from csdn.kyyee
虚拟化是将计算机的各种实体资源(CPU、内存、存储、网络等)进行抽象后呈现出来,即是将一台物理计算机分割成多台计算机,实现在一台计算机上运行多台虚拟机,每台虚拟机可运行不同的操作系统,可包含不同的虚拟硬件,并且它们在相互独立的空间内运行而互不影响。
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在虚拟化软件层次结构中引入了虚拟化层,这个通常称为虚拟机监控器(Virtual Machine Manager,VMM)。虚拟机监控器运行的环境就是物理机,也称为宿主机。虚拟出来的平台通常称为客户机。
虚拟机使用软件的方法重新定义划分计算机资源,有如下优势:
2008 年,KVM 被 RedHat 收购,成为红帽开源项目的一员。KVM 全称 Kernel-based Virtual Machine,即基于内核的虚拟机,是一个 x86 平台上的全虚拟化解决方案。它是 Linux 内核的一个可加载模块,包括核心虚拟化模块 kvm.ko,以及特定 CPU 的模块 kvm-inet.ko 或 kvm-amd.ko,其实现需要宿主机的 CPU 支持硬件虚拟化。
KVM 可运行多个虚拟机,无论是未经修改的 Linux 镜像还是 Windows 镜像。每个虚拟机都有私有的虚拟化硬件如:网卡、磁盘、显卡驱动等。
从 Linux 内核版本 2.6.20 开始,KVM 核心组件被包含在 Linux 内核中。从 QEMU 版本 1.3 开始,KVM 用户空间组件被包含其中。
在 x86 平台下 CPU 的硬件虚拟化技术有 Intel 的 VT-X 和 AMD 的 AMD-V。
KVM 的特征请查看官网,传送门
注意:BIOS 需要开启虚拟化支持,VMware 的虚拟机需要开启虚拟化支持。
Linux 内核加载了 KVM 模块后,就可以使用 KVM 模块实现虚拟机的内存分配、虚拟 CPU 的读写及管理虚拟 CPU 的运行。但是仅有 KVM 模块远远不够,因为用户无法直接控制内核模块,所以还需要一个用户空间的工具。这个用户空间的工具就是开源虚拟化软件 QEMU,使用它来模拟 PC 硬件的用户空间组件、I/O 设备及提供访问外设的途径。
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QEMU 利用 KVM 提供的应用程序接口,通过 ioctl 系统调用创建和运行虚拟机。KVM Driver 使得整个 Linux 成为一个虚拟机监控器。并且在原有的 Linux 两种执行模式(内核模式和用户模式)的基础上新增了客户模式,客户模式拥有自己的内核模式和用户模式。
在虚拟机运行下,三种模式的分工如下:
上一节已经明确 KVM 仅仅是一个内核模块,它可以模拟虚拟机的 CPU 和内存,但是我们还需要 I/O 设备,这些 I/O 设备就是通过 QEMU 这个用户空间模拟器来模拟的。QEMU 本身是一套通用开源的机器仿真器和虚拟程序,它有两种使用方式。
这种方式对宿主机硬件没有要求,也不需要宿主机 CPU 支持虚拟化,QEMU 为虚拟机操作系统模拟整套硬件环境,虚拟机操作系统感觉不到自己运行在模拟的硬件环境中。这种纯软件模拟效率很低,它可模拟出各种硬件设备。
这种方式与内核模块 KVM 配合完成硬件环境的模拟。在 QEMU 1.3 之前,它有一个专门的分支版本 qemu-kvm 作为 KVM 的用户空间程序,qemu-kvm 通过 ioctl 调用 /dev/kvm 这个接口与 KVM 交互,这样 KVM 在内核空间模拟虚拟机 CPU,qemu-kvm 负责模拟虚拟机 I/O 设备。在 QEMU 1.3 以后的版本中,qemu-kvm 分支代码已经合并到 QEMU 的 master 分支中。在编译 QEMU 时开启 –enable-kvm 选项,就能够使 QEMU 支持 KVM。
通过 QEMU 命令来管理虚拟机非常麻烦,RedHat 发布了一个开源项目 libvirt,它是为了更加方便的管理各种虚拟化引擎而设计的。libvirt 作为中间适配层,让底层虚拟化引擎对上层用户空间的管理工具做到完全透明,因为 libvirt 屏蔽了底层各种虚拟化的细节,为上层管理工具提供了一个统一的接口。
libvirt 支持多种虚拟化引擎,即支持包括 KVM、QEMU、Xen、VMware、VirtualBox 等在内的平台虚拟化方案,又支持 OpenVZ、LXC 等 Linux 容器虚拟化系统,还支持用户态 Linxu(UML)的虚拟化。
libvirt 是目前使用最广泛的对 KVM 虚拟机进行管理的工具和应用程序接口,而且一些常用的虚拟机管理工具和云计算框架平台(如 OpenStack、CloudStack 等)都在底层使用了 libvirt 的应用程序接口。
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libvirt 通过相同的方式管理不同的虚拟化引擎,支持虚拟机的创建、启动、关闭、暂停、睡眠、迁移、删除,以及对虚拟机 CPU、内存、磁盘、网卡等多种设备的热添加。libvirt 还支持通过远程连接的方式管理虚拟机。
libvirt 为很多操作系统(如 QEMU,KVM,Xen,LXC 等)提供一套轻便、高效、长期稳定的 API ,libvirt API 最初是用 C 语言实现的,在原生 C API 的基础上提供了 Python,Perl,Java,Ruby,PHP,C# 等众多语言的 API。本系列文章先介绍 C API,然后主要讲解 Java API。官方 Python API 的文档最全,本文的 Java API(2017-06-24 13:00 浏览 libvirt 官网找到 Java API 文档) 讲解主要参考自 Python API。
在介绍 API 之前,先了解一下 libvirt 中几个重要的术语,如表所示。
名词 | 解释 |
---|---|
Hypervisor | 一个虚拟机的软件层,也称为虚拟机监视器(VMM) |
Domain | 域,在 Hypervisor 上运行的一台客户机操作系统实例。客户机操作系统(Guest OS)和虚拟机(Virtual Machine)同义 |
Node | 节点,一台物理机,也就是宿主机,上面运行着多台虚拟机。Hypervisor 和 Domain 都运行在 Node 之上 |
Storage Pool | 存储池,比如物理硬盘。存储池可被划分为小的容器,称作存储卷。通常是宿主机(物理机)的硬盘,默认名称为 default |
Storage Volume | 存储卷,从存储池分配的存储空间。一个存储卷被分配给一个域,通常被作为域的虚拟硬盘,实际使用中主要是 qcow2 镜像文件 |
Node、Hypervisor、Domain、Storage Pool 和 Storage Volume 之间的关系如图所示。
libvirt C API 可分为如下几类。
Java 本身不能与用 C 开发的函数库直接交互,但我们仍然要使用 libvirt C 库。这时,JNI(Java Native Interface,Java 本地接口)就派上用场了,它可以与使用 C、C++ 开发的函数库进行交互。然而 JNI 很麻烦,可移植性糟糕。于是出现了 JNA(Java Native Access),它本质上是 JNI 的一个抽象层,JNA 在功能上和 JNI 相差无几。相比于 JNI,它开发简便,不需要编写额外的本地代码,直接在接口中调用 C 的函数。这样 libvirt Java API 调用 libvirt C API 的过程就变成了:Java 微服务=>libvirt Java API=>JNA=>JNI=>libvirt C API。
libvirt Java API 可分为如下几类。
KVM 虚拟化环境需要安装 QEMU 和 libvirt,可以通过 APT 源或源码编译的方式安装,通过 APT 源方式安装简单,如果想使用更高版本的软件则需要通过源码编译安装。
kvm 已集成到 Linux 内核,无需安装。
虚拟机:VMware 15
系统版本:Ubuntu 18.04 64 位
1.BIOS 需要开启虚拟化支持,VMWare 需要在虚拟机 CPU 配置页面开启虚拟化支持。
2.查看 cpu 是否支持安装,输出 vmx 表示支持。
egrep "(svm|vmx)" /proc/cpuinfo
3.安装 QMEU 和 libvirt。
sudo apt-get install -y qemu libvirt-bin bridge-utils virt-manager
