--- pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab1 [2016/11/14 16:20]
msl utworzono
+++ pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab1 [2019/06/27 15:50] (aktualna)
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-====== XEN: instalacja i zarządzanie gośćmi ======
+====== XEN: instalacja usług i dodawanie gości ======
+Celem laboratorium jest zapoznanie się z instalacją i konfiguracją hypervisora Xen. Po zakończeniu laboratorium student powinien rozumieć architekturę, na której oparty jest Xen; potrafić go zainstalować i skonfigurować podstawowe domeny gości.
+===== Preliminaria =====
+Jak wszystko na Debianie (jeśli ktoś nie zauważył, pracujemy na Debianie), wymagane programy instalujemy menadżerem paczek ''apt-get''. Krótka instrukcja obsługi dla niewtajemniczonych:
+<code bash>
+apt-get install paczka
+</code>
+instaluje paczkę. Kiedy w treści laboratorium pojawi się sformułowanie: instalujemy paczkę 'nazwa paczki', należy użyć apt-get'a.
+===== Lekcja 1: Nazewnictwo =====
+Aczkolwiek nazwa ma mało wspólnego ze znaną [[https://youtu.be/_dF3VTOcbuo|bohaterką lat 90-tych]], warto zapamiętać, że w obu przypadkach powinno wymawiać się 'X' jako 'z'. Zatem 'zen'.
+===== Lekcja 2: Z wielką mocą przychodzi wielka odpowiedzialność =====
+W związku z tym, że konfiguracja Xena wymaga licznych uprawnień, będą Państwo pracować na koncie root'a. Mogą Państwo zatem wszystko zepsuć. W razie odczuwania nieodpartej potrzeby psucia (także w przypadku wątpliwości, czy jakaś komenda czegoś nie zepsuje/nie zepsuła) proszę wołać prowadzącego. Za egoistyczne psucie "samemu" zostały obmyślone wyrafinowane kary:
+  - brak obecności;
+  - brak zaliczenia;
+  - rozmowa z Dziekanem na temat przyszłości studiowania na tym wydziale.
+Aby zalogować się na konto root'a, należy wykonać w terminalu polecenie:
+<code bash>sudo su</code>
+===== Lekcja 3: Czy nasz sprzęt da radę =====
+Xen wspiera (w drobnym uproszczeniu) trzy rodzaje gości:
+  - PV (Paravirtualization) --- goście są świadomi tego, że są tylko gośćmi na maszynie gospodarzy. Nie muszą udawać, że mają prawdziwy sprzęt --- ten typ gości nie wymaga wsparcia sprzętowego dla wirtualizacji. W szczególności mogłoby nawet dojść do tego, że XEN jest zainstalowany na gościu KVM, i posiada gości PV.
+  - HVM (Hardware-Assisted Virtualization) --- tak zwana pełna wirtualizacja. Goście nie są świadomi istnienia gospodarza, trzeba im zatem zapewnić całą infrastrukturę. Wymaga to wsparcia sprzętowego.
+  - PV+HVM --- obie techniki można mieszać, uzyskująć efekt hybrydowy, np. goście HVM mają zainstalowane specjalne sterowniki pozwalające im lepiej pracować w środowisku Xen.
+Zatem, jeżeli chcemy obsługiwać pełną wirtualizację, musimy sprawdzić czy posiadamy wsparcie sprzętowe.
+  - I metoda (niezalecana): sprawdzić w dokumentacji procesora
+  - II metoda: sprawdzić wyjście komendy: <code bash>lscpu</code> w poszukiwaniu sekcji "Wirtualizacja" (ew. angielski odpowiednik). Powinno znajdować się tam informacja, jakie technologie są wspierane, w przypadku procesora marki AMD, szukamy nazwy 'AMD-V'.
+  - III metoda (zalecana): sprawdzić zawartość pliku ''/proc/cpuinfo'' pod kątem występowania napisów 'vmx' (technologia Intela) lub 'svm' (technologia AMD). Polecamy zastosowanie narzędzi typu ''grep'', ''egrep'', etc.
