虚拟机配置
总体介绍
概述
Libvirt工具采用XML格式的文件描述一个虚拟机特征,包括虚拟机名称、CPU、内存、磁盘、网卡、鼠标、键盘等信息。用户可以通过修改配置文件,对虚拟机进行管理。本章介绍XML配置文件各个元素的含义,指导用户完成虚拟机配置。
基本格式
虚拟机XML配置文件以domain为根元素,domain根元素中包含多个其他元素。XML配置文件中的部分元素可以包含对应属性和属性值,用以详细地描述虚拟机信息,同一元素的不同属性使用空格分开。
XML配置文件的基本格式如下,其中label代表具体标签名,attribute代表属性,value代表属性值,需要根据实际情况修改。
<domain type='kvm'>
<name>VMName</name>
<memory attribute='value'>8</memory>
<vcpu>4</vcpu>
<os>
<label attribute='value' attribute='value'>
...
</label>
</os>
<label attribute='value' attribute='value'>
...
</label>
</domain>
配置流程
创建一个根元素为domain的XML配置文件。
使用标签name,根据命名规则指定唯一的虚拟机名称。
配置虚拟CPU和虚拟内存等系统资源。
配置虚拟设备。
- 配置存储设备。
- 配置网络设备。
- 配置外部总线结构。
- 配置鼠标等外部设备。
保存XML配置文件。
虚拟机描述
概述
本节介绍虚拟机domain根元素和虚拟机名称的配置。
元素介绍
domain:虚拟机XML配置文件的根元素,用于配置运行此虚拟机的hypervisor的类型。
属性type:虚拟化中domain的类型。openEuler虚拟化中属性值为kvm。
name:虚拟机名称。
虚拟机名称为一个字符串,同一个主机上的虚拟机名称不能重复,虚拟机名称必须由数字、字母、“_”、“-”、“:”组成,但不支持全数字的字符串,且虚拟机名称不超过64个字符。
配置示例
例如,虚拟机名称为openEuler的配置如下:
<domain type='kvm'>
<name>openEuler</name>
...
</domain>
虚拟CPU和虚拟内存
概述
本节介绍虚拟CPU和虚拟内存的常用配置。
元素介绍
vcpu:虚拟处理器的个数。
memory:虚拟内存的大小。
属性unit:指定内存单位,属性值支持KiB(210 字节),MiB(220 字节),GiB(230 字节),TiB(240 字节)等。
cpu:虚拟处理器模式。
属性mode:表示虚拟CPU的模式。
host-passthrough:表示虚拟CPU的架构和特性与主机保持一致。
custom:表示虚拟CPU的架构和特性由此cpu元素控制。
子元素topology:元素cpu的子元素,用于描述虚拟CPU模式的拓扑结构。
- 子元素topology的属性socket、cores、threads分别描述了虚拟机具有多少个cpu socket,每个cpu socket中包含多少个处理核心(core),每个处理器核心具有多少个超线程(threads),属性值为正整数且三者的乘积等于虚拟CPU的个数。
- ARM架构支持虚拟超线程, 虚拟CPU热插与虚拟超线程功能互斥。
子元素model:元素cpu的子元素,当mode为custom时用于描述CPU的模型。
子元素feature:元素cpu的子元素,当mode为custom时用于描述某一特性的使能情况。其中,属性name表示特性的名称,属性policy表示这一特性的使能控制策略:
force:表示强制使能该特性,无论主机CPU是否支持该特性。
require:表示使能该特性,当主机CPU不支持该特性并且hypervisor不支持模拟该特性时,创建虚拟机失败。
optional:表示该特性的使能情况与主机上该特性的使能情况保持一致。
disable:禁用该特性。
forbid:禁用该特性,当主机支持该特性时创建虚拟机失败。
配置示例
例如,虚拟CPU个数为4,处理模式为host-passthrough,虚拟内存为8GiB,4个CPU分布在两个CPU socket中,且不支持超线程的配置如下:
<domain type='kvm'>
...
<vcpu>4</vcpu>
<memory unit='GiB'>8</memory>
<cpu mode='host-passthrough'>
<topology sockets='2' cores='2' threads='1'/>
</cpu>
...
