= KVMメモ =
このページは、kvmをlibvirt(virsh)で使いたい人向けのメモです。簡単に使いたい人は、virt-managerを使ってください。

== 準備 ==
=== Fedora13 ===
kvmを利用するのに、libvirtを利用します。libvirtをインストールしておきます。virt-managerをインストールすると必要なパッケージが一通り入って便利です。また、kvmで仮想マシンを実行するのに必要なqemu-kvmもインストールしておきます。
{{{
# yum install virt-manager
# yum install qemu-kvm
}}}
次に、kvmのモジュールをカーネルにロードします。AMDの場合は、kvm_intelの代わりにkvm_amdを使ってください。
{{{
# modprobe kvm
# modprobe kvm_intel
}}}
libvirtを利用するには、libvirtdの起動が必要です。libvirtdを起動しておきます。
{{{
# /etc/init.d/libvirtd start
}}}
その他、下記のパッケージを入れておくとよいかもしれません。
{{{
# yum install virt-top
# yum install qemu-kvm-tools
}}}
=== Ubuntu 10.10 ===
{{{
# apt-get install qemu-kvm virt-manager
# apt-get install virt-top
}}}
== virshを利用したKVM仮想マシンの作り方 ==
=== イメージ作成 ===
{{{
# qemu-img create -f raw ubuntu.img 10G
}}}

=== libvirt XMLファイルの作成方法 ===
下記のXMLを適当に編集。特に、
 * name(他の仮想マシンとユニークな名前になるように)
 * memory(メモリ容量)
 * vcpu(CPUの数)
 * diskとcdromのsource file
 * acpiを有効にしないと、virshからshutdownコマンドでシャットダウンできない。
 * mac addressを他と被らないように
辺りに注意しておく。下記は、Fedora13の例。
{{{
<domain type='kvm' id='3'>
  <name>UbuntuVM</name>
  <memory>524288</memory>
  <currentMemory>524288</currentMemory>
  <vcpu>1</vcpu>
  <os>
    <type arch='x86_64' machine='fedora-13'>hvm</type>
    <boot dev='hd'/>
    <boot dev='cdrom'/>
  </os>

  <features>
    <acpi />
  </features> 

  <clock offset='utc'/>
  <devices>
    <emulator>/usr/bin/qemu-kvm</emulator>
    
    <!-- DISKの定義 -->
    <disk type='file' device='disk'>  
      <driver name='qemu' type='raw'/>
      <source file='/mnt/sda5/ubuntu.img'/>
      <target dev='hda' bus='ide'/>
    </disk>
    
    <!-- CDROMの定義 -->
    <disk type='file' device='cdrom'>
      <driver name='qemu'/>
      <source file='/mnt/sda5/iso/ubuntu-ja-10.04-desktop-i386-20100512.iso'/>
      <target dev='hdc' bus='ide'/>
      <readonly/>
    </disk>
    
    <!-- ネットワークインタフェースの定義 -->       
    <interface type='network'>
      <mac address='52:54:00:1d:18:5e'/>
      <source network='default'/>
      <target dev='vnet0'/>  
    </interface>
    
    <input type='mouse' bus='ps2'/>
    <graphics type='vnc' port='5902' autoport='yes' keymap='ja'/>
  </devices>

</domain>
}}}
Ubuntuの場合は、typeタグのmachineをpcなどにする。
{{{
...
<type arch='x86-64' machine='pc'>hvm</type>
...
}}}
=== virshに登録して起動 ===
{{{
# virsh  (virsh実行。以下、virshのコンソールで実行)
virsh # define virt-kvm.xml
}}}
defineで仮想マシンを定義したXMLを登録すると、/etc/libvirt/qemuディレクトリにDomain名のファイルで定義ファイルが作られる。
{{{
# ls /etc/libvirt/qemu
UbuntuVM.xml  networks
}}}

起動と起動状態の確認は、次の通りです。
{{{
virsh # start UbuntuVM
virsh # list 
 Id 名前               状態
----------------------------------
  1 UbuntuVM           実行中
}}}
VNCクライアントのスクリーン1で接続可能(!vnc://localhost:1)です。vncのポートなどは、次の行で設定します。
{{{
    <graphics type='vnc' port='5902' autoport='yes' keymap='ja'/>
}}}
デフォルトでは、仮想マシンを起動したホスト以外からのVNCクライアントの接続を受け付けないようになっています。'''ホストマシンとは別のマシンからvncで接続するには、/etc/libvirt/qemu.confに次の設定を追加します'''。
{{{
vnc_listen = "0.0.0.0"
}}}
'''Windowsでvncを利用する場合カーソルがずれます'''。inputデバイスの設定を次のように変更してください。
{{{
<!--    <input type='mouse' bus='ps2'/>-->   
    <input type='tablet' bus='usb'/>    
}}}