bridge-utils 是网桥管理工具。
virt-manager 是一个通用的桌面管理工具。它即可以本地访问 Hypervisors ,也可以远程访问。针对家庭和小型办公室用来管理10-20台主机和虚拟机。
4.配置安全策略关闭 apparmor(可不关闭)。
sudo /etc/init.d/apparmor teardown
sudo update-rc.d -f apparmor remove
5.重启 libvirtd。
sudo systemctl restart libvirt-bin
6.查看 kvm qemu virt-managers 是否安装成功。
sudo virt-manager
打开 virt-manager 并创建一个虚拟机。
针对 java 微服务程序所在的服务器或容器未安装 libvirt-bin 的情况,若已安装 libvirt-bin 可不安装libvirt-dev。
使用 libvirt Java API 管理虚拟机,Java 微服务程序所在的服务器或容器需要安装 libvirt 的动态链接库,在 Ubuntu 16.04 下使用 APT 源和 docker 容器的方式安装 libvirt-dev 包。
sudo apt-get install -y libvirt-dev1
安装完成后,在 usr/lib 或 /usr/lib/x86_64-linux-gnu 中可以看到以 libvirt 开头的相关链接库文件。如图所示。
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提供一种基于 Java 基镜像制作 libvirt-dev 基镜像的方法。
制作 libvirt-dev 镜像的 Dockerfile 文件内容如下。
FROM java
MAINTAINER kyyee "kyyee.com"
RUN apt-get update -y
RUN apt-get upgrade -y
# Installing the Dynamic Link Library: libvirt-dev
RUN apt-get install -y libvirt-dev
# clean the backup
RUN apt-get clean
在安装 libvirt-dev 过程中有一个 Error,但这个基镜像仍然可以正常使用,暂不知道会有什么其他影响。
后续的微服务程序可基于此基镜像打包。
转: 以下内容均来自 YY 游戏云平台组。
1.下载 QEMU 源码。
cd /tmp
wget http://download.qemu-project.org/qemu-2.9.0.tar.xz
tar xvJf qemu-2.9.0.tar.xz
cd qemu-2.9.01234
2.安装 QEMU 相关依赖。
sudo apt-get install -y build-essential pkg-config zliblg-dev
sudo apt-get install -y libglib2.0-dev libaio-dev librdb-dev
sudo apt-get install -y autoconf automake libtool123
3.配置和编译安装 QEMU。
# 编译参数详情参考 ./configure --help
sudo ./configure --prefix=/usr/local/qemu2.9\
--target-list=x86_64-softmmu\
--enable-kvm --disable-docs\
--enable-linux-aio\
--disable-guest-agent\
--enable-vnc\
--enable-vhost-net\
--disable-xen\
--enable-rdb
sudo make && sudo make install
sudo ln -s /usr/local/qemu2.9/bin/* /usr/local/bin/123456789101112
4.下载 libvirt 源码。
cd /tmp
wget http://libvirt.org/sources/libvirt-2.0.0.tar.xz
tar -xvf libvirt-2.0.0.tar.xz
cd libvirt-2.0.0.tar.xz1234
5.安装 libvirt 相关依赖。
sudo apt-get install -y libyajl-dev libxml2-dev
sudo apt-get install -y libdevmapper1.02.1 libdevmapper-dev
sudo apt-get install -y libnl-3-dev libnl-route-3-dev123
6.配置和编译安装 libvirt。
sudo ./configure --prefix=/usr/local/libvirt2.0.0
sudo make && sudo make install
LIBVIRT_HOME=/usr/local/libvirt2.0.0
sudo ln -s $LIBVIRT_HOME/bin/* /usr/bin/
sudo ln -s $LIBVIRT_HOME/etc/libvirt /etc/libvirt/
sudo ln -s $LIBVIRT_HOME/lib/systemd/system/* /lib/systemd/system/
sudo systemctl enable libvirtd
sudo ln -s /lib/systemd/system/libvirtd.service /lib/systemd/system/libvirt-bin.service
12345678
引入 JNA 和 libvirt Java SDK 库。
在 mvnrepository 搜索 libvirt,选择最新版本 0.5.1,网页下面可以看到 JNA 依赖,JNA 的依赖版本为 3.5.0,也可引入 JNA 最新版 4.4.0。
org.libvirt
libvirt
0.5.1
net.java.dev.jna
jna
3.5.0
和 maven 类似,不在过多介绍。
// https://mvnrepository.com/artifact/org.libvirt/libvirt
compile group: 'org.libvirt', name: 'libvirt', version: '0.5.1'
// https://mvnrepository.com/artifact/net.java.dev.jna/jna
compile group: 'net.java.dev.jna', name: 'jna', version: '3.5.0'
要想通过 libvirt 创建虚拟机,首先要和 Hypervisor 建立连接。libvirt Java API提供了 Connect 对象来建立连接。连接成功后,所有操作都是在该连接上实现,如 libvirt Java API 提供了 NodeInfo 对象来管理宿主机(节点),提供了 Domain、DomainInfo、MemoryStatistic(用于客户机内存监控) 对象来管理客户机(虚拟机);提供了 StoragePool、StoragePoolInfo 对象来管理宿主机(节点)硬盘,提供了 StorageVolume、StorageVolumeInfo 对象来管理客户机(虚拟机)硬盘;提供了 Interface、Network 对象来管理网络。
虚拟机:VMware 12.1.0
系统版本:Ubuntu 16.04 64 位
Connect 对象的构造函数有 3 个重载方法。
构造函数中的 uri 参数可以是本地 URI,也可以是远程 URI。远程 URI 可以建立到远程宿主机(节点)的连接。
URI 的格式如下:
driver:///path1
示例代码:
private void localConnect() throws LibvirtException {
logger.info("local connect execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu:///system", true);
logger.info("连接到的宿主机的主机名:{}", connect.getHostName());