+**Pytanie 1**: czy nasz sprzęt wspiera writualizację sprzętową? Jeśli tak, to w jakiej technologii?
+Jeśli chodzi o inne wymagania sprzętowe, wiele zależy od typu gości. Dobrze byłoby mieć więcej niż jeden rdzeń, np. po jednym na gościa + gospodarz. Poza tym rozsądnie jest założyć, że gość może zużyć około 512MB RAM'u i jakieś 5GB miejsca na dysku twardym.
+**Pytanie 2:** Czy nasze PC'y wystarczą na spokojne uruchomienie trzech gości?
+  * Podpowiedź 1: proszę posiłkować się narzędziami: ''lscpu'', ''fdisk'', ''free''.
+  * Podpowiedź 2: zanim zaczną Państwo wołać prowadzącego, proszę sprawdzić dokumentację polecenia, np. <code bash>fdisk --help</code> lub <code bash>man fdisk</code>
+===== Lekcja 4: Konfiguracja sieci =====
+Żeby być dobrym gospodarzem, trzeba mieć skonfigurowaną sieć. Xen **nie** zrobi tego za nas. Potrzebujemy mostka ("bridge interface"), który pozwoli nam maszyny gości podpiąć pod fizyczny interfejs sieciowy. Istnieje co najmniej pięć narzędzi potrafiących stworzyć bridge interface:
+  - NetworkManager (nawet z poziomu GUI),
+  - systemd,
+  - ip,
+  - bridgeutils,
+  - zwykły edytor tekstu.
+Mamy to nieszczęście, że Debian wspiera wszystkie z nich. Ze względu na prostotę użyjemy ostatniej metody (nie znaczy najlepszej). Zacznijmy od instalacji pakiety ''bridge-utils'' (patrz: [[pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab1#Preliminaria:|preliminaria]]). Dzięki temu pakietowi możemy używać nowej komendy ''brctl'', służącej do kontrolowania istniejących mostków.
+**Pytanie 3:** Ile jest aktualnie mostków w systemie, jak je wyświetlić? Proszę skorzystać z dokumentacji komendy.
+Zanim dodamy mostek, musimy sprawdzić jakie fizyczne interfejsy sieciowe istnieją w naszym systemie. Ponownie istnieje na to setka sposobów, ale najprościej jest użyć polecenia:
+<code bash>
+ip addr show
+</code>
+i znaleźć połączenie posiadające przypisany adres ip.
+**Pytanie 4:** Ile jest fizycznych interfejsów sieciowych w systemie i jak się nazywają?
+<WRAP center round important 60%>
+UWAGA: gdyby ktoś te laboratoria wykonywał przez sesję ssh, niech ma się na baczności. Bardzo łatwo można doprowadzić do zerwania połączenia, więc zawsze trzeba mięć pod ręką inny sposób komunikacji.
+</WRAP>
+Aby dodać mostek, edytujemy plik ''/etc/network/interfaces''. Aktualnie powinien tam być tylko jeden wpis na temat interfejsu ''loopback''. Poniżej dopisujemy wpis dotyczący fizycznego interfejsu.
+<code>
+iface <nazwa fizycznego interfejsu sieciowego> inet manual
+</code>
+''manual'' mówi tyle, że interfejs ten ma mięć ręczny ustawiany adres ip. Robimy tak dlatego, że od teraz to mostek będzie odpowiadał za komunikację i to on będzie korzystał z tego adresu. W tym celu dopisujemy nowy wpis dotyczący interfejsu mostka o wiele mówiącej nazwie ''xenbr0'':
+<code>
+auto xenbr0
+iface xenbr0 inet dhcp
+    bridge_ports <nazwa fizycznego interfejsu sieciowego>
+</code>
+, gdzie nazwa występująca po ''bridge_ports'' mówi, z jakiego interfejsu fizycznego będzie korzystał mostek.
