虛擬化與云計算技術應用實踐項目化教程 課件 陳寶文 項目4、5 VIRT-MANAGER創(chuàng)建和管理虛擬機、虛擬網(wǎng)絡配置和管理

虛擬化與云計算應用實踐

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項目4

VIRT-MANAGER創(chuàng)建和管理虛擬機

學習目標知識目標了解virt-manager功能；掌握virt-manager使用。技能目標掌握RHEL8安裝virt-manager；掌握virt-manager的基本使用。通過本課程的學習你將可以項目引導virt-manager創(chuàng)建和管理虛擬機本項目介紹另一個Libvirt管理工具virt-manager，這個工具是一個輕量級應用程序套件，形式為一個管理虛擬機的圖形用戶界面。通過本項目為虛擬機配置磁盤、網(wǎng)卡等硬件，并對虛擬機進行管理。virt-manager簡介知識準備任務實施14使用virt-manager遠程連接服務器使用virt-manager創(chuàng)建和管理虛擬機123使用virt-manager管理存儲使用virt-manager動態(tài)遷移虛擬機1virt-manager簡介virt-manager是虛擬機管理器（VirtualMachineManager）這個應用程序的縮寫，是一個用于管理虛擬機的圖形化用戶接口，是用于管理KVM虛擬環(huán)境的主要工具。用戶可以通過它直觀地操作不同的虛擬機。virt-manager利用libvirt的API實現(xiàn)，它使用Unixsocket訪問libvirtd，默認情況下需要有root權限才能夠訪問socket。除了提供對虛擬機的管理功能之外，virt-manager還通過一個嵌入式虛擬網(wǎng)絡計算(VNC)客戶端查看器為虛擬機提供一個完整圖形控制臺。項目實施任務4-1使用virt-manager遠程連接服務器

任務4-2使用virt-manager創(chuàng)建和管理虛擬機任務4-3使用virt-manager管理存儲 任務4-4使用virt-manager動態(tài)遷移虛擬機 需要完成的任務：項目實施包括4個具體任務。本項目包括virt-manager遠程連接、創(chuàng)建虛擬機、管理存儲以及動態(tài)遷移虛擬機。

Project任務實施1使用virt-manager遠程連接服務器確保實驗環(huán)境中qemu-kvm和Libvirt服務已經(jīng)安裝并且正常運行步驟1：查看qemu、Libvirt和virt-manager安裝情況。[root@RHEL8~]#rpm-qa|grepqemu步驟2：打開virt-manager查看信息。步驟3：在虛擬系統(tǒng)管理器單擊“編輯”，打開圖4-3所示的“連接詳情”，可以顯示QEMU/KVM連接詳情的“概述”。通過選擇同一窗口中的“虛擬網(wǎng)絡（V）”或“存儲（S）”，還可以顯示網(wǎng)絡或存儲的相應情況，如圖4-4所示。步驟4：通過virt-manager連接遠程主機。圖4-3虛擬系統(tǒng)管理器打開QEMU/KVM連接詳情查看概述情況圖4-4虛擬系統(tǒng)管理器中查看虛擬網(wǎng)絡和存儲情況項目實施任務4-1使用virt-manager遠程連接服務器 任務4-2使用virt-manager創(chuàng)建和管理虛擬機任務4-3使用virt-manager管理存儲 任務4-4使用virt-manager動態(tài)遷移虛擬機 需要完成的任務：項目實施包括4個具體任務。本項目包括virt-manager遠程連接、創(chuàng)建虛擬機、管理存儲以及動態(tài)遷移虛擬機。