停止はshutdownを使います。
{{{
virsh # shutdown UbuntuVM
}}}
'''acpiが有効になっていないと、virshからのシャットダウンを受け付けない'''ので注意してください。また、linuxの場合、acpidをインストール/起動しておく必要があります。ubuntu serverの場合デフォルトではインストールされないので、
{{{
# apt-get install acpid
}}}
としてacpidをインストールします。

ハイバネートとレジューム
{{{
virsh # save UbuntuVM UbuntuVM.mem
virsh # restore UbuntuVM UbuntuVM.mem
}}}
== Windows利用時に注意 ==
=== libvirt xmlを記述するときの注意 ===
 * clock offsetをlocaltimeにしないと時間がずれます。
 * acpiを有効にしないと、Windows7以降でインストールできません。
 * inputデバイスをtabletにしないと、VNCで接続したときにカーソルの動きが変になります。

=== Windowsゲストドライバ ===
Windowsゲストドライバを利用すると、ネットワークI/OやディスクI/Oが速くなります。
ゲストドライバの取得とインストール方法は下記のURLを参照。
 * [http://www.linux-kvm.org/page/WindowsGuestDrivers Windows guest drivers]

== ネットワーク接続 ==
=== ルーティングして接続 ===
仮想マシンのIPアドレスから、ホストOSのNICにルーティングして接続します。

 * ゲスト側のネットワークを適当設定(例えば192.168.100.2,GWを192.168.100.1)。ネットワークセグメントはホストと別にする。
 * ホスト側のネットワークを設定する。
{{{
# ifconfig vnet0 192.168.100.1 netmask 255.255.255.0
}}}
IPフォワードの設定をしていなければ、IPフォワードの設定を行う。
{{{
# echo  1 >  /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 
}}}
図で説明すると、上記の設定で次のようなネットワークが構築できる。
{{{
    eth0:10.9.123.3
         +--------------+            +---------------+
      +--+-+          +-+---+     +--+-+             |
LAN---|eth0| ホストOS |vnet0|-----|eth0|  仮想マシン |
      +--+-+          +-+---+     +--+-+             |
         +--------------+            +---------------+
             vnet0:192.168.100.1   eth0:192.168.100.2
}}}

== NATによるLAN上のIPからの接続 ==
プライベートIPをeth0に割り振り、NATで接続します。
{{{
  eth0:10.8.99.6,10.8.99.7(NATで192.168.100.2に接続)
         +--------------+            +---------------+
      +--+-+          +-+---+     +--+-+             |
LAN---|eth0| ホストOS |vnet0|-----|eth0|  仮想マシン |
      +--+-+          +-+---+     +--+-+             |
         +--------------+            +---------------+
         vnet0:192.168.100.1   eth0:192.168.100.2
}}}

 * eth0に10.8.99.6でアクセスするとホストOSに接続。
 * eth0に10.8.99.7でアクセスすると仮想マシン(192.168.100.2)に接続。
するように設定してみる。普通にeth0に10.8.99.6を設定しておく。
   
次に10.8.99.7へのアクセスを192.168.100.2に転送するNAT用のnat.iptファイルを用意する。
{{{
*nat
:PREROUTING ACCEPT [5318:237514]
:POSTROUTING ACCEPT [162:9112]
:OUTPUT ACCEPT [14132:847744]
-A PREROUTING -d 10.8.99.7 -j DNAT --to-destination 192.168.100.2
-A POSTROUTING -d ! 192.168.100.0/255.255.255.0 -j MASQUERADE
-A POSTROUTING -s 192.168.100.2  -j SNAT --to-source 10.8.99.7
-A OUTPUT -d 10.8.99.7 -j DNAT --to-destination 192.168.100.2
COMMIT
}}}
NATを読み込む。
{{{
# cat nat.ipt | iptables-restore
}}}
eth0に10.8.99.7を割り振らないとLAN上のマシンからアクセスできないので、ipコマンドでNICにIPを割り振っておきます。
{{{
# ip addr add 10.8.99.7 dev eth0
}}}

=== ブリッジによるホストのNICと同じセグメントへの設定 ===
ホストIPアドレスが192.168.1.5で、仮想マシンのIPアドレスを192.168.1.6のようにホストのNICと同じセグメントのネットワークに仮想マシンを所属させたい場合は、ブリッジを利用します。