logger.info("JNI连接的libvirt库版本号:{}", connect.getLibVirVersion());
logger.info("连接的URI:{}", connect.getURI());
}1234567
本地调用可用于熟悉 libvirt Java API,远程调用才是本系列文章的重点。
URI 的格式如下:
driver[+transport]://[username@][hostname][:port]/[path][?extraparameters]1
transport 除支持 tcp 外还支持的传输协议有:tls,unix,ssh,ext,libssh2,libssh,如果没有特别说明,默认的传输协议是tls。有关这些协议的更多说明可参考官网,传送门。
extraparameters 的更多用法可参考官网,传送门。
下文所有的示例代码均使用 tcp 的方式连接宿主机。
tcp 是一种未加密的 TCP/IP socket,不推荐在生产环境使用,本系列文章使用 tcp 只是为了方便测试。
libvirt 默认配置没有开启 tcp 传输协议支持。按照如下方式可以开启 TCP 连接。
修改 /etc/libvirt/libvirtd.conf
sudo gedit /etc/libvirt/libvirtd.conf1
# 禁用 tls 传输协议
listen_tls = 0
# 启用 tcp 传输协议
listen_tcp = 1
# tcp 端口 16509
tcp_port = "16509"
listen_addr = "0.0.0.0"
# 关闭 tcp 认证
auth_tcp = "none"123456789
修改/etc/default/libvirt-bin
sudo gedit /etc/default/libvirt-bin1
start_libvirtd="yes"
libvirtd_opts="-d -l"12
libvirtd.conf 的更多配置方式可参考官网,传送门
重启 libvirtd
sudo /etc/init.d/libvirt-bin restart1
重启成功后就可以使用 tcp 传输协议连接到 libvirtd 了,但像上面这样设置后连接是无安全认证的,不推荐在生产环境使用。
认证授权的更多用法可参考官网,传送门。
示例代码远程连接 libvirtd 的 uri 为:qemu+tcp://192.168.10.105:16509/system
连接示例代码:
private void remoteConnectByTcp() throws LibvirtException {
logger.info("remote connect execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.105:16509/system", true);
logger.info("连接到的宿主机的主机名:{}", connect.getHostName());
logger.info("JNI连接的libvirt库版本号:{}", connect.getLibVirVersion());
logger.info("连接的URI:{}", connect.getURI());
logger.info("连接到的宿主机的剩余内存:{}", connect.getFreeMemory());
logger.info("连接到的宿主机的最大Cpu输了:{}", connect.getMaxVcpus(null));
logger.info("hypervisor的名称:{}", connect.getType());
logger.info("hypervisor的容量(返回的是一个xml字符串,用处不大):\n{}", connect.getCapabilities());
}1234567891011
Connect 对象的 getMaxVcpus(String type) 的方法,这个地方传入的参数可以是 null,也可以是虚拟机对应 xml 文件中元素的 type 属性,也就是说 qemu 是 kvm ,xen 是 xen,推荐直接填 null。
Capabilities 描述 xml 的更多信息可参考官网:传送门
QEMU 自带一个虚拟机磁盘管理工具 qemu-img,它可以用来创建或克隆虚拟机,KVM 虚拟机常用的镜像格式有 raw 和 qcow2,raw 是简单的二进制镜像文件格式,qcow2 是主流的一种虚拟化镜像文件格式。qcow2 比 raw 的优势在于:更小的磁盘空间占用,支持写时复制,支持快照,支持压缩和加密。
使用 qemu-img 创建或克隆镜像不是本系列文章的重点,下面将用示例代码的方式演示如何调用 libvirt Java API 创建和克隆镜像。
创建镜像是在宿主机上,准确的说是在宿主机的物理硬盘上创建镜像,而 libvirt 提供的 StoragePool 就是专门用来管理宿主机物理硬盘的。
libvirt 为我们提供了一个默认的 StoragePool,名称叫 default,对应宿主机的 /var/lib/libvirt/images/ 物理空间。
libvirt 提供了一个接口可以遍历宿主机的 StoragePool。
遍历示例代码:
private void listStoragePool() throws LibvirtException {
logger.info("list storage pool execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.105:16509/system", true);
String[] pools = connect.listStoragePools();
logger.info("存储池个数:{}", pools.length);
for (String pool : pools) {
logger.info("存储池名称:{}", pool);
}
}12345678910
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这段代码也证实了 libvirt 提供的默认 StoragePool 的名称为:default。
Connect 对象提供了 4 种方式获得 StoragePool 对象,除去一种已过时的方法,还有:
通过唯一的名称获取 storage pool 的示例代码:
private void getStoragePoolbyName(@RequestParam String name) throws LibvirtException {
logger.info("get storage pool by name execute succeeded");
logger.info("request parameter:{}",name);
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.105:16509/system", true);
StoragePool storagePool = connect.storagePoolLookupByName("default");
StoragePoolInfo storagePoolInfo = storagePool.getInfo();
logger.info("存储池的状态:{}", storagePoolInfo.state);
logger.info("存储池的容量:{}GB", storagePoolInfo.capacity / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的可用容量:{}GB", storagePoolInfo.available / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的已用容量:{}GB", storagePoolInfo.allocation / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的描述xml:\n {}", storagePool.getXMLDesc(0));
}1234567891011121314
**备注:**这几个属性取得的容量值的单位都是bytes。
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-I4DiK64d-1583053259734)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170626214408.png)]
从图中可以看出,获取到的磁盘容量有部分损失,作为监控宿主机和分配资源使用还是可行的。
StoragePool 对象的方法 String getXMLDesc(int flags) 可以取得 StoragePool 配置描述 xml,可依照这个描述自定义 StoragePool 配置描述 xml。
示例 StoragePool 配置描述 xml:
<pool type="dir">
<name>virtimagesname>
<source>
source>
<capacity unit='GiB'>40capacity>
<allocation>0allocation>
<target>
<path>/home/kyyee/imagespath>
<permissions>
<mode>0711mode>
<owner>0owner>
<group>0group>
permissions>
target>
pool>1234567891011121314151617
StoragePool 配置描述 xml 的更多用法可参考官网:传送门
有了 StoragePool 配置描述 xml,就可以很轻松的创建或定义 StoragePool 了。
创建 storage pool 的示例代码(此代码未验证):
private void createStoragePool() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("create storage pool execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.105:16509/system");
// xml 文件 => Dom4j 文档 => String
SAXReader reader = new SAXReader();
Document document = reader.read(new File("xml/kvmdemo-storage-pool.xml"));
String xmlDesc = document.asXML();
StoragePool storagePool = connect.storagePoolCreateXML(xmlDesc, 0);
StoragePoolInfo storagePoolInfo = storagePool.getInfo();
logger.info("存储池的状态:{}", storagePoolInfo.state);
logger.info("存储池的容量:{}GB", storagePoolInfo.capacity / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的可用容量:{}GB", storagePoolInfo.available / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的已用容量:{}GB", storagePoolInfo.allocation / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的描述xml:\n {}", storagePool.getXMLDesc(0));
}123456789101112131415161718
定义 storage pool 的示例代码(此代码未验证):
private void defineStoragePool() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("define storage pool execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
// xml 文件 => Dom4j 文档 => String
SAXReader reader = new SAXReader();
Document document = reader.read(new File("xml/kvmdemo-storage-pool.xml"));
String xmlDesc = document.asXML();
logger.info("defineStoragePool description:\n{}", xmlDesc);
StoragePool storagePool = connect.storagePoolDefineXML(xmlDesc, 0);
StoragePoolInfo storagePoolInfo = storagePool.getInfo();
logger.info("存储池的状态:{}", storagePoolInfo.state);
logger.info("存储池的容量:{}GB", storagePoolInfo.capacity / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的可用容量:{}GB", storagePoolInfo.available / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的已用容量:{}GB", storagePoolInfo.allocation / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储池的描述xml:\n {}", storagePool.getXMLDesc(0));
}12345678910111213141516171819
创建 storage pool 除了可调用 StoragePool storagePoolCreateXML(String xmlDesc, int flags) 方法外,还可调用 StoragePool storagePoolDefineXML(String xml, int flags) 。
具体的,storagePoolCreateXML 创建的是一个临时的 pool ,删除它只需调用 destroy(),或者重启宿主机,就会消失;而 storagePoolDefineXML 定义的是一个持久化的 pool,除非明确调用 undefine(),否则它一直存在。
删除 storage pool 示例代码:
private void deleteStoragePool() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("delete storage pool execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
StoragePool storagePool = connect.storagePoolLookupByName("default");
logger.info("存储池名称:{}", storagePool.getName());
// storagePool.free();
storagePool.destroy();
storagePool.undefine();
}12345678910
前面讲了这么多,都是为了给创建虚拟机镜像做铺垫。libvirt 提供的 StorageVolume 就是专门用来管理客户机物理硬盘的,由于 StorageVolume 与 StoragePool 关系密切,前面的内容是实现创建虚拟机镜像的基础。
下面将根据讲解 StoragePool 的层次结构来讲解 StorageVolume。
libvirt 提供了一个接口可以遍历 StoragePool 下的所有的 StorageVolume。
遍历示例代码:
private void listStorageVolume() throws LibvirtException {
logger.info("list storage volume execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system", true);
StoragePool storagePool = connect.storagePoolLookupByName("default");