Project任務實施2使用virt-manager創(chuàng)建和管理虛擬機提前下載操作系統(tǒng)ISO鏡像rhel-server-6.5-x86_64-dvd.iso，放入RHEL8-1的/opt/boot目錄（1）打開virt-manager，執(zhí)行“文件”->“新建虛擬機”。（2）生成新虛擬機有5個步驟。步驟1：本處選擇“本地安裝介質（ISO映像或者光驅）”。也可以選擇網(wǎng)絡安裝、網(wǎng)絡引導或者導入磁盤映像。步驟2：選擇安裝介質的位置，單擊“瀏覽”按鈕，選擇存儲池已有的安裝光盤鏡像，系統(tǒng)會自動檢測操作系統(tǒng)版本。單擊“前進”按鈕進入下一個步驟。步驟3：設置內(nèi)存和CPU的大小，數(shù)值不能超過主機提供的資源上限。設置好后，單擊“前進”按鈕。步驟4：為虛擬機啟用存儲，默認是在當前主機的/var/lib/libvirt/images里面創(chuàng)建存儲卷，單擊“前進”按鈕。也可以選擇或創(chuàng)建自定義存儲，選擇在其他地方創(chuàng)建存儲卷。步驟5：為新創(chuàng)建的虛擬機起名，這里填rhel6.5，并在安裝前確認安裝概況，本例不繼續(xù)修改“網(wǎng)絡”情況，直接單擊“完成”按鈕。接著打開圖4-16的虛擬硬件詳情頁。（3）如圖4-17所示，在虛擬機的硬件詳情頁面上，修改“顯示協(xié)議Spice”的選項，將Spice服務器類型，修改為VNC服務器。保存修改后單擊“開始安裝”按鈕，開始創(chuàng)建虛擬機。（4）在圖4-19連接窗口中輸入虛擬機登錄密碼，進入安裝界面。（5）安裝成功后，在本地QEMU/KVM下已產(chǎn)生一個新的虛擬機rhel6.5。項目實施任務4-1使用virt-manager遠程連接服務器 任務4-2使用virt-manager創(chuàng)建和管理虛擬機任務4-3使用virt-manager管理存儲

任務4-4使用virt-manager動態(tài)遷移虛擬機 需要完成的任務：項目實施包括4個具體任務。本項目包括virt-manager遠程連接、創(chuàng)建虛擬機、管理存儲以及動態(tài)遷移虛擬機。

Project任務實施3使用virt-manager管理存儲通過VMwareworkstation給宿主機RHEL8添加一塊磁盤，然后將這塊硬盤添加到宿主機RHEL8的存儲池里，再創(chuàng)建存儲卷分配給虛擬機rhel6-2(1)在“添加硬件向導”中給宿主機添加一塊磁盤0.2GB。添加后重啟宿主機，查看磁盤添加情況。(2)為新添加的磁盤sdb建立分區(qū)sdb1，格式化后掛載到/mnt/sdb1上。(3)打開virtmanager，選擇“編輯（E）”，單擊“連接詳情（C）”進入配置詳情頁面，單擊“存儲（S）”。能看到已有的存儲池Default，這是安裝Libvirt后系統(tǒng)自動在/var/lib/libvirt/images創(chuàng)建。類型為文件系統(tǒng)目錄，空間大小是宿主機原磁盤的空間大小。(4)創(chuàng)建存儲池sdb。(5)創(chuàng)建存儲卷test.qcow2。單擊sdb存儲池“卷”右邊的“+”號，設置存儲卷test.qcow2大小為0.1GiB，單擊“完成”。(6)將test.qcow2存儲卷放入rhel6-2虛擬機。(7)在rhel6-2虛擬機，使用lsblk命令查看磁盤情況，發(fā)現(xiàn)新添加一個102.4M的磁盤vda。項目實施任務4-1使用virt-manager遠程連接服務器 任務4-2使用virt-manager創(chuàng)建和管理虛擬機任務4-3使用virt-manager管理存儲 任務4-4使用virt-manager動態(tài)遷移虛擬機

需要完成的任務：項目實施包括4個具體任務。本項目包括virt-manager遠程連接、創(chuàng)建虛擬機、管理存儲以及動態(tài)遷移虛擬機。

Project任務實施4使用virt-manager動態(tài)遷移虛擬機通過VMwareworkstation給宿主機RHEL8添加一塊磁盤，然后將這塊硬盤添加到宿主機RHEL8的存儲池里，再創(chuàng)建存儲卷分配給虛擬機rhel6-2(1)配置nfs共享服務器。(2)在REHEL8-1上打開virt-manager管理器，進入“QEMU/KVM連接詳情”進行設置。(3)在nfs共享服務器/opt/share目錄下新建一個文件test，驗證共享情況。(4)單擊卷的“+”號，打開“添加存儲卷”，輸入名稱rhel6.5，最大容量設置為10GiB，分配5GiB，單擊“完成”。共享存儲池中創(chuàng)建共享卷rhel6.5。(5)在nfs服務器上查看共享卷rhel6.5(6)創(chuàng)建RHEL8-2共享存儲池（參考RHEL8-1上的操作,此處省略），注意保持路徑一致。(7)安裝虛擬機到存儲服務器share上。(8)在RHEL8-1上建立與RHEL8-2的連接，單擊RHEL8-1虛擬系統(tǒng)管理器上的“文件（F）”，選擇“添加連接（A）”。輸入RHEL8-2的主機名及用戶名，單擊右下角的“連接（N）”。(9)輸入RHEL8-2的root賬戶登錄密碼，完成RHEL8-1和RHEL8-2連接。(10)在熱遷移虛擬機rhel6.5-2過程中可以測試服務的連通性，以檢驗業(yè)務是否中斷。virt-manager功能通過本課程，我們學習了內(nèi)容總結安裝virt-managervirt-manager的基本使用虛擬化與云計算應用實踐

