就好办了，就是用xm工具来引导；首先要确认你的Fedora 5的 配置文件放在哪里。比方我是放在了/opt/fedora5Vm中。并且文件名为fc5Vm.cfg.所以我 就可以这样来引导Fedora 5。rootlocalhost /usr/sbin/xm create -c /opt/fedora5vm/fc5vm. cfg7.17虚拟操作系统网卡不能激活的处理方法；modprobe: FATAL: Could not load /lib/modules/2. 6. 12. 6-xenU/modules. dep:No such file or directory如果出现类似上面的现象，请复制虚拟平台的中的/lib/modues/下的2. 6. 12. 6-xenU 到Fedora系统中；方法是先挂载Fedora所处的物理分区，然后用cp -rp来复制；首先要关掉Fedora,然后再复制；rootlocalhost # xm listName ID Mem(MiB) VCPUs State Time(s)Domain-0 0 462 1 r2192. 9fc5 2 128 1 -b6.4以上面虚拟操作系统的ID为准，比方fc5的ID是2,就要运行如下命令;rootlocalhost # xm destroy 2然后mount挂载Fedora所处的物理分区/dev/hda5；rootlocalhost # mount /dev/hda5 /mnt/fedorarootlocalhost # mkdir /mnt/fedora/1ib/modules注:在Fedora中的/lib目录中创立modules。如果有了就不创立;rootlocalhost # cp -rp /lib/modules/2.6. 12.6-xenU/mnt/fedora/lib/modules/rootlocal host chrnod -R 755 /mnt/fedora/1 i b/modu 1 es/ rootlocalhost 1# umount /mnt/fedora7. 2 Fedora安装运行于一个映像文件中;7. 21下载Fedora 5. 0的基础系统;请到：7. 22解压和提取相应文件；我们把下载下来的Fedora 5基础系统,存放到/opt/fedora5Vm目录中;然后解压;rootlocalhost rootlocalhost rootlocalhostrootlocalhost rootlocalhost rootlocalhost一# mkdir /opt/fedora5vm# mv fedora. fc5. 20060401. img. tgz /opt/fedora5vm# cd /opt/fedora5vmrootlocalhost fedora5Vln# tar zxvf fedora. fc5. 20060401. img. tgzrootlocalhost fedora5Vln# Isfedora. fc5. 20060401. img. tgz fedora. fc5. img fedora. fc5. xen. cfg fedora, swap7. 23修改引导运行Fedora的配置文件；我们从 fedora. fc5. 20060401. img. tgz 解压出来一个 fedora. fc5. xen. cfg ,这个就是 用来引导Fedora 5的配置文件。我们改一改以适合我们的需要。我们把这个文件复制为 fc5vm. cfgrootlocalhost I# cp/opt/fedora5vm/fedora. fc5. xen. cfg/opt/fedora5vm/fc5vm. cfgfc5vm. cfg内容如下：kernel = /boot/vmlinuz-2. 6-xcnU”memory = 128 name = fc5”nics = 1vif = f mac=aa:00:00:00:00:1Tdhcp = dhcpdisk = file:/opt/fedora5vm/fedora. fc5. img, sdal, ,f i1e:/opt/fedora5vm/fedora. swap, sda2, wroot - /dev/sdal注解：苜先我们看kernel这行，这行是定义虚拟操作系统内核的，我们要用到我们安装xen 是所安装的内核。要在虚拟平台/boot目录中找。比方我用Slackware虚拟Fedora。那虚 拟平台就是SI ackware o我应试在Slackware的/boot中找文件名中包含vmlinuz和xenll 字样的文件。比方我找以的是：rootlocalhost Is Th /boot/vmlinuz*xcnU*irwxrwxrwx 1 root root 21 2006-04-12 07:49 /boot/vmli nuz-2.6-xenll - vmlinuz-2. 6. 12. 6-xenUIrwxrwxrwx 1 root root 21 2006-04-12 07:49 /boot/vmlinuz-2.6. 12-xenU - vmlinuz-2. 6. 12. 6-xenU-rw-r-r 1 root root 1. IM 2006-04-12 07:49 /boot/vmlinuz-2. 6. 12. 6-xenU我们看到有类似的三个文件,实际上只有一个,也就是vmlinuz-2.6. 12. 6-xenU,其它 的都是他的徒接文件。