|
|
pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab1 [2016/11/16 11:07] msl |
pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab1 [2019/06/27 15:50] |
====== XEN: instalacja i zarządzanie gośćmi ====== | |
| |
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://www.youtube.com/watch?v=SSsSbZ9OHZk|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 (tudzież 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-linux-system''. | |
| |
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. Aktualni pliki ''00_header'' i ''05_debian_theme'' mają największy priorytet, bo to one definiuje 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 zaktualizować paczkę ''xen-linux-system'', mogłyby 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". | |
| |
| |
**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 jessie | |
* zapis obrazu używając lvm, grupy o nazwie ''sitw'' (ostatnia opcja w manualu komendy). | |
| |
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> | |
cd /home/student/sitw && ./clean_xen_lab1.sh | |
</code> | |
Następnie proszę uruchomić komputer ponownie, tym razem bez Xena i zaktualizować konfigurację gruba: | |
<code bash> | |
update-grub | |
</code> | |
| |
| |
| |
| |
| |
| |