+Teraz proszę zrestartować system, np. komendą ''reboot''.
+**Pytanie 5:** Ile teraz mostków jest w systemie?
+**Pytanie 6:** Proszę ponownie użyć komendy: ''ip addr show''. Jakie zmiany wystąpiły w połączeniu domyślnym?
+===== Lekcja 5: Instalacja =====
+Zaczynamy łatwo, proszę zainstalować paczkę ''xen-hypervisor''.
+Teraz zacznie się dziać magia: otóż, Xen to taki trochę system operacyjny pasożyt korzystający z zasobów, sterowników, etc. systemu gospodarza. Żeby mógł się dossać do naszego systemu musimy go uruchomić jak każdy inny system operacyjny --- z poziomu menadżera bootowania GRUB. Możemy to zrobić ręcznie wybierając odpowiednią pozycję przy włączaniu komputera, ale w przypadku serwerów to głupi pomysł. W przypadku awarii chcemy, żeby Xen włączył się domyślnie.
+Kolejność opcji bootowania określona jest przez nazwy plików w katalogu ''/etc/grub.d''. Plik o mniejszym numerku na początku ma większy priorytet. Pliki ''00_header'' i ''05_debian_theme'' mają największy priorytet, bo to one definiują wygląd menu bootowania. Plik ''10_linux'' natomiast to nasz poczciwy debian, który ma aktualnie większy priorytet od Xena: ''20_linux_xen''. Najprostszym sposobem, żeby to zmienić, to zmienić nazwę na, np. ''08_linux_xen''. Problemem byłoby jednak, gdyby ktoś zaktualizował paczkę ''xen-linux-system'', mogłyby wtedy powstać konflikty. Żeby zmienić nazwę pliku z paczki tak, żeby nie doszło do konfliktów, trzeba użyć narzędzia ''dpkg-divert'', np.
+<code bash>
+dpkg-divert --add --rename --divert <nowa ścieżka pliku> <stara ścieżka pliku>
+</code>
+Proszę użyć tego narzędzia, aby zmienić nazwę ''20_linux_xen'' na ''08_linux_xen''. O wyniki operacji proszę się upewnić korzystając z komendy ''ls''.
+Następnie proszę uruchomić komendę:
+<code bash>
+update-grub
+</code>
+Jest to komenda aktualizująca konfigurację gruba i należy ją wywołać przy **każdej** zmianie jego konfiguracji.
+Teraz ponownie włączamy komputer ponownie. Xen powinien być pierwszą opcją na liście.
+===== Lekcja 6: konfiguracja domeny gospodarza =====
+Teraz znowu jesteśmy w grze, nie powinniśmy odczuwać żadnej różnicy, ale... nasz poczciwy debian jest teraz jedną z maszyn (domen) Xena! Wyjątkową, bo wyjątkową, ale zawsze. Żeby upewnić się, że Xen działa, możemy zalogować się na konto roota i wykonać kilka komend konsoli xena, np.
+<code bash>
+xl info
+xl list
+xl help
+xl top
+</code>
+**Pytanie 7:** Jak się nazywa domena naszego poczciwego Debiana?
+**Pytanie 8:** Do czego służy komenda ''xl top''?
+Zanim przejdziemy do instalacji gości, musimy zadbać o naszego gospodarza. Problemem jest to, że aktualnie gospodarz to zwykła domena, która będzie musiała współdzielić zasoby z innymi gośćmi. W szczególnym przypadku może zabraknąć zasobów dla gospodarza. Dlatego też musimy zarezerwować dla niego trochę pamięci i czasu procesora.
+==== Pamięć  ====
+Plik konfiguracji Xena: ''/etc/xen/xend-config.sxp'' ma  lisp'ową składnię, tzn. żeby ustawić opcję o nazwie ''opcja'' na wartość ''wartość'', należy w nim wpisać linijkę:
+<code lisp>
+(opcja wartość)
+</code>
+Interesują nas dwie opcje:
+   * ''dom0-min-mem'', której wartość to ram (w megabajtach) zarezerwowany dla domeny gospodarza.
