Murray Stokely 原作 虚拟化 概述 虚拟化软件能够让同一台机器上同时运行多个操作系统。 在 PC 上, 这种系统通常由一个运行虚拟化软件的宿主操作系统, 以及一系列客户操作系统组成。 读完这章, 您将了解: 宿主操作系统与客户操作系统的区别。 如何在包含 &xen; 的 Linux 上安装 FreeBSD。 如何在采用 &intel; 处理器的 &apple; &macintosh; 计算机上安装 FreeBSD。 如何为虚拟化对 FreeBSD 系统进行性能调优。 在阅读这章之前, 您应: 理解 &unix; 和 FreeBSD 的基础知识 ()。 了解如何安装 FreeBSD ()。 了解如何配置网络连接 ()。 了解如何安装第三方软件 (). 作为客户 OS 的 FreeBSD MacOS 上的 Parallels 为 &mac; 设计的 Parallels Desktop 是一种可用于采用 &intel; 处理器, 并运行 &macos; 10.4.6 或更高版本的 &apple; &mac; 计算机的商业软件。 在 &macos; X 上安装了这个软件之后, 用户需要配置虚拟机并安装所需的客户操作系统。 在 Parallels/&macos; X 上安装 FreeBSD 在 &macos; X/Parallels 上安装 FreeBSD 的第一步是创建一个新的虚拟机。 在系统提示选择客户 OS 类型 (Guest OS Type) 时选择 FreeBSD, 并根据您使用 FreeBSD 虚拟实例的需要分配磁盘和内存。 对多数在 Parallels 上使用 FreeBSD 的情形而言, 4GB 磁盘空间和 512MB 的 RAM 就够用了。 在创建了 FreeBSD 虚拟机之后, 还需要在其中安装 FreeBSD。 最好的做法是使用官方的 FreeBSD CDROM 或从官方 FTP 站点下载的 ISO 镜像来完成这个任务。 如果您的本地 &mac; 文件系统中有 ISO 映像文件, 或您的 &mac; 的 CD 驱动器中有 CDROM, 就可以在 FreeBSD Parallels 窗口的右下角点击光盘图标。 之后, 系统将给出一个窗口, 供您完成将虚拟机中的 CDROM 驱动器连接到本地的 ISO 文件或真正的 CDROM 驱动器上。 在完成了将 CDROM 与您的安装源完成关联之后, 就可以按重启 (reboot) 图标来重启 FreeBSD 虚拟机了。 Parallels 将配合一个特殊的 BIOS 启动, 后者能够像普通的 BIOS 一样检查系统中是否有 CDROM 驱动器。 此时, 它就能够找到 FreeBSD 安装介质并开始 中所介绍的标准的基于 sysinstall 安装的过程。 此时您可以安装 X11, 但暂时不要对它进行配置。 在完成安装之后, 重启并进入新安装的 FreeBSD 虚拟机。 在 &macos; X/Parallels 上配置 FreeBSD 在您将 FreeBSD 安装到 &macos; X 的 Parallels 上之后, 还需要进行一系列的配置, 以便为系统的虚拟化操作进行优化。 配置引导加载器变量 最重要的一步是通过调低 变量来降低 Parallels 环境中的 FreeBSD 对 CPU 的使用。 这可以通过在 /boot/loader.conf 中增加下述配置来完成: kern.hz=100 如果不使用这个配置, 闲置的 FreeBSD Parallels 客户 OS 会在单处理器的 &imac; 上使用大约 15% 的 CPU。 如此修改之后, 空闲时的使用量就减少到大约 5% 了。 创建新的内核配置文件 您可以删去全部 SCSI、 FireWire, 以及 USB 设备驱动程序。 Parallels 提供了一个由 &man.ed.4; 驱动的虚拟网卡, 因此, 除了 &man.ed.4; 和 &man.miibus.4; 之外的其他网络接口驱动都可以从内核中删去。 配置网络 最基本的网络配置, 是通过使用 DHCP 来将您的虚拟机与宿主 &mac; 接入同一个局域网。 这可以通过在 /etc/rc.conf 中加入 ifconfig_ed0="DHCP" 来完成。 更高级一些的网络配置方法, 请参见 中的介绍。 福康 陈 (Loader) 原作 在 Linux 上通过 &xen; 运行 FreeBSD &xen; hypervisor 是一个开放源代码的并行虚拟化产品, 并由商业的 XenSource 公司提供支持。 在这种系统中, 客户操作系统称为 domU 域, 而宿主系统则称为 dom0。 在 Linux 上运行 FreeBSD 虚拟机实例的第一步, 是安装用于 Linux dom0 的 &xen;。 在这个例子中, 宿主系统采用的发行版本是 Slackware Linux。 在 Linux dom0 上安装 &xen; 3 从 XenSource 下载 &xen; 3.0 下载 xen-3.0.4_1-src.tgz 解压缩源代码包 &prompt.root; cd xen-3.0.4_1-src &prompt.root; KERNELS="linux-2.6-xen0 linux-2.6-xenU" make world &prompt.root; make install 为 dom0 重新编译内核: &prompt.root; cd xen-3.0.4_1-src/linux-2.6.16.33-xen0 &prompt.root; make menuconfig &prompt.root; make &prompt.root; make install 对于较早版本的 &xen;, 可能需要指定 make ARCH=xen menuconfig 在 Grub 的 menu.lst 中增加一个对应的菜单项 编辑 /boot/grub/menu.lst 并在其中增加下列配置: title Xen-3.0.4 root (hd0,0) kernel /boot/xen-3.0.4-1.gz dom0_mem=262144 module /boot/vmlinuz-2.6.16.33-xen0 root=/dev/hda1 ro 重新启动计算机并进入 &xen; 首先, 编辑 /etc/xen/xend-config.sxp, 并在其中增加下列配置: (network-script 'network-bridge netdev=eth0') 接下来就可以运行 &xen; 了: &prompt.root; /etc/init.d/xend start &prompt.root; /etc/init.d/xendomains start 现在 dom0 已经开始运行: &prompt.root; xm list Name ID Mem VCPUs State Time(s) Domain-0 0 256 1 r----- 54452.9 FreeBSD 7-CURRENT domU http://www.fsmware.com/ 下载用于 &xen; 3.0 的 FreeBSD domU 内核。 