{{{
            virbr0:192.168.1.5
  +--------------+             +---------------+
  |           +-virbr0+        +               |
  |           |+-+---+|     +--+-+             |
  | ホストOS  ||vnet0||-----|eth0|  仮想マシン |
  |           |+-+---+|     +--+-+             |
  |           |  +    |        |               |
  |           |+-+---+|        |               |
  |           ||eth0 ||        |               |
  |           |+-+--++|        |               |
  |           +-----|-+        |               |
  +--------------+  |          +---------------+
                    |           eth0:192.168.1.6
                   LAN
}}}
※ブリッジを使うのでvnet0とeth0にはIPは振りません。
まず、/etc/network/interfacesに次のように記述し、ブリッジを有効にする。
{{{
auto virbr0
iface sharebr0 inet static
        address 192.168.1.5
        netmask 255.255.255.0
        network 192.168.1.0
        broadcast 192.168.1.255
        gateway 192.168.1.1
        bridge_ports eth0
}}}
eth0を無効にし、ブリッジを有効にする。
{{{
# ifdown eth0
# ifup virbr0
}}}
libvirt.xmlのinterface定義にブリッジに含めるように定義
{{{
    <interface type='bridge'>
      <source bridge='virbr0' />
      <mac address='02:00:00:21:11:01'/>
      <target dev='vnet0' />
    </interface>
}}}
仮想マシンを起動すると、ブリッジに含まれた形で起動してくる。
{{{
# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
virbr0          8000.0016d32ff458       no              eth0
                                                        vnet0
}}}
下記のようにすると、interfacesに書くことなくテストすることができる。

{{{
# brctl addbr virbr0
# brctl addif virbr0 eth0
# ifconfig virbr0 192.168.1.5 netmask 255.255.255.0
}}}
あとは、仮想マシン側のeth0でifconfigでIPアドレスを指定するなどすればok。

=== ポートフォワードによる仮想マシンIPを利用したルートコンソールの接続 ===
仮想マシンのIPでVNCに接続すると、ブレードサーバのOAのようにルートコンソールが取得できると嬉しくありませんか? ポートフォワードを使うと実現することができます。

例えば、ゲストOSの5900番(VNCのデフォルトポート)をホストOS上の仮想マシンのコンソールのポートに転送するようにすれば、VNCで仮想マシンに接続するとルートコンソールが取れるようになります。
{{{
*nat
:PREROUTING ACCEPT [5318:237514]
:POSTROUTING ACCEPT [162:9112]
:OUTPUT ACCEPT [14132:847744]
-A PREROUTING -d 10.8.99.7 -p tcp --dport 5900 -j DNAT --to-destination 10.8.99.6:5900
-A PREROUTING -d 10.8.99.7 -j DNAT --to-destination 192.168.100.2
-A POSTROUTING -d ! 192.168.100.0/255.255.255.0 -j MASQUERADE
-A POSTROUTING -s 192.168.100.2  -j SNAT --to-source 10.8.99.7
-A OUTPUT -d 10.8.99.7 -j DNAT --to-destination 192.168.100.2
COMMIT
}}}

=== DHCPでIPを付与 ===
DHCPでIPを付与するようにするには、/var/lib/libvirt/network/default.xmlを次のように編集します。
{{{
<network>
  <name>default</name>
  <uuid>631f86c8-5469-468a-a361-3a91d4b99a35</uuid>
  <forward mode='nat'/>
  <bridge name='virbr0' stp='on' delay='0' />
  <ip address='192.168.122.1' netmask='255.255.255.0'>
    <dhcp>
      <range start='192.168.122.100' end='192.168.122.254' />
      <host mac='52:54:00:1d:18:5e' name='foo.com' ip='192.168.122.28' />
    </dhcp>
  </ip>
</network>
}}}
上記のネットワーク設定ファイルを再設定して、ネットワークを再起動(net-destroy,net-start)します。
{{{
virsh # net-define /var/lib/libvirt/network/default.xml
ネットワーク default が /var/lib/libvirt/network/default.xml から定義されました

virsh # net-destroy default 
ネットワーク default は停止されました

virsh # net-start default 
ネットワーク default が起動されました
}}}
== リソース取得 ==
下記のvirt-xxxコマンドにより、CPU、メモリ、ディスクのリソースを取得することができます。
||コマンド||説明||
||virt-top||仮想マシンのCPU使用率、メモリの使用率を表示||
||virt-df||仮想マシンのディスクの使用量を表示||
||virt-mem||仮想マシンのメモリの使用量を表示||
||virt-ctrl||??||

== KVMのもうちょっと高度な使い方 ==
そのうち書く予定
 * リソースの取得方法
 * iscsiのDISKから起動
 * ライブマイグレーション
 * block migration
 * pythonからの操作