基于xen和busybox创建虚拟机

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相关链接：xen虚拟化部署centos6.7系统

xen的简介

Xen是一个开放源代码虚拟机监视器，由剑桥大学开发。它打算在单个计算机上运行多达128个有完全功能的操作系统。

在旧（无虚拟硬件）的处理器上执行Xen，操作系统必须进行显式地修改（“移植”）以在Xen上运行（但是提供对用户应用的兼容性）。这使得Xen无需特殊硬件支持，就能达到高性能的虚拟化。

Xen的架构如图：

Xen虚拟机的组成：

Xen Hypervisor：

虚拟化技术通过在现有平台(机器)上添加一层薄的虚拟机监控程序(Virtual Machine Monitor，简称 VMM)软件而实现对系统的虚拟化，如虚拟处理器，虚拟内存管理器(MMU)和虚拟 I/O 系统等。虚拟机监控程序又被称之为监管程序(Hypervisor)。

Domain（Dom0，DomU）：

特权虚拟机：Dom0；特权域

为Xen提供控制工具的；直接驱动IO硬件设备；

与DomU交互；

Linux-2.6.37内核开始直接运行在Dom0上；

其他普通虚拟机：DomU；非特权域

Linux-2.6.24+内核开始支持

Xen的虚拟化实现方式：

Type-I型：二级虚拟化技术；直接在硬件上安装hypervisor，直接接管硬件资源，运行在其上的系统都是虚拟机；

管理方面更彻底；必须让hypervisor驱动硬件，

出现的问题是必须开发驱动程序？

解决方案：Xen只是驱动CPU和内存，不驱动IO设备

当系统启动时，硬件设备加载后加载hypervisor，hypervisor拥有访问硬件权限，hypervisor加载完成后启动一个虚拟机，虚拟机有自己的内核和用户空间，这个虚拟机是 特权虚拟机，为底层hypervisor提供管理程序，能功能是为hypervisor提供IO设备硬件驱动 程序的；

我们新建的虚拟机调用IO设备硬件时，是通过特权虚拟机驱动程序连接硬件实现；

xen虚拟化实现在CentOS 6.7上安装所需要的条件：

1）.需要在物理机上安装CentOS 6.7操作系统

2）.安装Xen软件包

3）.安装4.9.188的内核，可以使Xen运行在Dom0上

4）.配置好grub，然后启动Xen

5）.在用户空间上安装虚拟机Guest OS即可；

注意：最新版本的xen在CentOS 6.7平台上是只有DomU可以使用，Dom0是不能通过CentOS 6.6的原有内核实现，我这里是安装的xen-4.2.5版本的xen，还有将内核版本更新到了4.9.188；

简单介绍一些XEN和KVM：  

Xen：CentOS4-CentOS5是支持的；后续就是xen了，但是在内核版本Linux 2.6.37将xen收录进内核，CentOS7收录进内核；可以实现内核直接运行在Dom0上；

KVM：2006才出现；CentOS5.8开始支持；但是不稳定，红帽的收购造成了KVM的发展；

CentOS6.6的内核为2.6.32，不直接支持内核运行Xen的Dom0特权域；

可以支持直接运行在DomU

红帽为了支持KVM这个亲儿子的发展，将xen给赶出家门了。 -_-！

后来意识到XEN的使用率还是很高，所以又在后来收录进内核。

• xen的安装及Dom0的配置
• 安装xen-4.2.5版本的软件，更新内核版本到3.7.10
• 配置grub.conf配置文件
• 将xen设置为内核启动，而将CentOS的内核设置为Xen虚拟化平台的一个模块；
• 配置完成后重新启动Linux系统，启动完成后自动进入了Xen的Dom0环境
  

以上5个步骤参考最上面的相关链接部署

xen虚拟机的安装和配置

上面安装好Dom0D虚拟机后，下面我们就可以在其之上配置安装DomU虚拟机了。

DomU虚拟机的安装问题思考：

1）.DomU虚拟机的内核文件存放位置。

我们是在Dom0上构建DomU虚拟机，所以我们的内核文件存放在Dom0上；

第二种方式就是我们将内核文件存放在DomU虚拟机的虚拟磁盘中；

2）.DomU虚拟机的创建：

内核kernel，ramdisk都由Dom0提供，而DomU只提供用户空间；

由于Dom0虚拟机有完整的用户空间，我们可以将其复制进DomU虚拟机上使用；

1.简单DomU虚拟机构建

内核kernel和ramdisk都由Dom0提供，使用busybox为DomU虚拟机提供简单的用户空间；

1）.模拟创建虚拟机磁盘设备，构建本地环回文件：

2）.格式化虚拟磁盘设备


3）.编译安装busybox为DomU虚拟机提供用户空间
编译环境需要开发包组支持：
# yum groupinstall -y Development tools  
# yum install -y ncurses-devel glibc-static