String[] volumes = storagePool.listVolumes();
logger.info("存储卷个数:{}", volumes.length);
for (String volume : volumes) {
if (volume.contains("iso")) continue; // 过滤掉 iso 文件
logger.info("存储卷名称:{}", volume);
}
}123456789101112
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iAp3bukf-1583053259739)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170626225416.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9Z83kwNp-1583053259740)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170626225718.png)]
这里有一个文件是 iso 文件,被过滤了,没有显示。
StoragePool 对象提供了 1 种方式获得 StorageVol 对象:
通过唯一的名称获取 storage volume 的示例代码:
private void getStorageVolumebyName() throws LibvirtException {
logger.info("get storage volume by name execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system", true);
StoragePool storagePool = connect.storagePoolLookupByName("default");
String[] volumes = storagePool.listVolumes();
for (String volume : volumes) {
if (volume.contains("iso")) continue; // 过滤掉 iso 文件
StorageVol storageVol = storagePool.storageVolLookupByName(volume);
StorageVolInfo storageVolInfo = storageVol.getInfo();
logger.info("存储卷名称:{}", volume);
logger.info("存储卷的类型:{}", storageVolInfo.type);
logger.info("存储卷的容量:{} GB", storageVolInfo.capacity / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的可用容量:{} GB", (storageVolInfo.capacity - storageVolInfo.allocation) / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的已用容量:{} GB", storageVolInfo.allocation / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的描述xml:\n {}", storageVol.getXMLDesc(0));
}
}1234567891011121314151617181920
**备注:**这几个属性取得的容量值的单位都是bytes。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jeuheu9U-1583053259743)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170626230631.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Q6SxWTdE-1583053259744)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170626230711.png)]
获取客户机(虚拟机)磁盘容量非常准确,我给客户机分配的磁盘空间就是 15 GB,将这个 api 作为监控客户机(虚拟机)使用完全没有问题。
StorageVol 对象的方法 String getXMLDesc(int flags) 可以取得 StorageVol 配置描述 xml,可依照这个描述自定义 StorageVol 配置描述 xml。
示例 StorageVol 配置描述 xml:
<volume type='file'>
<name>kvmdemo.qcow2name>
<source>
source>
<capacity unit='GiB'>10capacity>
<allocation>0allocation>
<target>
<path>/var/lib/libvirt/images/kvmdemo.qcow2path>
<format type='qcow2'/>
<permissions>
<mode>0600mode>
<owner>0owner>
<group>0group>
permissions>
target>
volume>123456789101112131415161718
StorageVol 配置描述 xml 的更多用法可参考官网:传送门
有了 StorageVol 配置描述 xml,就可以很轻松的创建或克隆 StorageVol 了。
创建 storage volume 的示例代码:
private void createStorageVolume() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("create storage volume execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
// xml 文件 => Dom4j 文档 => String
SAXReader reader = new SAXReader();
Document document = reader.read(new File("xml/kvmdemo-storage-vol.xml"));
String xmlDesc = document.asXML();
logger.info("createStorageVolume description:\n{}", xmlDesc);
StoragePool storagePool = connect.storagePoolLookupByName("default");
logger.info("This could take some times at least 3min...");
StorageVol storageVol = storagePool.storageVolCreateXML(xmlDesc, 0);
logger.info("create success");
logger.info("createStorageVolume name:{}", storageVol.getName());
logger.info("createStorageVolume path:{}", storageVol.getPath());
StorageVolInfo storageVolInfo = storageVol.getInfo();
logger.info("存储卷的类型:{}", storageVolInfo.type);
logger.info("存储卷的容量:{} GB", storageVolInfo.capacity / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的可用容量:{} GB", (storageVolInfo.capacity - storageVolInfo.allocation) / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的已用容量:{} GB", storageVolInfo.allocation / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的描述xml:\n {}", storageVol.getXMLDesc(0));