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項目5虛擬網(wǎng)絡配置和管理

學習目標知識目標了解虛擬網(wǎng)絡模型；了解橋接概念；了解軟件定義網(wǎng)絡及GRE協(xié)議；了解虛擬網(wǎng)絡設備。技能目標掌握brctl和qemu-kvm搭建虛擬網(wǎng)絡；掌握OpenvSwitch的安裝和配置；掌握OpenvSwitch搭建虛擬網(wǎng)絡。通過本課程的學習你將可以項目引導虛擬網(wǎng)絡配置和管理本項目通過搭建實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡的橋接模型和NAT模型，配置虛擬交換機等任務，熟悉虛擬網(wǎng)絡的設備和配置方法，維護和管理虛擬網(wǎng)絡。傳統(tǒng)網(wǎng)絡和虛擬網(wǎng)絡知識準備任務實施14使用veth連接兩個namespace實現(xiàn)橋接網(wǎng)絡模型123實現(xiàn)NAT網(wǎng)絡模型在RHEL8上安裝openvswitch423虛擬網(wǎng)絡設備veth-pair虛擬交換機OpenvSwitchGRE協(xié)議及原理65熟悉ovs管理網(wǎng)橋的相關命令使用ovs創(chuàng)建gre隧道網(wǎng)絡1傳統(tǒng)網(wǎng)絡和虛擬網(wǎng)絡在傳統(tǒng)網(wǎng)絡基礎架構中，為了實現(xiàn)服務器間的通信，每個服務器都包含一個或者多個網(wǎng)絡接口（NIC），它們連接到一個外部網(wǎng)絡設施上。常見的物理網(wǎng)絡設備有：集線器、交換機、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關、網(wǎng)卡等。如圖5-1所示，交換機連接網(wǎng)卡支持端點間高效的數(shù)據(jù)包通信。圖5-1傳統(tǒng)網(wǎng)絡基礎架構1傳統(tǒng)網(wǎng)絡和虛擬網(wǎng)絡網(wǎng)絡虛擬化就是把網(wǎng)絡層的一些功能從硬件中剝離出來，建立了網(wǎng)絡虛擬層，這使得應用本身無需關心很多傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡信息，比如路由，IP等等，這些由網(wǎng)絡虛擬層來管。而底層的硬件很多復雜的信息及其配置也由網(wǎng)絡虛擬層來托管。由于很多信息被抽取到網(wǎng)絡虛擬層，讓管理和配置將更為高效，并且也更容易實現(xiàn)配置的可編程化和一致性。虛擬的網(wǎng)絡設施如圖5-2所示。圖5-2虛擬的網(wǎng)絡設施2虛擬網(wǎng)絡模型KVM虛擬機提供的三種網(wǎng)絡模式，分別是橋接網(wǎng)絡、NAT網(wǎng)絡和隔離網(wǎng)絡模式。網(wǎng)絡拓撲圖如圖5-3所示。圖5-3虛擬網(wǎng)絡模型3虛擬網(wǎng)絡設備veth-pairveth-pair是一對的虛擬設備接口，一端連著協(xié)議棧，一端彼此相連。它常常充當著一個橋梁，連接著各種虛擬網(wǎng)絡設備，典型的例子像“兩個namespace之間的連接”等。namespace是Linux2.6.x內(nèi)核版本之后支持的特性，主要用于資源的隔離。有了namespace，一個Linux系統(tǒng)就可以抽象出多個網(wǎng)絡子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)間都有自己的網(wǎng)絡設備，協(xié)議棧等，彼此之間互不影響。如圖5-4所示。4虛擬交換機OpenvSwitch虛擬網(wǎng)絡設施的關鍵開發(fā)之一就是虛擬交換機的開發(fā)。跟傳統(tǒng)的物理交換機相比，虛擬交換機配置更加靈活。一臺普通的服務器可以配置出數(shù)十臺甚至上百臺虛擬交換機，且端口數(shù)目可以靈活選擇。如圖5-5所示。圖5-5分布式虛擬交換機5GRE協(xié)議及原理通用路由封裝（GenericRoutingEncapsulation，GRE）協(xié)議是對某些網(wǎng)絡層協(xié)議的數(shù)據(jù)報進行封裝，使這些被封裝的數(shù)據(jù)報能夠在另一個網(wǎng)絡層協(xié)議中傳輸。GRE是VPN（VirtualPrivateNetwork）的第三層隧道協(xié)議，在協(xié)議層之間采用了一種被稱之為隧道（Tunnel）的技術。一個報文要想在Tunnel中傳輸，必須要經(jīng)過加封裝與解封裝兩個過程，下面如圖5-6所示的網(wǎng)絡為例說明這兩個過程。圖5-6加封裝與解封裝過程項目實施任務5-1使用veth連接兩個namespace任務5-2實現(xiàn)橋接網(wǎng)絡模型任務5-3實現(xiàn)NAT網(wǎng)絡模型任務5-4在RHEL8上安裝openvswitch任務5-5熟悉ovs管理網(wǎng)橋的相關命令任務5-6使用ovs創(chuàng)建gre隧道網(wǎng)絡需要完成的任務：項目實施包括6個具體任務。本項目包括使用veth、實現(xiàn)橋接、NAT模型，安裝openvswitch，使用OVS管理網(wǎng)橋及創(chuàng)建gre隧道。