</domain>
虚拟内存为8GiB,虚拟CPU个数为4,处理模式为custom,model为Kunpeng-920,且禁用pmull特性的配置如下:
<domain type='kvm'>
...
<vcpu>4</vcpu>
<memory unit='GiB'>8</memory>
<cpu mode='custom'>
<model>Kunpeng-920</model>
<feature policy='disable' name='pmull'/>
</cpu>
...
</domain>
配置虚拟设备
虚拟机XML配置文件使用devices元素配置虚拟设备,包括存储设备、网络设备、总线、鼠标等,本节介绍常用的虚拟设备如何配置。
存储设备
概述
XML配置文件可以配置虚拟存储设备信息,包括软盘、磁盘、光盘等存储介质及其存储类型等信息,本节介绍存储设备的配置方法。
元素介绍
XML配置文件使用disk元素配置存储设备,disk常见的属性如表1所示,常见子元素及子元素属性如表2所示。
表 1 元素disk的常用属性
表 2 元素disk的常用子元素及属性说明
配置示例
按照“准备虚拟机镜像”操作完成虚拟机镜像准备后,可以使用如下XML配置文件示例,为虚拟机配置虚拟磁盘。
例如,该示例为虚拟机配置了两个IO线程,一个块磁盘设备,一个光盘设备和一个rbd磁盘,第一个IO线程分配给块磁盘设备使用。该块磁盘设备的后端介质为qcow2格式,且被作为优先启动盘。 在使用rbd磁盘前请确保已经安装qemu-block-rbd驱动,如未安装,请在root下使用如下命令进行安装:
# yum install qemu-block-rbd
配置实例:
<domain type='kvm'>
...
<iothreads>2</iothreads>
<devices>
<disk type='file' device='disk'>
<driver name='qemu' type='qcow2' cache='none' io='native' iothread="1"/>
<source file='/mnt/openEuler-image.qcow2'/>
<target dev='vda' bus='virtio'/>
<boot order='1'/>
</disk>
<disk type='file' device='cdrom'>
<driver name='qemu' type='raw' cache='none' io='native'/>
<source file='/mnt/openEuler-21.03-aarch64-dvd.iso'/>
<target dev='sdb' bus='scsi'/>
<readonly/>
<boot order='2'/>
</disk>
<disk type='network' device='disk'>
<driver name='qemu' type='raw' cache='none' />
<source protocol="rbd" name="rbd/vol2"/>
<host name="192.168.0.2" port="6789" />
<target dev='sdc' bus='scsi'/>
<boot order='3'/>
</disk>
...
</devices>
</domain>
网络设备
概述
XML配置文件可以配置虚拟网络设备,包括ethernet模式、bridge模式、vhostuser模式等,本节介绍虚拟网卡设备的配置方法。
元素介绍
XML配置文件中使用元素“interface”,其属性“type”表示虚拟网卡的模式,可选的值有“ethernet”、“bridge”、“vhostuser”等,下面以“bridge”模式虚拟网卡为例介绍其子元素以及对应的属性。
表 3 bridge模式虚拟网卡常用子元素
配置示例
按照“准备虚拟机网络”创建了Linux网桥br0后,配置一个桥接在br0网桥上的virtio类型的虚拟网卡设备,对应的XML配置如下:
<domain type='kvm'> ... <devices> <interface type='bridge'> <source bridge='br0'/> <model type='virtio'/> </interface> ... </devices> </domain>
如果按照“准备虚拟机网络”创建了OVS网桥,配置一个后端使用vhost驱动,且具有四个队列的virtio虚拟网卡设备。
<domain type='kvm'> ... <devices> <interface type='bridge'> <source bridge='br0'/> <virtualport type='openvswitch'/> <model type='virtio'/> <driver name='vhost' queues='4'/> </interface> ... </devices> </domain>
总线配置
概述
总线是计算机各个部件之间进行信息通信的通道。外部设备需要挂载到对应的总线上,每个设备都会被分配一个唯一地址(由子元素address指定),通过总线网络完成与其他设备或中央处理器的信息交换。常见的设备总线有ISA总线、PCI总线、USB总线、SCSI总线、PCIe总线。
PCIe总线是一种典型的树结构,具有比较好的扩展性,总线之间通过控制器关联,这里以PCIe总线为例介绍如何为虚拟机配置总线拓扑。
说明:
总线的配置相对比较繁琐,若不需要精确控制设备拓扑结构,可以使用libvirt自动生成的缺省总线配置。
元素介绍
在libvirt的XML配置中,每个控制器元素(使用controller元素表示)可以表示一个总线,根据虚拟机架构的不同,一个控制器上通常可以挂载一个或多个控制器或设备。这里介绍常用属性和子元素。
controller:控制器元素,表示一个总线。