}123456789101112131415161718192021222324
这里需要一个 xml 工具包来操作 xml 文件,示例代码使用的是 dom4j
创建 storage volume 除了可调用 StorageVol storageVolCreateXML(String xmlDesc, int flags) 方法外,还可调用 StorageVol storageVolCreateXMLFrom(String xmlDesc, StorageVol cloneVolume, int flags) 。
具体的,storageVolCreateXML 创建的一个全新的镜像,如果虚拟机基于这个镜像文件创建,那么还需要挂载光盘驱动器安装操作系统才能使用虚拟机,而 storageVolCreateXMLFrom 基于传入的 cloneVolume 派生(克隆)一个镜像,但是要保证派生(克隆)的镜像的名称和路径唯一,否则派生(克隆)不成功。
克隆 storage volume 的示例代码:
private void cloneStorageVolume() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("clone storage volume execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
// xml 文件 => Dom4j 文档 => String
SAXReader reader = new SAXReader();
Document document = reader.read(new File("xml/kvmdemo-storage-vol.xml"));
String xmlDesc = document.asXML();
logger.info("createStorageVolume description:\n{}", xmlDesc);
StoragePool storagePool = connect.storagePoolLookupByName("default");
// 克隆的基镜像,这个镜像需要自己制作,可使用 virt-manager 制作基镜像,本示例代码采用的基镜像是 Ubuntu 16.04 64位
StorageVol genericVol = storagePool.storageVolLookupByName("generic.qcow2");
logger.info("This could take some times at least 3min...");
StorageVol storageVol = storagePool.storageVolCreateXMLFrom(xmlDesc, genericVol, 0);
logger.info("clone success");
logger.info("createStorageVolume name:{}", storageVol.getName());
logger.info("createStorageVolume path:{}", storageVol.getPath());
StorageVolInfo storageVolInfo = storageVol.getInfo();
logger.info("存储卷的类型:{}", storageVolInfo.type);
logger.info("存储卷的容量:{} GB", storageVolInfo.capacity / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的可用容量:{} GB", (storageVolInfo.capacity - storageVolInfo.allocation) / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的已用容量:{} GB", storageVolInfo.allocation / 1024.00 / 1024.00 / 1024.00);
logger.info("存储卷的描述xml:\n {}", storageVol.getXMLDesc(0));
}1234567891011121314151617181920212223242526
克隆镜像的基镜像需要自己制作,可使用 virt-manager 制作基镜像,本示例代码使用 virt-manager 制作的 Ubuntu 16.04 64 位基镜像。
删除 storage volume 示例代码:
private void deleteStorageVolume() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("delete storage volume execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
StoragePool storagePool = connect.storagePoolLookupByName("default");
StorageVol storageVol = storagePool.storageVolLookupByName("kvmdemo.qcow2");
logger.info("存储卷名称:{}", storageVol.getName());
storageVol.wipe();
storageVol.delete(0);
}12345678910
前面讲了那么多“废话”,终于到了最关键的时候,接下来我们将调用 libvirt Java API 创建虚拟机。但是在这之前,我们还有一件重要的事情,需将宿主机(节点)的网卡设置为桥接模式。
笔者使用的是这种方式,优势在于 IP 固定,方便开发,不用担心 IP 更改,造成服务不可用,但是配置稍复杂。
控制台输入如下命令。
sudo gedit /etc/network/interfaces1
打开 gedit,默认情况下有如下文本:
# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
auto lo
iface lo inet loopback123
末尾换行追加如下文本:
auto ens33
iface ens33 inet manual
auto br0
iface br0 inet static
address 192.168.10.231
netmask 255.255.255.0
broadcast 192.168.10.255
gateway 192.168.10.1
dns-nameserver 192.168.10.1
bridge_ports ens33
bridge_stp off
bridge_fd 0
bridge_maxwait 012345678910111213
address 是你希望设置的 IP 地址,桥接模式下的 IP 需与物理主机的 IP 在同一网段。
dns-nameserver 是 DNS 地址,与物理主机的 DNS 地址一致即可,如果不配置 dns-nameserver 将无法识别公网 url,如 http://blog.csdn.net/kyyee。
保存退出后,控制台输入如下命令重启网络。
sudo /etc/init.d/networking restart1
这种方式,宿主机(节点)直接从 DHCP 服务器获取 IP 等信息,免于配置 IP 等信息,缺点就是 IP 随时可能会变。
控制台输入如下命令。
sudo gedit /etc/network/interfaces1
打开 gedit,默认情况下有如下文本:
# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
auto lo
iface lo inet loopback123
末尾换行追加如下文本:
auto ens33
iface ens33 inet manual
auto br0
iface br0 inet dhcp
bridge_ports ens33
bridge_stp off
bridge_fd 01234567
保存退出后,控制台输入如下命令重启网络。
sudo /etc/init.d/networking restart1
在管理镜像的章节,我们创建了一个名为:kvmdemo.qcow2的镜像,现在这个镜像终于派上用场了,接下来的虚拟机将使用该镜像作为自己的虚拟硬盘,libvirt Java API 提供的与虚拟机生命周期相关的对象是 Domian。
下面将根据讲解 StorageVolume 的层次结构来讲解 Domain。
libvirt 提供了一个接口可以遍历 Connect 下的所有的 Domain。
遍历示例代码:
private void listDomain() throws LibvirtException {
logger.info("list domain execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system", true);
int[] idsOfDomain = connect.listDomains();
logger.info("正在运行的虚拟机个数:{}", idsOfDomain.length);
for (int id : idsOfDomain) {
logger.info("正在运行的虚拟机id:{}", id);
}
String[] namesOfDefinedDomain = connect.listDefinedDomains();
logger.info("已定义未运行的虚拟机个数:{}", namesOfDefinedDomain.length);
for (String name : namesOfDefinedDomain) {
logger.info("已定义未运行的虚拟机名称:{}", name);
}
}
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iZrM9khL-1583053259746)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170628231223.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UjYwfA3e-1583053259749)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170628231336.png)]
Connect 对象提供了 5 种方式获得 Domain 对象:
这几个通过 UUID 获取客户机(虚拟机)的方法,传入的参数有些微差异,这是根据你定义虚拟机时使用的 UUID 规则决定的,本系列文章主要使用名称获取客户机(虚拟机),不会使用 UUID 获取客户机(虚拟机),这里不在过多介绍。
通过唯一的id和名称获取 domain 的示例代码:
private void getDomainbyIdOrName() throws LibvirtException {
logger.info("get domain by id execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system", true);
int[] idsOfDomain = connect.listDomains();
logger.info("正在运行的虚拟机个数:{}", idsOfDomain.length);
for (int id : idsOfDomain) {
Domain domain = connect.domainLookupByID(id);
logger.info("虚拟机的id:{}", domain.getID());
logger.info("虚拟机的uuid:{}", domain.getUUIDString());
logger.info("虚拟机的名称:{}", domain.getName());
logger.info("虚拟机的是否自动启动:{}", domain.getAutostart());
logger.info("虚拟机的状态:{}", domain.getInfo().state);
}
String[] uuidsOfDefinedDomain = connect.listDefinedDomains();
logger.info("已定义未运行的虚拟机个数:{}", uuidsOfDefinedDomain.length);
for (String uuid : uuidsOfDefinedDomain) {
Domain domain = connect.domainLookupByName(uuid);
logger.info("虚拟机的id:{}", domain.getID());
logger.info("虚拟机的uuid:{}", domain.getUUIDString());
logger.info("虚拟机的名称:{}", domain.getName());
logger.info("虚拟机的是否自动启动:{}", domain.getAutostart());
logger.info("虚拟机的状态:{}", domain.getInfo().state);
}
}
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qefYvpx0-1583053259751)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170628233702.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rwWIO6hr-1583053259755)(http://or2qjfdhl.bkt.clouddn.com/20170628233634.png)]
Domain 对象的方法 String getXMLDesc(int flags) 可以取得客户机(虚拟机)配置描述 xml,可依照这个描述自定义客户机(虚拟机)配置描述 xml。
示例客户机(虚拟机)配置描述 xml:
<domain type='kvm'>
<name>kvmdemoname>
<uuid>c6e408f3-7750-47ca-8bd1-d19837271472uuid>
<memory unit='MiB'>512memory>
<currentMemory unit='MiB'>512currentMemory>
<vcpu placement='static'>1vcpu>
<os>
<type arch='x86_64' machine='pc'>hvmtype>
<boot dev='hd'/>
<boot dev='cdrom'/>
os>
<features>
<acpi/>
<apic/>
<pae/>
features>
<clock offset='localtime'/>
<on_poweroff>destroyon_poweroff>
<on_reboot>restarton_reboot>
<on_crash>restarton_crash>
<devices>
<emulator>/usr/bin/qemu-system-x86_64emulator>
<disk type='file' device='disk'>
<driver name='qemu' type='qcow2'/>
<source file='/var/lib/libvirt/images/kvmdemo.qcow2'/>
<target dev='hda' bus='ide'/>
disk>
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:f4:06:03'/>
<source bridge='br0'/>
interface>
<console type='pty'>
<target port='0'/>
console>
<input type='tablet' bus='usb'/>
<input type='mouse' bus='ps2'/>
<input type='keyboard' bus='ps2'/>
<graphics type='vnc' autoport='yes' keymap='en-us'
listen='0.0.0.0'/>
<memballoon model="virtio">
<stats period="10"/>
memballoon>
devices>
domain>