Project任務實施1使用veth連接兩個namespaceveth提供了一種連接兩個networknamespace的方法。在本任務中將vethpair的兩端veth-ns1和veth-ns2分別放入ns1和ns2這兩個不同的networknamespace，就可以把這兩個networknamespace連起來，形成一個點對點的二層網(wǎng)絡。（1）創(chuàng)建創(chuàng)建兩個networknamespacens1和ns2。[root@RHEL8-1~]#ipnetnsaddns1[root@RHEL8-1~]#ipnetnsaddns2 （2）創(chuàng)建一個vethpair。[root@RHEL8-1~]#iplinkaddveth-ns1typevethpeernameveth-ns2（3）將vethpair一端的虛擬網(wǎng)卡放入ns1，另一端放入ns2，這樣就相當于采用網(wǎng)線將兩個networknamespace連接起來了。[root@RHEL8-1~]#iplinksetveth-ns1netnsns1[root@RHEL8-1~]#iplinksetveth-ns2netnsns2（4）為兩個網(wǎng)卡分別設置IP地址，這兩個網(wǎng)卡的地址位于同一個子網(wǎng)192.168.1.0/24中。[root@RHEL8-1~]#ip-nns1addradd192.168.1.1/24devveth-ns1[root@RHEL8-1~]#ip-nns2addradd192.168.1.2/24devveth-ns2（5）使用iplink命令設置兩張?zhí)摂M網(wǎng)卡狀態(tài)為up。[root@RHEL8-1~]#ip-nns1linksetveth-ns1up[root@RHEL8-1~]#ip-nns2linksetveth-ns2up（6）從ns1pingns2的ip地址。[root@RHEL8-1~]#ipnetnsexecns1ping192.168.1.2PING192.168.1.2(192.168.1.2)56(84)bytesofdata.64bytesfrom192.168.1.2:icmp_seq=1ttl=64time=0.147ms64bytesfrom192.168.1.2:icmp_seq=2ttl=64time=0.034ms任務實施2實現(xiàn)橋接網(wǎng)絡模型在本任務中，通過nmcli命令實現(xiàn)KVM橋接網(wǎng)絡模型。首先為宿主機RHEL8添加雙網(wǎng)卡，其中網(wǎng)卡ens33設置ip地址為192.168.0.200，管理VMware虛擬機rhel6-3。網(wǎng)卡ens37與br0橋接，設置ip地址為172.24.2.10。（1）配置ens33的ip地址192.168.0.200。[root@RHEL8~]#nmclicaddcon-nameens33ipv4.methodmanualifnameens33autoconnectnotypeEthernetipv4.addresses192.168.0.200/24gw4192.168.0.1[root@RHEL8~]#nmcliconnectionupens33[root@RHEL8~]#cat/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33DEVICE=ens33NAME=ens33ONBOOT=yesIPADDR=192.168.0.200（2）通過nmcli創(chuàng)建網(wǎng)橋br0，ip地址與本地windows網(wǎng)段172.24.2.0相同。[root@RHEL8~]#nmcliconnaddtypebridgecon-namebr0ifnamebr0[root@RHEL8~]#cd/etc/sysconfig/network-scripts/[root@RHEL8network-scripts]#vimifcfg-br0Type=bridgeDEVICE=br0NAME=br0ONBOOT=yesIPADDR=172.24.2.10（3）配置ens37，設置橋接br0。重新啟動網(wǎng)絡連接。

[root@RHEL8~]#vim/etc/sysconfig/network-script/ifcfg-ens37….DEVICE=ens37NAME=ens37ONBOOT=yesBRIDGE=br0…[root@RHEL8~]#systemctlrestartNetworkManager任務實施2實現(xiàn)橋接網(wǎng)絡模型在本任務中，通過nmcli命令實現(xiàn)KVM橋接網(wǎng)絡模型。首先為宿主機RHEL8添加雙網(wǎng)卡，其中網(wǎng)卡ens33設置ip地址為192.168.0.200，管理VMware虛擬機rhel6-3。網(wǎng)卡ens37與br0橋接，設置ip地址為172.24.2.10。（4）修改客戶機rhel6-3的XML文件。[root@RHEL8~]#virshlist--all[root@RHEL8~]#cd/etc/libvirt/qemu[root@RHEL8qemu]#virsheditrhel6-3.xml#參考項目3修改配置文件中特定信息，本節(jié)修改橋接網(wǎng)絡為br0（5）根據(jù)虛擬機rhel6-3配置文件定義虛擬機，查看虛擬機列表并啟動rhel6-3。[root@RHEL8~]#virshdefinerhel6-3.xml[root@RHEL8~]#virshlist–all[root@RHEL8~]#virshstartrhel6-3（6）登錄虛擬機rhel6-3，修改ip地址為br0網(wǎng)段，重啟網(wǎng)絡服務。[root@rhel6-3~]#vi/etc/sysconfig/network-script/ifcfg-eth0…DEVICE=eth0ONBOOT=yesIPADDR=172.24.2.11[root@rhel6-3~]#servicenetworkrestart（7）測試虛擬機rhel6-3與宿主機RHEL8的連通性，測試虛擬機rhel6-3與外網(wǎng)連通性。[root@rhel6-3~]#ping172.24.2.10PING172.24.2.10(172.24.2.10)56(84)bytesofdata.64bytesfrom172.24.2.10:icmp_seq=1ttl=64time=0.064ms64bytesfrom172.24.2.10:icmp_seq=2ttl=64time=0.070ms[root@rhel6-3~]#ping192.168.0.103PING192.168.0.103(192.168.0.103)56(84)bytesofdata.64bytesfrom192.168.0.103:icmp_seq=1ttl=64time=0.088ms64bytesfrom192.168.0.103:icmp_seq=2ttl=64time=0.053ms任務實施3實現(xiàn)NAT網(wǎng)絡模型（1）打開宿主機的虛擬系統(tǒng)管理器，依次單擊編輯（E）→連接詳情（C）（2）選擇菜單欄第二項虛擬網(wǎng)絡（V），單擊左下角刪除default網(wǎng)絡，單擊“+”號添加虛擬網(wǎng)絡（3）創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡vbr（4）創(chuàng)建完成后，虛擬網(wǎng)絡界面出現(xiàn)剛剛創(chuàng)建好的虛擬網(wǎng)絡vbr，右側為虛擬網(wǎng)絡參數(shù)。（5）進入虛擬機rhel6-2的虛擬硬件詳情（6）將虛擬機rhel6-2的虛擬網(wǎng)卡NIC，網(wǎng)絡源更改為“虛擬網(wǎng)絡‘vbr’：NAT”，設備型號更改為“rtl8139”，單擊右下角的“應用”按鈕（7）進入虛擬機rhel6-2查看網(wǎng)絡情況，可以發(fā)現(xiàn)獲得了分配的IP地址192.168.1.157。（8）使用ping命令測試虛擬機rhel6-2和宿主機RHEL8的連通性任務實施4在RHEL8上安裝OpenvSwitch（1）查看當前Linux操作系統(tǒng)版本，本任務中添加阿里云鏡像源作為軟件倉庫。（2）EPEL是由Fedora社區(qū)打造，為RHEL及衍生發(fā)行版如CentOS、ScientificLinux等提供高質量軟件包的項目。裝上了EPEL之后，就相當于添加了一個第三方源。添加上OpenStack存儲庫，安裝相關軟件包。（3）編譯并安裝源碼包。（4）加載所需的內(nèi)核模塊，啟動OpenvSwitch相關應用程序。（5）建立OpenvSwitch配置文件和數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)ovsdb模板創(chuàng)建ovsdb數(shù)據(jù)庫，用于存儲虛擬交換機的配置信息（6）啟動OVS主進程，查看OVS進程是否啟動。（7）至此完成OVS安裝，查看所安裝OVS的版本號。任務實施5熟悉ovs管理網(wǎng)橋的相關命令[root@RHEL8~]#ovs-vsctladd-brbr0 //添加網(wǎng)橋br0[root@RHEL8~]#ovs-vsctllist-br //列出openvswitch中所有的網(wǎng)橋[root@RHEL8~]#ovs-vsctlbr-existsbr0 //判斷網(wǎng)橋是否存在[root@RHEL8~]#ovs-vsctladd-portbr0eth0 //將物理網(wǎng)卡掛接到網(wǎng)橋[root@RHEL8~]#ovs-vsctla