kernel-current mdroot-7.0.bz2 xmexample1.bsd 将配置文件 xmexample1.bsd 放到 /etc/xen/ 并修改与内核及磁盘映像位置有关的配置项。 下面是一个示范的例子: kernel = "/opt/kernel-current" memory = 256 name = "freebsd" vif = [ '' ] disk = [ 'file:/opt/mdroot-7.0,hda1,w' ] #on_crash = 'preserve' extra = "boot_verbose" extra += ",boot_single" extra += ",kern.hz=100" extra += ",vfs.root.mountfrom=ufs:/dev/xbd769a" 其中, mdroot-7.0.bz2 应是未压缩的。 接下来, 您需要修改 kernel-current 中的 __xen_guest 小节, 并加入 &xen; 3.0.3 所需要的 VIRT_BASE: &prompt.root; objcopy kernel-current -R __xen_guest &prompt.root; perl -e 'print "LOADER=generic,GUEST_OS=freebsd,GUEST_VER=7.0,XEN_VER=xen-3.0,BSD_SYMTAB,VIRT_BASE=0xC0000000\x00"' > tmp &prompt.root; objcopy kernel-current --add-section __xen_guest=tmp &prompt.root; objdump -j __xen_guest -s kernel-current kernel-current: file format elf32-i386 Contents of section __xen_guest: 0000 4c4f4144 45523d67 656e6572 69632c47 LOADER=generic,G 0010 55455354 5f4f533d 66726565 6273642c UEST_OS=freebsd, 0020 47554553 545f5645 523d372e 302c5845 GUEST_VER=7.0,XE 0030 4e5f5645 523d7865 6e2d332e 302c4253 N_VER=xen-3.0,BS 0040 445f5359 4d544142 2c564952 545f4241 D_SYMTAB,VIRT_BA 0050 53453d30 78433030 30303030 3000 SE=0xC0000000. 现在可以创建并运行 domU 了: &prompt.root; xm create /etc/xen/xmexample1.bsd -c Using config file "/etc/xen/xmexample1.bsd". Started domain freebsd WARNING: loader(8) metadata is missing! Copyright (c) 1992-2006 The FreeBSD Project. Copyright (c) 1979, 1980, 1983, 1986, 1988, 1989, 1991, 1992, 1993, 1994 The Regents of the University of California. All rights reserved. FreeBSD 7.0-CURRENT #113: Wed Jan 4 06:25:43 UTC 2006 kmacy@freebsd7.gateway.2wire.net:/usr/home/kmacy/p4/freebsd7_xen3/src/sys/i386-xen/compile/XENCONF WARNING: DIAGNOSTIC option enabled, expect reduced performance. Xen reported: 1796.927 MHz processor. Timecounter "ixen" frequency 1796927000 Hz quality 0 CPU: Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 1.80GHz (1796.93-MHz 686-class CPU) Origin = "GenuineIntel" Id = 0xf29 Stepping = 9 Features=0xbfebfbff<FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,MCA,CMOV,PAT,PSE36,CLFLUSH, DTS,ACPI,MMX,FXSR,SSE,SSE2,SS,HTT,TM,PBE> Features2=0x4400<CNTX-ID,<b14>> real memory = 265244672 (252 MB) avail memory = 255963136 (244 MB) xc0: <Xen Console> on motherboard cpu0 on motherboard Timecounters tick every 10.000 msec [XEN] Initialising virtual ethernet driver. xn0: Ethernet address: 00:16:3e:6b:de:3a [XEN] Trying to mount root from ufs:/dev/xbd769a WARNING: / was not properly dismounted Loading configuration files. No suitable dump device was found. Entropy harvesting: interrupts ethernet point_to_point kickstart. Starting file system checks: /dev/xbd769a: 18859 files, 140370 used, 113473 free (10769 frags, 12838 blocks, 4.2% fragmentation) Setting hostname: demo.freebsd.org. lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384 inet6 ::1 prefixlen 128 inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x2 inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000 Additional routing options:. Mounting NFS file systems:. Starting syslogd. /etc/rc: WARNING: Dump device does not exist. Savecore