关于如何随机生成 Mac 地址可查看我的另一篇博文:传送门
客户机(虚拟机)配置描述 xml 的更多用法可参考官网:传送门
有了客户机(虚拟机)配置描述 xml,就可以很容易的创建或定义客户机(虚拟机)了。
创建客户机(虚拟机)的示例代码:
private void createDomain() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("create domain execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
// xml 文件 => Dom4j 文档 => String
SAXReader reader = new SAXReader();
Document document = reader.read(new File("xml/kvmdemo.xml"));
String xmlDesc = document.asXML();
logger.info("createDomain description:\n{}", xmlDesc);
Domain domain = connect.domainCreateXML(xmlDesc, 0);
logger.info("虚拟机的id:{}", domain.getID());
logger.info("虚拟机的uuid:{}", domain.getUUIDString());
logger.info("虚拟机的名称:{}", domain.getName());
logger.info("虚拟机的是否自动启动:{}", domain.getAutostart());
logger.info("虚拟机的状态:{}", domain.getInfo().state);
logger.info("虚拟机的描述xml:\n{}", domain.getXMLDesc(0));
}
定义客户机(虚拟机)示例代码:
private void defineDomain() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("define domain execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
// xml 文件 => Dom4j 文档 => String
SAXReader reader = new SAXReader();
Document document = reader.read(new File("xml/kvmdemo.xml"));
String xmlDesc = document.asXML();
logger.info("defineDomain description:\n{}", xmlDesc);
Domain domain = connect.domainDefineXML(xmlDesc);
// domain.abortJob();
// 是否随宿主机开机自动启动
domain.setAutostart(false);
domain.create(); // 定义完后直接启动
logger.info("虚拟机的id:{}", domain.getID());
logger.info("虚拟机的uuid:{}", domain.getUUIDString());
logger.info("虚拟机的名称:{}", domain.getName());
logger.info("虚拟机的是否自动启动:{}", domain.getAutostart());
logger.info("虚拟机的状态:{}", domain.getInfo().state);
logger.info("虚拟机的描述xml:\n{}", domain.getXMLDesc(0));
}
这里需要一个 xml 工具包来操作 xml 文件,示例代码使用的是 dom4j
这里之所以列出了 Domain domainCreateXML(String xmlDesc, int flags) 和 Domain domainDefineXML(String xmlDesc) 的示例代码,是由于这两个方法在官方文档中的说明不够详细。
具体的,domainCreateXML 创建的客户机(虚拟机)是一个临时的,当调用 destroy() 或者宿主机重启后,就会消失,这和 storagePoolCreateXML 类似;而 domainDefineXML 定义的是一个持久化的客户机(虚拟机),除非明确调用 undefine(),否则它一直存在,此外,domainDefineXML 会覆盖之前的定义,但是有些操作会阻止这个操作,比如 block copy 操作,要先使用 abortJob() 操作取消这些块拷贝操作。
删除客户机(虚拟机)示例代码:
private void undefineDomain() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("undefine domain execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
Domain domain = connect.domainLookupByName("kvmdemo");
logger.info("虚拟机的id:{}", domain.getID());
logger.info("虚拟机的uuid:{}", domain.getUUIDString());
logger.info("虚拟机的名称:{}", domain.getName());
logger.info("虚拟机的是否自动启动:{}", domain.getAutostart());
logger.info("虚拟机的状态:{}", domain.getInfo().state);
domain.destroy(); // 强制关机
domain.undefine();
}
未完待续,后续将继续发布客户机启动、关机、强制关机、重启、强制重启;宿主机监控,客户机监控等。
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这里之所以列出了 Domain domainCreateXML(String xmlDesc, int flags) 和 Domain domainDefineXML(String xmlDesc) 的示例代码,是由于这两个方法在官方文档中的说明不够详细。
具体的,domainCreateXML 创建的客户机(虚拟机)是一个临时的,当调用 destroy() 或者宿主机重启后,就会消失,这和 storagePoolCreateXML 类似;而 domainDefineXML 定义的是一个持久化的客户机(虚拟机),除非明确调用 undefine(),否则它一直存在,此外,domainDefineXML 会覆盖之前的定义,但是有些操作会阻止这个操作,比如 block copy 操作,要先使用 abortJob() 操作取消这些块拷贝操作。
删除客户机(虚拟机)示例代码:
private void undefineDomain() throws LibvirtException, DocumentException {
logger.info("undefine domain execute succeeded");
Connect connect = new Connect("qemu+tcp://192.168.10.231:16509/system");
Domain domain = connect.domainLookupByName("kvmdemo");
logger.info("虚拟机的id:{}", domain.getID());
logger.info("虚拟机的uuid:{}", domain.getUUIDString());
logger.info("虚拟机的名称:{}", domain.getName());
logger.info("虚拟机的是否自动启动:{}", domain.getAutostart());
logger.info("虚拟机的状态:{}", domain.getInfo().state);
domain.destroy(); // 强制关机
domain.undefine();
}
未完待续,后续将继续发布客户机启动、关机、强制关机、重启、强制重启;宿主机监控,客户机监控等。