属性type:控制器必选属性,表示总线类型。常用取值有“pci”、“usb”、“scsi”、“virtio-serial”、“fdc”、“ccid”。
属性index:控制器必选属性,表示控制器的总线“bus”编号(编号从0开始),可以在地址元素“address”元素中使用。
属性model:控制器必选属性,表示控制器的具体型号,其可选择的值与控制器类型“type”的值相关,对应关系及含义请参见表4。
子元素address:为设备或控制器指定其在总线网络中的挂载位置。
- 属性type:设备地址类型。常用取值有“pci”、“usb”、“drive”。address的type类型不同, 对应的属性也不同,常用type属性值及其该取值下address的属性请参见表5。
子元素model:控制器具体型号的名称。
- 属性name:指定控制器具体型号的名称,和父元素controller中的属性model对应。
表 4 controller属性type常用取值和model取值对应关系
表 5 address元素不同设备类型下的属性说明
配置示例
该示例给出一个PCIe总线的拓扑结构。PCIe根节点(BUS 0)下挂载了三个PCIe-Root-Port控制器。第一个PCIe-Root-Port控制器(BUS 1)开启了multifunction功能,并在其下挂载一个PCIe-to-PCI-bridge控制器,形成了一个PCI总线(BUS 3),该PCI总线上挂载了一个virtio-serial设备和一个USB 2.0控制器。第二个PCIe-Root-Port控制器(BUS 2)下挂载了一个SCSI控制器。第三个PCIe-Root-Port控制器(BUS 0)下无挂载设备。配置内容如下:
<domain type='kvm'>
...
<devices>
<controller type='pci' index='0' model='pcie-root'/>
<controller type='pci' index='1' model='pcie-root-port'>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x0' multifunction='on'/>
</controller>
<controller type='pci' index='2' model='pcie-root-port'>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x1'/>
</controller>
<controller type='pci' index='3' model='pcie-to-pci-bridge'>
<model name='pcie-pci-bridge'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x01' slot='0x00' function='0x0'/>
</controller>
<controller type='pci' index='4' model='pcie-root-port'>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x2'/>
</controller>
<controller type='scsi' index='0' model='virtio-scsi'>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x02' slot='0x00' function='0x0'/>
</controller>
<controller type='virtio-serial' index='0'>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x02' function='0x0'/>
</controller>
<controller type='usb' index='0' model='ehci'>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x01' function='0x0'/>
</controller>
...
</devices>
</domain>
其他常用设备
概述
除存储设备、网络设备外,XML配置文件中还需要指定一些其他外部设备,本节介绍这些元素的配置方法。
元素介绍
serial:串口设备
属性type:用于指定串口类型。常用属性值为pty、tcp、pipe、file。
video:媒体设备
属性type:媒体设备类型。AArch64架构常用属性值为virtio,x86_64架构通常使用属性值为vga或cirrus。
子元素model:video的子元素,用于指定媒体设备类型。
在model元素中,type属性为vga表示配置VGA类型显卡,vram属性代表显存大小,单位默认为KB。
例如:给x86_64架构虚拟机配置16MB的VGA类型的显卡,XML示例如下,其中vram属性代表显存大小,单位默认为KB:
<video> <model type='vga' vram='16384' heads='1' primary='yes'/> </video>
input:输出设备
属性type:指定输出设备类型。常用属性值为tabe、keyboard,分别表示输出设备为写字板、键盘。
属性bus:指定挂载的总线。常用属性值为USB。
emulator:模拟器应用路径
graphics:图形设备
属性type:指定图形设备类型。常用属性值为vnc。
属性listen:指定侦听的IP地址。
配置示例
例如,在下面的示例中,配置了虚拟机的模拟器路径,pty串口、virtio媒体设备、USB写字板、USB键盘以及VNC图形设备。
说明:
graphics的type配置为VNC时,建议配置属性passwd,即使用VNC登录时的密码。
<domain type='kvm'>
...
<devices>
<emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>
<console type='pty'/>
<video>
<model type='virtio'/>
</video>
<input type='tablet' bus='usb'/>
<input type='keyboard' bus='usb'/>
<graphics type='vnc' listen='0.0.0.0' passwd='n8VfjbFK'/>
...
</devices>
</domain>
体系架构相关配置
概述
XML中还有一部分体系架构相关的配置,这部分配置包括主板,CPU,一些与体系架构相关的feature,本章节主要介绍它们的配置和含义。
元素介绍
os:定义虚拟机启动参数。
子元素type:指定虚拟机类型,属性arch表示架构类型,如aarch64,属性machine表示虚拟机的芯片组类型,虚拟机支持的芯片组可以通过 qemu-kvm -machine ? 命令查询,如AArch64结构使用“virt”类型。
子元素loader:指定加载固件 ,如配置EDK提供的UEFI文件,属性readonly表示是否是只读文件,值为“yes”或“no”,属性type表示loader的类型,常用的值有“rom”、“pflash”。
子元素nvram:指定nvram文件路径,用于存储UEFI启动配置。
features:hypervisor支持控制一些虚拟机CPU/machine的特性,如高级电源管理接口“acpi”,ARM处理器指定GICv3中断控制器等。
AArch64架构配置示例
虚拟机的类型为AArch64结构,使用virt芯片组,利用UEFI启动的虚拟机配置如下:
<domain type='kvm'>
...
<os>
<type arch='aarch64' machine='virt'>hvm</type>
<loader readonly='yes' type='pflash'>/usr/share/edk2/aarch64/QEMU_EFI-pflash.raw</loader>
<nvram>/var/lib/libvirt/qemu/nvram/openEulerVM.fd</nvram>
</os>
...
</domain>
为虚拟机配置ACPI和GIC V3中断控制器特性。
<features>
<acpi/>
<gic version='3'/>
</features>
x86_64架构配置示例
x86_64架构支持BIOS和UEFI两种启动方式,如果不配置loader,则使用默认启动方式BIOS。这里给出启动方式为UEFI、芯片组为q35的配置参考。
<domain type='kvm'>
...
<os>
<type arch='x86_64' machine='q35'>hvm</type>
<loader type='rom'>/usr/share/edk2/ovmf/OVMF.fd</loader>
</os>
...
</domain>
其他常见配置项
概述
除系统资源和虚拟设备外,XML配置文件还需要配置一些其他元素,本节介绍这些元素的配置方法。
元素介绍
iothreads:指定iothread数量,可以用于加速存储设备性能。
on_poweroff:虚拟机关闭时采取的动作。
on_reboot:虚拟机重启时采取的动作。
on_crash:虚拟机崩溃时采取的动作。
clock:采用的时钟类型。
属性offset:设置虚拟机时钟的同步类型,可选的值有“localtime”、“utc”、“timezone”、“variable”等。
配置示例
为虚拟机配置两个iothread,用于加速存储设备性能。
<iothreads>2</iothreads>
虚拟机关闭时,销毁虚拟机。
<on_poweroff>destroy</on_poweroff>
虚拟机重启时,重新启动虚拟机。
<on_reboot>restart</on_reboot>
虚拟机崩溃时,重新启动虚拟机。
<on_crash>restart</on_crash>
时钟采用“utc”的同步方式。
<clock offset='utc'/>
XML配置文件示例
概述
本节给出一个基本的AArch64虚拟机和一个x86_64虚拟机的XML配置文件示例,供用户参考。
示例一
一个包含基本元素的AArch64架构虚拟机的XML配置文件,其内容示例如下:
<domain type='kvm'>
<name>openEulerVM</name>
<memory unit='GiB'>8</memory>
<vcpu>4</vcpu>
<os>
<type arch='aarch64' machine='virt'>hvm</type>
<loader readonly='yes' type='pflash'>/usr/share/edk2/aarch64/QEMU_EFI-pflash.raw</loader>
<nvram>/var/lib/libvirt/qemu/nvram/openEulerVM.fd</nvram>
</os>
<features>
<acpi/>
<gic version='3'/>
</features>
<cpu mode='host-passthrough'>
<topology sockets='2' cores='2' threads='1'/>
</cpu>
<iothreads>1</iothreads>
<clock offset='utc'/>
<on_poweroff>destroy</on_poweroff>
<on_reboot>restart</on_reboot>
<on_crash>restart</on_crash>
<devices>
<emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>
<disk type='file' device='disk'>
<driver name='qemu' type='qcow2' iothread="1"/>
<source file='/mnt/openEuler-image.qcow2'/>
<target dev='vda' bus='virtio'/>
<boot order='1'/>
</disk>
<disk type='file' device='cdrom'>
<driver name='qemu' type='raw'/>
<source file='/mnt/openEuler-21.03-aarch64-dvd.iso'/>
<readonly/>
<target dev='sdb' bus='scsi'/>
<boot order='2'/>
</disk>
<interface type='bridge'>
<source bridge='br0'/>
<model type='virtio'/>
</interface>
<console type='pty'/>
<video>
<model type='virtio'/>
</video>
<controller type='scsi' index='0' model='virtio-scsi'/>
<controller type='usb' model='ehci'/>
<input type='tablet' bus='usb'/>
<input type='keyboard' bus='usb'/>
<graphics type='vnc' listen='0.0.0.0' passwd='n8VfjbFK'/>
</devices>
<seclabel type='dynamic' model='dac' relabel='yes'/>
</domain>
示例二
一个包含基本元素及总线元素x86_64架构虚拟机的XML配置文件,其配置示例如下:
<domain type='kvm'>
<name>openEulerVM</name>
<memory unit='KiB'>8388608</memory>
<currentMemory unit='KiB'>8388608</currentMemory>
<vcpu placement='static'>4</vcpu>
<iothreads>1</iothreads>
<os>
<type arch='x86_64' machine='pc-i440fx-4.0'>hvm</type>
</os>
<features>
<acpi/>
</features>
<cpu mode='host-passthrough' check='none'>
<topology sockets='2' cores='2' threads='1'/>
</cpu>
<clock offset='utc'/>
<on_poweroff>destroy</on_poweroff>
<on_reboot>restart</on_reboot>
<on_crash>restart</on_crash>
<devices>
<emulator>/usr/libexec/qemu-kvm</emulator>
<disk type='file' device='disk'>
<driver name='qemu' type='qcow2' iothread='1'/>
<source file='/mnt/openEuler-image.qcow2'/>
<target dev='vda' bus='virtio'/>
<boot order='1'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x08' function='0x0'/>
</disk>
<controller type='scsi' index='0' model='virtio-scsi'>
</controller>
<controller type='virtio-serial' index='0'>
</controller>
<controller type='usb' index='0' model='ehci'>
</controller>
<controller type='sata' index='0'>
</controller>
<controller type='pci' index='0' model='pci-root'/>
<interface type='bridge'>
<mac address='52:54:00:c1:c4:23'/>
<source bridge='virbr0'/>
<model type='virtio'/>
</interface>
<serial type='pty'>
<target type='isa-serial' port='0'>
<model name='isa-serial'/>
</target>
</serial>
<console type='pty'>
<target type='serial' port='0'/>
</console>
<input type='tablet' bus='usb'>
<address type='usb' bus='0' port='1'/>
</input>
<input type='keyboard' bus='usb'>
<address type='usb' bus='0' port='2'/>
</input>
<input type='mouse' bus='ps2'/>
<input type='keyboard' bus='ps2'/>
<graphics type='vnc' port='-1' autoport='yes' listen='0.0.0.0'>
<listen type='address' address='0.0.0.0'/>
</graphics>
<video>
<model type='vga' vram='16384' heads='1' primary='yes'/>
<address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x0'/>
</video>
<memballoon model='virtio'>
</memballoon>
</devices>
</domain>