not run. ELF ldconfig path: /lib /usr/lib /usr/lib/compat /usr/X11R6/lib /usr/local/lib a.out ldconfig path: /usr/lib/aout /usr/lib/compat/aout /usr/X11R6/lib/aout Starting usbd. usb: Kernel module not available: No such file or directory Starting local daemons:. Updating motd. Starting sshd. Initial i386 initialization:. Additional ABI support: linux. Starting cron. Local package initialization:. Additional TCP options:. Starting background file system checks in 60 seconds. Sun Apr 1 02:11:43 UTC 2007 FreeBSD/i386 (demo.freebsd.org) (xc0) login: 现在 domU 应该能运行 &os; 7.0-CURRENT 内核了: &prompt.root; uname -a FreeBSD demo.freebsd.org 7.0-CURRENT FreeBSD 7.0-CURRENT #113: Wed Jan 4 06:25:43 UTC 2006 kmacy@freebsd7.gateway.2wire.net:/usr/home/kmacy/p4/freebsd7_xen3/src/sys/i386-xen/compile/XENCONF i386 接下来可以在 domU 中配置网络了。 &os; domU 会使用一种称做 xn0 的专用网络接口: &prompt.root; ifconfig xn0 10.10.10.200 netmask 255.0.0.0 &prompt.root; ifconfig xn0: flags=843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX> mtu 1500 inet 10.10.10.200 netmask 0xff000000 broadcast 10.255.255.255 ether 00:16:3e:6b:de:3a lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384 inet6 ::1 prefixlen 128 inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x2 inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000 在 dom0 Slackware 上 会出现一些 &xen; 专用的网络接口: &prompt.root; ifconfig eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:07:E9:A0:02:C2 inet addr:10.10.10.130 Bcast:0.0.0.0 Mask:255.0.0.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:815 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:1400 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:204857 (200.0 KiB) TX bytes:129915 (126.8 KiB) lo Link encap:Local Loopback inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0 UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1 RX packets:99 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:99 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:9744 (9.5 KiB) TX bytes:9744 (9.5 KiB) peth0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:1853349 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:952923 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:2432115831 (2.2 GiB) TX bytes:86528526 (82.5 MiB) Base address:0xc000 Memory:ef020000-ef040000 vif0.1 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:1400 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:815 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:129915 (126.8 KiB) TX bytes:204857 (200.0 KiB) vif1.0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:2 errors:0 dropped:157 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1 RX bytes:140 (140.0 b) TX bytes:158 (158.0 b) xenbr1 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:112 (112.0 b) TX bytes:0 (0.0 b) &prompt.root; brctl show bridge name bridge id STP enabled interfaces xenbr1 8000.feffffffffff no vif0.1 peth0 vif1.0 运行于 &windows;/&mac;/&linux; 的 VMware 本节尚未开始撰写。 作为宿主 OS 的 FreeBSD 目前, 还没有任何一种虚拟化软件包官方支持 FreeBSD 作为宿主操作系统, 但很多人使用较早版本的 VMware 提供的这项能力。 目前, 已经有人在为让 &xen; 能够在 FreeBSD 上作为宿主环境而进行相关的开发工作。