Alpine Linux运行KVM虚拟化¶

KVM Atlas 是Linux上主流内核模块虚拟化解决方案，使用 QEMU 作为 hypervisor。QEMU可以虚拟化x86, PowerPC以及其他架构。而 Libvirt虚拟机管理器则是和QEMU/KVM,LXC,Xen等相集成的管理框架。

注解

可以直接使用QEMU来运行虚拟机，但是管理命令较为复杂，所以通常我们都会安装libvirt来帮助管理。

注解

我的实践是为了在 U盘运行Alpine Linux 模式下通过 U盘运行Alpine Linux 方式安装一个KVM虚拟化环境，通过这种方式来运行一个Windows虚拟机，帮助我处理一些在Windows环境下运行的程序，例如西部数据Passport SSD移动硬盘的磁盘检查和firmware升级，需要在Windows环境下运行管理工具。

安装KVM¶

安装KVM相关组件:

apk add libvirt-daemon qemu-img qemu-system-x86_64 qemu-modules

这里有一个报错:

ERROR: unable to select packages:
  libvirt-daemon (no such package):
    required by: world[libvirt-daemon]
  qemu-img (no such package):
    required by: world[qemu-img]
  qemu-modules (no such package):
    required by: world[qemu-modules]
  qemu-system-x86_64 (no such package):
    required by: world[qemu-system-x86_64]

但是，我已经配置了 Alpine Linux包管理apk 的软件仓库，为何还找不到软件包呢？

原来，需要添加多个软件仓库源，光添加 main 不够，还需要添加 community ，所以修订 /etc/apk/repositories :

alpine_apk/repositories¶

#/media/sda1/apks
http://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.15/main
http://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.15/community
#http://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/edge/main
#http://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/edge/community
#http://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/edge/testing

为了方便安装虚拟机，建议再安装 virt-install
```
apk add virt-install
```
设置 libvirtd:
```
rc-update add libvirtd
```
启动服务:
```
rc-service libvirtd start
```
保存安装配置和包缓存:
```
lbu ci
```
现在可以使用 virsh
```
virsh list
```

目前还是空的，我们可以开始安装虚拟机 - 我这里将安装一个Windows虚拟机，以便使用西部数据SSD存储管理工具: Western Digital Dashboard 检查西部数据Passport SSD移动硬盘。

网络(未实践)¶

默认情况下，libvirt使用 libvirt NAT型网络，可以在有线网络上启用 libvirt 网桥型网络实现直接把guest网络对外输出提供服务。需要注意在使用IPv6时，当路由器发送路由器公告时，Alpine会给自身设置一个链接本地(link-local)地址作为SLAAC地址。这种情况对于KVM主机服务于guest时候会在每个网络具备KVM主机地址，是我们不期望的。不顾IPv6不能通过sysctl配置在bridge上关闭，所以需要在 /etc/network/interfaces 配置中加上一个 post-up hook

auto brlan
iface brlan inet manual
       bridge-ports eth1.5
       bridge-stp 0
       post-up ip -6 a flush dev brlan; sysctl -w net.ipv6.conf.brlan.disable_ipv6=1

管理¶

如果要让非root用户管理libvirt，需要将用户加入到 libvirt 组:

addgroup user libvirt

libvirt也提供了一个图形管理工具 virt-manager ，可以通过SSH远程管理本地系统:

apk add dbus polkit virt-manager terminus-font
rc-update add dbus

要允许通过 ssh PolicyKit来使用libvirt远程管理KVM，需要一个 .pkla 通知它允许，也就是配置 /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/50-libvirt-ssh-remote-access-policy.pkla

[Remote libvirt SSH access]
Identity=unix-group:libvirt
Action=org.libvirt.unix.manage
ResultAny=yes
ResultInactive=yes
ResultActive=yes

Guest生命周期管理¶

libvirt-guests 服务可以在系统启动时候自动启动guest，也可以物理主机shutdown或reboot时候自动suspend或者shutdown虚拟机:

rc-update add libvirt-guests

vfio¶

VFIO是比PCI passthrough更灵活的虚拟化设备，可以将物理PCI设备划分成多个虚拟设备分配给不同的虚拟机使用，不仅保留了性能也具备了虚拟化的伸缩性。

快速实践¶

部署Windows KVM虚拟机 :

首先SSH到alpine linux服务器上，注意，这里启用了端口转发 5900 ，是为了能够访问 VNC/SPICE 在本地 127.0.0.1:5900 监听端口:
```
ssh -C -L 5900:127.0.0.1:5900 root@192.168.6.111
```

创建Windows虚拟机:

virt-install \
  --network bridge=virbr0,model=virtio \
  --name win10 \
  --ram=2048 \
  --vcpus=1 \
  --os-type=windows --os-variant=win10 \
  --disk path=/var/lib/libvirt/images/win10.qcow2,format=qcow2,bus=virtio,cache=none,size=20 \
  --graphics spice \
  --cdrom=/mnt/en_windows_10_business_editions_version_1803_updated_march_2018_x64_dvd_12063333.iso

报错:

WARNING  The requested volume capacity will exceed the available pool space when the volume is fully allocated. (20480 M requested capacity > 6896 M available)
WARNING  KVM acceleration not available, using 'qemu'
ERROR    The requested volume capacity will exceed the available pool space when the volume is fully allocated. (20480 M requested capacity > 6896 M available) (Use --check disk_size=off or --check all=off to override)

原因是完全在内存中运行Alpine Linux，磁盘空间受到内存限制，无法创建超过内存大小的文件，例如在我的 MacBook Pro 有16G物理内存，当运行 U盘运行Alpine Linux 的diskless模式，默认系统使用了 1/2 内存作为 tmpfs:

df -h

显示:

Filesystem                Size      Used Available Use% Mounted on
devtmpfs                 10.0M         0     10.0M   0% /dev
shm                       7.8G         0      7.8G   0% /dev/shm
/dev/sdb1               598.0M    598.0M         0 100% /media/sdb1
/dev/sdb3                27.5G    459.4M     25.6G   2% /media/sdb3
tmpfs                     7.8G      1.0G      6.7G  13% /
tmpfs                     3.1G    216.0K      3.1G   0% /run
/dev/loop0               99.4M     99.4M         0 100% /.modloop
/dev/sda1               457.5G     12.6G    421.6G   3% /mnt

其中:

tmpfs                     7.8G      1.0G      6.7G  13% /

迁移libvirt目录持久化¶

由于内存限制，并非所有的操作系统内容都能够 塞进 内存 tmpfs ，例如上文的 libvirt 卷，如果完全按照默认 /var/lib/libvirt 存储在 / ，就只有 6.7G 可用空间，通常不够完成虚拟机存储。

所以，我们需要把内存中的 /var/lib/libvirt 目录迁移到本地存储 /dev/sdb3 ，也就是 /mdeia/sdb3 下目录:

修改 /media/sdb3 挂载，从只读改为读写，即修订 /etc/fstab
```
/dev/sdb3 /media/sdb3 ext4 rw,relatime 0 0
```

执行重新挂载:

umount /media/sdb3
mount /media/sdb3

目录同步:

cd /var/lib/
mv libvirt libvirt.bak
(cd /var/lib/libvirt.bak/ && tar cf - .)|(cd /media/sdb3/libvirt/ && tar xf -)

tun网络模块¶

执行安装的另一个报错:

ERROR    Unable to open /dev/net/tun, is tun module loaded?: No such file or directory

这是表示需要假爱tun模块:
```
modprobe tun
```

将这个模块在启动时加载:

echo tun > /etc/modules-load.d/tun.conf

参考¶

Alpine Linux Wiki: KVM