+   * ''enable-dom0-ballooning'', której wartość to boolean (yes/no), oznaczający, czy Xen może pożyczać pamięć od domeny gospodarza  dla innych gości.
+**Zadanie 1:** Proszę, używając pliku konfiguracyjnego, zarezerwować dla gospodarza jeden gigabajt ramu i zabronić Xenowi pożyczania pamięci.
+Plik konfiguracji gruba: ''/etc/default/grub'' zawiera domyślne opcje bootowania. W szczególności można w nim przekazać dodatkowe argumenty w zmiennej ''GRUB_CMDLINE_XEN'', np.
+<code bash>
+GRUB_CMDLINE_XEN="opcja1=wartosc opcja2=wartosc flaga"
+</code>
+Aby zarezerwować pamięć dla domeny gospodarza, trzeba ustawić opcję bootowania Xena o nazwie "dom0_mem" na wartość odpowiadającą rezerwowanej pamięci, np. "512M" (zachęcam jednak, by użyć wyższej wartości).
+**Zadanie 2:** Proszę wpisać odpowiednie wartości w pliku konfiguracyjnym gruba. Następnie zrestartować system i sprawdzić, czy zmiany rzeczywiście zostały wprowadzone.
+**Pytanie 9**: Czy pamiętaliście o wywołaniu komendy, która zawsze trzeba wywołać przy zmianie konfiguracji gruba?
+==== Procesor ====
+Chcemy zarezerwować chociaż jeden rdzeń dla naszego dzielnego debiana. Żeby to zrobić, należy wykonać dwa **zadanka**:
+  * w konfiguracji xena, ustawić wartość opcji ''dom0-cpus'' na wartość ''1''
+  * w konfiguracji gruba, dodać do opcji bootowania xena:
+    * opcję dom0_max_vcpus o wartości 1
+    * flagę (czyli opcję bez wartości dom0_vcpus_pin)
+I znowu magiczna komenda, i znowu restart, i znowu trzeba sprawdzić, czy wszystko działa według naszych gustów.
+===== Lekcja 7: Instalowanie gości =====
+Dobra, zbliżamy się do meritum. Żeby stworzyć domenę "gościa", wystarczy użyć komendy:
+<code bash>
+xl create <ścieżka do pliku konfiguracji gościa>
+</code>
+Rzecz się wydaje prosta, ale brakuje nam pliku konfiguracji maszyny. Moglibyśmy stworzyć własny na podstawie dokumentacji i plików przykładowych: ''/etc/xen/xlexample.hvm'' oraz ''/etc/xen/xlexample,pvlinux'', ale spróbujmy zrobić to prościej.
+Zacznijmy od zainstowania pakietu ''xen-tools''. Zawiera on kilka narzędzi, nas zainteresuje w szczególności jedno: ''xen-create-image''.
+**Zadanie 3:** Korzystające z dokumentacji tego polecenia, proszę stworzyć obraz spełniający dane warunki:
+  * nazwa hosta: "lab1"
+  * pamięć 512MB
+  * dwa wirtualne procesory
+  * sieć skonfigurowana przez dhcp
+  * dystrybucja debian stretch
+  * zapis obrazu używając lvm, grupy o nazwie ''sitw'' (ostatnia opcja w manualu komendy).
+    * jeśli lvm nie jest skonfigurowane na hoście, proszę zapisać obraz w postaci pliku w katalogu domowym "studenta"
+Narzędzie pobiera i konfiguruje dla Państwa świeżą instalacje debiana, proszę spędzić 5 minut na lekturze internetu, co to jest lvm. Lub innych konstruktywnych zajęciach.
+**Pytanie 11:** Jakie jest hasło root'a utworzonej maszyny?