获取busybox软件：
wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.29.3.tar.bz2

编译配置busybox：

# make menuconfig

配置如下图所示：

选择“Busybox settings”：

选择“Build options”选项，以静态二进制创建busybox，不共享库文件：


配置完成后点击exit，退出后点击yes保存：


执行安装
make

此处会有报错，诸如：
nsenter.c:(.text.nsenter_main+0x1be): undefined reference to `setns'
sync.c:(.text.sync_main+0x74): undefined reference to `syncfs'

重新执行make menuconfig
取消以下几项即可，看截图








再次执行make操作，成功编译


最后执行安装
make install



编译安装busybox完成后在这个目录会生成安装好的文件_install目录，我们将_install目录拷贝到挂载的虚拟磁盘中：


如果希望busybox这个用户空间能够设置网卡，我们还需要加载xen-netfront.ko进入虚拟机磁盘的指定目录，我们将Dom0中的xen-netfront.ko模块复制进虚拟机磁盘的lib/modules/目录中，并需要查看模块依赖关系，右下图可知，可以发现无依赖关系，我们可以直接使用：

复制完成后卸载虚拟机磁盘：

# umount /mnt

至此，虚拟磁盘就构建完成了。

4）.构建DomU虚拟机
复制虚拟机配置文件并编辑配置文件：




启动创建busybox这个虚拟机：
xl create busybox -c

查看虚拟机DomU中的ip地址，发现只存在lo环回设备，我们还未加载xen-netfront模块，我们加入网卡模块


设置IP地址


我们来进行ping测试



至此，一个简单的虚拟机的创建就完成了。


以上我们是用Guest0的vmlinuz和initramfs文件，这里我们也可以把文件放入到DomU的虚拟磁盘目录中，即使用DomU自有kernel来运行DomU，操作如下：
首先创建虚拟磁盘文件，以及拷贝xen的配置文件


首先我们需要对该虚拟磁盘进行分区格式化，分两个区，其中一个分区存放boot和kernel，以及initrd文件，另一个分区存放根文件系统

对虚拟磁盘进行分区，这里我们可以把其关联到本地回环设备上来，用losetup来实现
查看当前空闲的loop设备，使用losetup -f，这里显示的是/dev/loop1


由于上面我们已经有一个虚拟机busybox了，所以/dev/loop0正在使用当中，可使用losetup -a查看


开始实现关联本地回环设备


开始对/dev/loop1进行分区


查看/dev/loop1磁盘设备下的区分


我们在/dev/下并没有看到这两个分区设备，我们需执行下面这个步骤，来添加分区到map（/dev/mapper）中


接着对分区进行格式化


创建对应的挂载目录，并挂载分区至该目录上


拷贝kernel和initrd文件至/mnt/boot目录下，并且再安装grub，在/mnt/boot下多出来grub目录


在/mnt/boot/grub下创建编辑配置文件grub.conf


之前我们已经编译安装好busybox了，我们直接拷贝相关的根系统文件至/mnt/sysroot目录下，并创建其它相关的根系统文件，还要拷贝网卡设备xen-netfront.ko文件至/mnt/sysroot/lib/modules目录下


下面我们就可以拆除本地关联回环设备了，首先使用把映射文件删除，用kpartx -d /dev/loop1，再进行拆除，用losetup -d /dev/loop1，拆除之前，我们要卸载


编辑/etc/xen/busybox2配置文件


创建虚拟机，却报错，无法创建


错误原因：在宿主机上使用losetup对loop设备（qcow2格式的）进行关联、分区，格式化等，在GuestU中无法识别此类分区，反之，亦然。

这里我们还是使用raw格式的吧，重新创建虚拟磁盘文件


剩下的其它操作和上面一样，参考以上操作，诸如：拷贝kernel和initrd等文件，这里我就不重复操作了

修改配置文件里面的虚拟磁盘格式为raw，其它不需要动


创建启动虚拟机,有报错了


后来我把/mnt/boot/grub/grub.conf里面的xvda1改为了xvda2，才成功创建，不明白此处为什么xvda1不可以


针对上面的错误，网上查询给的原因：busybox不支持虚拟终端，需要真实存在的，到这里我也不知道怎么解决了，有知道的，回帖留言哈，万分感谢