所以我们在kernel行中指定内核时，可以用这三个中的任何一个； 比方我们用 vmlinuz-2. 6-xenU；memoi?是指定内存大小的，我们设置被虚拟的Fedora 5的虚拟内存大小是128M；name是定义虚拟操作系统的名字的，可以通过xm 1 isl中显示出来，我们也改简单点， 改为fc5nics=l不变dhcp这行，是用来指定获取Fedora 5系统的IP是通过DHCP获取的，不过您也可以指 定IP,可以不要这行；vif = mac=aa:00:00:00:00:ll用来指定Fedora 5的网卡的物理地址;可以自己定 义。ip = 192. 168.1.144”用来指定虚拟网卡的IPnetmask=，255. 255. 255. 0用来指定掩码disk来定义Fedora 5.0所用的文件系统，因为我们这次用的是映像文件。所以要用file: 来指定，Fedora 5用的交换分区，也是一个映像文件；所以有：disk = file:/opt/fedora5vm/fedora. fc5. img, sdal, w,file:/opt/fedora5vm/fedorei. swap, sda2, w* 指定fedora. fc5. img映像文件虚拟映射到/dcv/sdal；交换分区文件fedora, swap映射 到了/dev/sda2。映射过后，Fedora的root文件系统就用映射后的/dev/sdal。虚拟映射设 备是可以在Linux系统设备定义的许可范围内进行。自己尝试着换一换映射点。如果Fedora 的虚拟映射设备变了，我们得改变Fedora中的/etc/fstab。root 一行,来指定Fedora的root位于哪个映射后的设备。映射到哪里了呢？ Fedora 安装到了/dev/sdal,映射后虚拟到了/dev/sdal。所以Fedora系统引导时就寻找/dev/sdal 做为文件系统。所以root这行可写为：root = /dev/sdal ro”所以我们可.以这样写Fedora 5的引导配置文件：第一种：如果是用DHCP来获取IP：kernel = /boot/vmlinuz-2. 6-xenU”memory = 128name = fc5”nics = 1vif = f mac=aa:00:00:00:00:1T dhep = dhcp”disk =file:/opt/fedora5vm/fedora. fc5. img, sdal, w,f i1e:/opt/fedora5vm/fedora. swap, sda2, w*root - /dev/sdal ro”第二种：如果是指定IP的话：kernel = /boot/vmlinuz-2. 6-xcnU”memory = 128name = fc5nics = 1vif = f mac=aa:00:00:00:00:1Tdisk = file:/opt/fedora5vm/fedora. fc5. img, sdal, w,f i1e:/opt/fedora5vm/fedora. swap, sda2, w)root = /dcv/sdal ro”ip = 192. 168. 1. 144netmask=z255. 255. 255. 07. 24 引导 Fedora 5 ；引导运行Fedora 5.0就好办了，就是用xm工具来引导；首先要确认你的Fedora 5的 配置文件放在哪里。比方我们在这个例子中是放在了/opt/fedora5Vm中。并且文件名为 fc5vm. cfgo所以我就可以这样来引导Fedora 5。rootlocalhost /usr/sbin/xm create -c /opt/fedora5vm/fc5vm. cfg7. 25网卡不能激活的处理；modprobe: FATAL: Could not load /Iib/modules/2. 6. 12. 6-xcnU/modules. dep:No such file or directory如果出现类似上面的现象，请复制虚拟平台的中的/lib/modues/下的2. 6. 12. 6-xenU 到Fedora系统中；方法是先挂载Fedora所处的物理分区，然后用cp -rp来复制；首先要关掠Fodora,然后再复制；rootlocalhost xm listName ID Mem(MiB) VCPUs State Time(s)Domain-0 0 462 1 r2192.9fc5 2 128 1 -b6.4以上面虚拟操作系统的II)为准，比方fc5的II)是2,就要运行如下命令；rootlocalhost xm destroy 2然后mount挂载Fedora所处的物理分区/dcv/hda5；rootlocalhost # mount -o loop /opt/fedora5vm/fedora. fc5. img /mnt/fedorarootlocalhost mkdir /mnt/fcdora/1ib/modulcs注:在Fedora中的/lib目录中创立modules。如果有了就不创立；rootlocalhostcp -rp /Iib/modules/2.6. 12.6-xenU/mnt/fedora/1ib/modules/rootlocalhost chmod -R 755 /mnt/fedora/1 ib/modules/rootlocalhost # umount /mnt/fedora 然后再来引导Fedora 5,进入系统后用ifconfig来查看网卡的IP之类的，如果没有 激活，请用下面的命令来加载网卡模块；在要Fedora中执行； rootfc5_pristine modprobe xennet rootfc5_pristine、# dhclient 如果您用 DHCP 获取 IP,请执行;7. 26 Fedora映像文件太小的解决方法； 我们会发现我们下载的Fedora基础系统的映像文件体积太小。体积小空间就小的了。 Fedora 5. 0如果只安装基础系统，倒占用不了多少空间，如果再安装一个桌面环境可能会 占用大一点的地方。比方安装GNOME或KDEo我们可以自己创立一个映像文件，创立好文件系统。然后从我们下载下来的Fedora映 像文件中的所有文件，也就是Fedora的基础系统，复制到我们新创立的映像中。前面已经 说过创立映像文件的方法了。这个应该好办吧。rootlocalhost dd if=/dev/zero of=fc5. img bs=2k seek=2048k count=l rootOlocalhost ”# Is -lh fc5. img-rw-r-r 1 root root 4. 1G 2006-04-13 11:22 fc5. img rootlocalhost # /sbin/mkfs. ext3 fc5. img mk。2fs 1.38 (30-Jun-2005) fc5. img is not a block special device. Proceed anyway? (y,n) y rootlocalhost mkdir /mnt/tmp注:在/mnt/中创立 tmp 目录 rootlocalhost 1# mkdir /mnt/fedora 注：在/mnt 中创立 fedora 目录 root local hostmount -o loop fc5. img /mnt/fedora/注:挂载我们新创立的fc5. img 文件到/mnt/fedorarootlocalhost # mount -o loop fedora. fc5. img /mnt/tmp/注:挂载我们下载下 来的映像文件到/mnt/Improotlocalhost cp -rp /mnt/tmp/* /mnt/fedora/注：复制 Fedora 基础系统到 新的映像文件；rootlocalhost umount /mnt/tmp 注：卸载 fedora. fc5. img ; rootlocalhost # umount /mnt/fedora 注：卸载 fc5. img 然后就是改一改引导Fedora 5的配置文件，注意改一下disk:那行;要到fc5. img指 定进去。要仔细看一下化5所处的目录；这个应该好办，不多说了；8、强制终止正在运行的虚拟操作系统：(重要)在xm这个管理工具中，我们把xm destroy单列出来，就是因为这个工具是极为重要的； 有时被虚拟的系统一直退不出去，但由于启动过程中遇到问题，又不能终止。这时我们要用 到这个工具强制被虚拟的系统退出。rootlocalhost # xm 1istName ID Mem(MiB) VCPUs State Time(s) Domain-0 0 586 1 r 2236. 5fc5 1 128 1 -b 13.7 rootlocalhostxm destroy 1或 rootlocalhostxm destroy fc5这时您再用xm list查看，肯定fc5这个Domain已经退出。 xm destroy这个指令还是极为有用的，所以我们单列出来。希望新手弟兄注意一下。9、关于基础系统安装后，虚拟操作系统的软件补充安装；基础系统安装好以后，下一步就是其它软件的安装。在各个系统都有软件包管理工具： 在主流发行版中，都有相应的软件包管理工具，比方Fedora有rpm和yum工具；Debian有 apt工具。或者通过chroot来安装一些比拟重要的软件包。总之方法太多了；总之，后续软件的补充安装并不是什么问题；10、关于虚拟操作系统的桌面访问及远程访问：被虚拟的操作系统，我们要把它看成一*立运行的计算机。计算机与计算机之间通过 什么访问来？ ssh或vneo所以我们要在被虚拟的操作系统上安装vneserver和sshd；如果您虚拟的是Fedora ,我们可以在Fedora中执行yum install vne来安装 vneserver ；#yum install vne如果您虚拟的是Debian ,您可以用apt-get install vneserver来安装vneserver ;#apt-get install vneserver当然客户端也要安装vneview才行，您要自己在客户端上安装vneview；关于vne远程桌面的访问，您可以参考这篇：Fedora Core 5. 0用Xen虚拟Slackware 10.2另外sshd服务器，也要安装。penssh的软件包；这个也省略不说了，比拟简单，再说 目前大多基础系统已经提供这个软件包了。并且在被虚拟的系统在启动时，sshd也自动运 行了；连接sshd服务器的命令是；#ssh用户名ip比方#ssh root192. 168. 1. 1211、常见问题处理；11. 1不能找到root分区；表现如下病症；VFS: Cannot open root device sda8 or unknown-block(2, 0)Please append a correct “root= boot optionKernel panic - not syncing: VFS: U