+Po udanym utworzeniu obrazu gościa, trzeba uruchomić maszynę. Jej plik konfiguracyjny znajduje się w ''/etc/xen''. Proszę użyć komendy ''xl create'' do uruchomienia maszyny.
+**Pytanie 12:** Jaki jest teraz wynik komendy ''xl list''.
+**Pytanie 13:** Ile istnieje teraz interfejsów sieciowych na gospodarzu?
+===== Lekcja 8: Sterowanie gośćmi =====
+Aby zalogować się na gościa wystarczy użyć komendy:
+<code bash>
+xl console <nazwa gościa>
+</code>
+Mam nadzieję, że pamiętają Państwo hasło roota... Jeżeli uda się Państwu zalogować na maszynę, konsolę można opuścić używając skrótu ''CTRL+]''.
+Istnieją oczywiście inne metody logowania do maszyny gościa. Spróbujmy zalogować się na niego przez ssh i stworzyć na nim jakąś usługę, żeby nie czuł się bezużyteczny.
+==== Konfiguracja SSH na gościu ====
+  - Tworzymy na gościu nowego użytkownika nie-roota (''xl console'' + ''adduser'').
+  - Jako root uruchamiamy ssh (''systemctl start ssh && systemctl enable ssh'').
+  - Jako root sprawdzamy adres ip interfejsu sieciowego (to chyba już umiemy)
+  - Opuszczamy maszynę
+Teraz wystarczy zalogować się poprzez ssh używając nowo stworzonego użytkownika na podanym adresie.
+<code bash>
+ssh user@adres
+</code>
+**Pytanie 13:** Czy kolega/żanka z innej grupy też może zalogować się przez ssh na Państwa gościa?
+==== Wirtualny serwer WWW ====
+  - Logujemy się na konto root'a na gościu
+  - Instalujemy pakiet ''apache2''
+  - Uruchamiamy usługę ''apache2'' (znowy ''systemctl'', chyba już Państwo załapali jak to działa?)
+  - Modyfikujemy plik ''/var/www/html/index.html''
+  - Z poziomu gospodarza uruchamiamy przeglądarkę i oglądamy stronę pod adresem IP gościa.
+**Pytanie 14:** Czy kolega/żanka z innej grupy też widzi Państwa stronę?
+===== Lekcja 9: Sprzątanie =====
+**Zadanie 4:** Zatrzymać gościa jednym z poleceń 'xl'.
+**Zadanie 5:** Usunąć obraz gościa poleceniem ''xen-delete-image''
+Teraz trzeba tylko przygotować komputer na przybycie kolejnej grupy laboratoryjnej. W tym celu, proszę uruchomić, jako root, komendę:
+<code bash>
+wget -O lab_1_clean.tar.gz https://ai.ia.agh.edu.pl/wiki/_media/pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab_1_clean.tar.gz && tar xf lab_1_clean.tar.gz && cd lab_1_clean && ./clean_xen_lab1.sh && cd .. && rm -rf lab_1_clean.tar.gz && rm -rf lab_1_clean  </code>
+Następnie proszę uruchomić komputer ponownie, tym razem bez Xena i zaktualizować konfigurację gruba:
+<code bash>
+update-grub
+</code>
-Celem laboratorium jest zapoznanie się z instalacją i konfiguracją hypervisora Xen. Po zakończeniu laboratorium student powinien rozumieć architekturę, na której oparty jest Xen; potrafić go zainstalować i skonfigurować różne typy maszyn/gości. Ponadto powinien być wstanie wskazać różnice między typami gości z ich zaletami i wadami.
-===== Lesson 1 =====
-[[https://www.youtube.com/watch?v=SSsSbZ9OHZk|Nie mylić nazwy!]] Aczkolwiek warto zapamiętać, że powinno wymawiać się ją "zen", podobnie jak orginalne imię bohaterki.

pl/dydaktyka/sitw/2016/xen/lab1.1479136829.txt.gz · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:55 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice