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La virtualizzazione su Fedora

Per offrire una soluzione alla virtualization, Fedora usa la famiglia di librerie libvirt.

Per impostazione libvirt in Fedora, usa Qemu per eseguire istanze guest. Qemu è in grado di emulare una macchina guest via software, o usando una CPU dedicata (vedi più avanti), attraverso KVM, può offrire una virtualizzazione completa e veloce.

Per scoprire altre teconologie di virtualizzazione disponibili per Linux in generale, e le relative caratteristiche e prestazioni, fare riferimento al sito TechComparison.

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Fedora può eseguire un guest Xen, ma attualmente non esiste alcun supporto a tali sistemi. Un repo sperimentale è disponibile su http://myoung.fedorapeople.org/dom0/

Preparare il sistema alla virtualizzazione

Questa sezione descrive come impostare Xen, KVM o entrambi sul proprio sistema. Dopo aver completato con successo le indicazioni suggerite, si potranno creare sistemi operativi guest. :-)

Requisiti Hardware

Spazio su disco rigido e memoria RAM

I requisiti minimi di memoria, di massa e volatile, per la virtualizzazione in Fedora sono:

  • Almeno 600MB di spazio su disco rigido per ciascun guest. Un sistema Fedora minimo in modalità text richiede 600MB di spazio. Guest desktop standard di Fedora almeno 3GB di spazio su disco rigido.
  • Almeno 256MB di RAM per ciascun guest + 256MB per il Sistema Operativo (S.O.) base. Si raccomandano circa 756MB, per ogni guest di un moderno S.O. Una buona regola è disporre tanto spazio quanto normalmente richiesto dal S.O. ed allocare tale quantità al guest virtualizzato.

Requisiti di processore per guest para-virtualizzati

Solo per piattaforma Xen, in quanto per il momento, KVM non supporta la para-virtualizzazione.
Processore x86_64 o INTEL Itanium o altro x86 con estensioni PAE. Molti portatili più vecchi (soprattutto quelli basati su Pentium Mobile / Centrino) non hanno supporto PAE. Per determinare se la CPU ha estensioni PAE, in un terminale, eseguire:

$ grep pae /proc/cpuinfo
flags           : fpu tsc msr pae mce cx8 apic mtrr mca cmov pat pse36 mmx fxsr sse syscall mmxext 3dnowext 
                  3dnow up ts

L'output indicato individua una CPU con estensioni PAE. Se il comando non ritorna nulla, allora la CPU non supporta la para-virtualizzazione.

Nota: Per versioni v di Fedora, con v < 10 è richiesto il pacchetto kernel-xen.
Per conoscere la situazione di Fedora corrente a supporto di Xen consultare la nota di rilascio XenPvopsDom0 relativa a Fedora 13.

Requisiti di processore per guest virtualizzati

La completa virtualizzazione con tecnologie Xen o KVM necessita di una CPU con estensioni alla virtualizzazione, cioè, le estensioni proprie di INTEL VT o AMD-V. Per verificare se la propria CPU INTEL abbia il supporto INTEL VT (ossia il flag vmx), come sopra:

$ grep vmx /proc/cpuinfo
flags           : fpu tsc msr pae mce cx8 apic mtrr mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 
                  ss ht tm syscall nx lm  constant_tsc pni monitor ds_cpl vmx est tm2 cx16 xtpr lahf_lm  

Su alcuni sistemi INTEL (solitamente portatili) le estensioni INTEL VT sono disabilitate nel BIOS. Entrare nel BIOS ed abilitare INTEL-VT o Vanderpool Technology, generalmente localizzato tra le opzioni delle CPU o nei menu del Chipset.

Per verificare se la propria CPU AMD ha supporto AMD-V (il flag svm):

$ grep svm /proc/cpuinfo
flags           : fpu tsc msr pae mce cx8 apic mtrr mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall
                  nx mmxext fxsr_opt rdtscp lm 3dnowext 3dnow pni cx16 lahf_lm cmp_legacy svm cr8_legacy

I processori VIA Nano usano l'insieme di istruzioni vmx.

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Per ottenere la piena virtualizzazione anche su architetture prive di tale supporto, si può usare l'emulazione via software di QEMU. La virtualizzazione via software, tuttavia, risulterà molto più lenta di quella integrata in hardware tipica delle estensioni INTEL VT o AMD-V. QEMU inoltre può anche virtualizzare altre architetture di CPU, come ARM o PowerPC.

Installare i pacchetti necessari

Per installare i pacchetti relativi alla virtualizzazione, usando l'ambiente grafico di gestione dei pacchetti, selezionare nelle Collezioni di pacchetti, il gruppo Virtualizzazione, oppure usando un terminale

su -c "yum groupinstall 'Virtualization'"

Il processo di installazione provedderà QEMU, KVM ed altri strumenti di virtualizzazione, in particolare:

  • qemu-kvm
  • python-virtinst
  • qemu
  • virt-manager
  • virt-viewer
  • e relative dipendenze.

Pacchetti opzionali sono:

  • gnome-applet-vm
  • virt-top

Per conoscere i dettagli di ciascun pacchetto consultare la sezione I pacchetti relativi alla virualizzazione.

Avvio

Fedora supporta multiple piattaforme di virtualizzazione, ciascuna con le proprie metodologie seppur molto simili tra loro. Per esempio, per visualizzare tutti i domini sul sistema locale, con KVM si usa il comando

virsh -c qemu:///system list

mentre con Xen il comando diventa

virsh -c xen:///system list

Occhio a queste sottili differenze!

Per controllare se la virtualizzazione sia abilitata o no, eseguire il seguente comando, dove <URI> è un URI valido riconosciuto da libvirt:

$ su -c "virsh -c <URI> list"
Name                              ID Mem(MiB) VCPUs State  Time(s)
Domain-0                           0      610     1 r----- 12492.1

L'output indica che esiste un hypervisor attivo.
Se la virtualizzazione non è abilitata, l'output sarà simile al seguente:

$ su -c "virsh -c <URI> list"
libvir: error : operation failed: xenProxyOpen
error: failed to connect to the hypervisor
error: no valid connection

In tal caso:

  • Con Xen, assicurarsi che xend sia in esecuzione
  • Con KVM, assicurarsi che libvirtd sia in esecuzione
  • Verificare che l'URI sia specificato correttamente

Per maggiori dettagli su URI, consultare la sezione 13.3. Modalità di trasporto della documentazione e libvirt.org/uri.

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Notare che per impostazione predefinita, la rete per il S.O. guest (DomU) è connessa tramite bridg. Ciò significa che DomU ottiene un indirizzo IP sulla stessa rete di Dom0. Se è presente un server DHCP, occorre configurarlo per consentirgli di assegnare gli indirizzi ai guest. Si può selezionare un altro tipo di collegamento in rete modificando il file /etc/xen/xend-config.sxp

Creare un guest Fedora

E' possibile installare i guest Fedora usando anaconda. L'installazione può essere avviata da un terminale con il programma virt-install o con l'interfaccia grafica virt-manager. L'installazione chiederà il tipo di virtualizzazione da usare, KVM o Xen, virtualizzato o para-virtualizzato, durante il processo di creazione del guest.

Creare un guest Fedora con virt-install

virt-install è uno strumento a riga di comando per creare guest virtualizzati. Per avviare il processo interattivo d'installazione, eseguire il comando

su -c "/usr/sbin/virt-install"

Durante la fase di creazione verranno presentate le seguenti domande:

  1. Qual'è il nome da assegnare alla virtual machine? Tale nome servirà ad identificare il S.O. guest. Il nome è usato con i comandi virsh e da virt-manager(Virtual Machine Manager).
  2. Quanta memoria RAM deve essere allocata (in MB)? Questa è la quantità di RAM che sarà assegnata al guest in MegaByte (p.e. 256). Si raccomanda di allocare almeno 256MB per ogni guest.
  3. Quale disco si desidera usare (percorso)? Il percorso locale ed il nome del file usati come immagine disco dal guest (p.e. /home/beppe/xenbox). Questo verrà esportato come un disco intero verso il guest.
  4. Quanto grande si desidera il disco (in GB)? La dimensione del disco virtuale in GigaByte assegnata al guest (appare solo se il file specificato sopra non esiste già). Una dimensione ragionevole per una installazione tipica è di 4GB.
  5. Si desidera abilitare il supporto grafico (si o no)? Si chiede se si vuole usare l'installazione grafica.
  6. Dove si trova l'installazione? Si chiede di specificare, nel formato usato da anaconda, il percorso ad una locazione di un albero di installazione di Fedora. Locazioni NFS, FTP, ed HTTP sono tutte supportate. Formati tipici sono i seguenti:
    • nfs:my.nfs.server.com:/path/to/test2/tree/
    • http://my.http.server.com/path/to/tree/
    • ftp://my.ftp.server.com/path/to/tree

Il comando virt-install accetta anche opzioni, per esempio per usare un file kickstart di nome kickstart-file-name.ks si esegue:

virt-install -x ks=kickstart-file-name.ks

oppure si inserisce l'opzione --vnc per aprire una finestra grafica durante l'installazione del guest. Eseguire virt-install --help per maggiori dettagli.

Se si è abilitato il supporto grafico, si aprirà una finestra VNC che avvierà l'installazione grafica. Altrimenti apparirà una installazione di tipo testuale. Procedere con l'installazione di Fedora.

Per maggiori informazioni consultare la sezione 2.1. Creazione di un guest con virt-install

Creare un guest Fedora con virt-manager

Avviare l'interfaccia grafica Virtual Machine Manager (selezionandola dal menu: Applicazioni --> Strumenti di Sistema), o da terminale con il comando:

su -c "virt-manager"

Inserire, quando richiesto, la password di root. Superata l'autenticazione/autorizzazione, appare la finestra di dialogo di Virtual Machine Manager.
Per sapere come usare al meglio tale strumento, fare riferimento alla sezione 2.2. Creazione di un guest con virt-manager della documentazione.

Gestione remota

Per la gestione remota sono disponibili due possibilità:

Amministrazione

Completata l'installazione del sisteam operativo guest, la sua gestione può avvalersi di due strumenti:

  • virt-manager: interfaccia grafica
  • virsh: programma a linea di comando.

Per informazioni sull'uso di entrambi, consultare la documentazione relativa:

Mailing List

  • Discussioni generali sulla virtualizzazione inclusi KVM and QEMU
Fedora fedora-virt mailing list
  • Discussioni su Xen
Fedora fedora-xen mailing list
Xensource xen-users mailing list
Red Hat et-mgmt-tools mailing list
Red Hat libvir-list mailing list

Novità in Fedora 12/13 alla virtualizzazione

Per conoscere le novità apportate alla virtualizzazione in Fedora 12, come il miglioramento della gestione della memoria, fare riferimento
alle note di rilascio di Fedora 12 e alla ricca documentazione ufficiale sulla Virtualizzazione in Fedora 12.

Per conoscere le novità apportate alla virtualizzazione in Fedora 13, fare riferimento alle note di rilascio di Fedora 13.

Riferimenti

Per scoprire altre teconologie di virtualizzazione disponibili per Linux in generale, e le relative caratteristiche e prestazioni,
fare riferimento al sito TechComparison.

Alcuni articoli generali: