1.1.3 libvirt、libvirtd的配置和使用

1. libvirt的配置檔案

以RHEL 6.3為例，libvirt相關的配置的配置檔案都在 /etc/libvirt/ 目錄之中，如下所示：

[[email protected] libvirt]# cd /etc/libvirt/

[[email protected] libvirt]# ls

cim  libvirt.conf  libvirtd.conf  lxc.conf  nwfilter  qemu  qemu.conf  qemu-sanlock.conf  storage

[[email protected]

[[email protected] qemu]# ls

networks  rhel6u3-1.xml  rhel6u3-2.xml

下面簡單介紹其中幾個重要的配置檔案和目錄：

（1）/etc/libvirt/libvirt.conf

libvirt.conf 檔案是用於配置一些常用 libvirt 連線（通常是遠端連線）的別名，和Linux中的普通配置檔案一樣，該配置檔案中以井號（#）開頭的行是註釋，本次示例中的該配置檔案如下：

[[email protected] kvm_demo]# cat /etc/libvirt/libvirt.conf

#

# This can be used to setup URI aliases for frequently

# used connection URIs. Aliases may contain only the

# characters  a-Z, 0-9, _, -.

#

# Following the ‘=’ may be any valid libvirt connection

# URI, including arbitrary parameters

uri_aliases = [

"remote1=qemu+ssh://[email protected]/system",

]

其中，配置了 remote1 這個別名用於指代 qemu+ssh://[email protected]/system 這個遠端的libvirt連線，有這個別名後，就可以在 virsh 等工具或者自己寫程式碼呼叫libvirt API 時使用這個別名而不需要寫完整的、冗長的URI連線標識了。用 virsh 使用這個別名，連線到遠端的 libvirt 上查詢當前已經啟動的客戶機狀態，然後退出連線，命令列操作如下：

[[email protected] kvm_demo]# service libvirtd reload

Reloading libvirtd configuration:                          [  OK  ]

[[email protected] kvm_demo]# virsh -c remote1

[email protected]′s password:

Welcome to virsh, the virtualization interactive terminal.

Type:  ‘help’ for help with commands

‘quit’ to quit

virsh # list

Id    Name                           State

—————————————————-

1     rhel6u3-remote                 running

virsh # quit

[[email protected] kvm_demo]#

在程式碼中呼叫 libvirt API 也可以使用這個別名用於建立連線，如下的 python 程式碼行就是使用這個別名來建立連線：

conn = libvirt.openReadOnly(‘remote1′)

（2）/etc/libvirt/libvirtd.conf

libvirtd.conf 是 libvirt 的守護程序 libvirtd 的配置檔案，修改後需要讓libvirtd重新載入配置檔案（或重啟libvirtd）才會生效。 libvirtd.conf 檔案中，用井號（#）開頭的行是註釋內容，真正有用的配置在檔案的每一行中使用“配置項 = 值”（如tcp_port = “16509″）這樣配對的格式來設定。 libvirtd.conf 配置值了 libvirtd 啟動時的許多設定，包括是否建立 TCP、UNIX domain socket 等連線方式及其最大連線數，以及這些連線的認證機制，等等。

例如，下面的幾個配置項，表示關閉TLS安全認證的連線（預設值是開啟的）、開啟 TCP 連線（預設是關閉TCP連線的），設定TCP監聽的埠，TCP連線不使用認證授權方式，設定UNIX domain socket 的儲存目錄等。

listen_tls = 0

listen_tcp = 1

tcp_port = “16666″

unix_sock_dir = “/var/run/libvirt”

auth_tcp = “none”

注意：要讓TCP、TLS等連線的生效，需要在啟動 libvirtd 時加上 –listen 引數（簡寫為 -l ）。而預設的 service libvirtd start 命令啟動 libvirtd 服務時，並沒帶 –listen 引數，所以如果要使用TCP等連線方式，可以使用 libvirtd –listen -d 命令來啟動libvirtd。

上面配置選項讓 UNIX socket 放到 /var/run/libvirt 目錄下，啟動 libvirtd 並檢驗配置是否生效，命令列操作如下：

[[email protected] ~]# libvirtd –listen -d

2012-12-01 07:54:02.715+0000: 6788: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)

[[email protected] ~]# virsh -c qemu+tcp://localhost:16666/system

Welcome to virsh, the virtualization interactive terminal.

Type:  ‘help’ for help with commands

‘quit’ to quit

virsh # quit

[[email protected] ~]# ls /var/run/libvirt/libvirt-sock*

/var/run/libvirt/libvirt-sock  /var/run/libvirt/libvirt-sock-ro

（3）/etc/libvirt/qemu.conf

qemu.conf 是 libvirt 對QEMU的驅動的配置檔案，包括 VNC、SPICE等和連線它們時採用的許可權認證方式的配置，也包括記憶體大頁、SELinux、Cgroups等相關配置。

（4）/etc/libvirt/qemu/ 目錄

qemu 目錄下是存放使用QEMU驅動的域的配置檔案，檢視qemu目錄如下：

[[email protected] ~]# ls /etc/libvirt/qemu/

networks  rhel6u3-1.xml  rhel6u3-2.xml

其中包括了兩個域的XML配置檔案（rhel6u3-1.xml 和 rhel6u3-2.xml），這就是筆者用virt-manager 工具建立的兩個域，預設會將其配置檔案儲存到 /etc/libvirt/qemu/ 目錄下。而其中的 networks 目錄是儲存了建立一個域時預設使用的網路配置。

2. libvirtd的使用

libvirtd 是一個作為 libvirt 虛擬化管理系統中的伺服器端的守護程式，如果要讓某個節點能夠用 libvirt 進行管理（無論是本地還是遠端管理），都需要在這個節點上執行著 libvirtd 這個守護程序，以便讓其他上層管理工具可以連線到該節點，libvirtd 負責執行其他管理工具傳送它的虛擬化管理操作指令。而 libvirt 的客戶端工具（包括virsh、virt-manager等）可以連線到本地或遠端的 libvirtd 程序，以便管理節點上的客戶機（啟動、關閉、重啟、遷移等）、收集節點上的宿主機和客戶機的配置和資源使用狀態。

在RHEL 6.3 中 libvirtd 是作為一個服務（service）配置在系統中的，所以可以通過 service 命令來對其進行操作（實際是通過 /etc/init.d/libvirtd 服務指令碼來實現的）。常用的操作方式有：“service libvirtd start”命令表示啟動libvirtd，“service libvirtd restart”表示重啟 libvirtd，“service libvirtd reload”表示不重啟服務但是重新載入配置檔案（即 /etc/libvirt/libvirtd.conf 配置檔案）。對 libvirtd 服務進行操作示例的命令列如下：

[[email protected] ~]# service libvirtd

Usage: /etc/init.d/libvirtd {start|stop|status|restart|condrestart|reload|force-reload|try-restart}

[[email protected] ~]# service libvirtd start

Starting libvirtd daemon: 2012-12-01 08:14:33.048+0000: 31202: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)

[  OK  ]

[[email protected] ~]# service libvirtd status

libvirtd (pid  31327) is running…

[[email protected] ~]# service libvirtd restart

Stopping libvirtd daemon:                                  [  OK  ]

Starting libvirtd daemon: 2012-12-01 08:14:43.522+0000: 31325: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)

[  OK  ]

預設情況下，libvirtd監聽在一個本地的Unix domain socket上，而沒有監聽基於網路的TCP/IP socket，需要使用“-l 或 –listen”的命令列引數來開啟對 libvirtd.conf 配置檔案中對TCP/IP socket的配置。另外，libvirtd 守護程序的啟動或停止，並不會直接影響到正在執行中的客戶機。 libvirtd 在啟動或重啟完成時，只要客戶機的XML配置檔案是存在的，libvirtd 會自動載入這些客戶的配置，獲取它們的資訊；當然，如果客戶機沒有基於 libvirt 格式的XML檔案來執行，libvirtd 則不能發現它。

libvirtd 是一個可執行程式，不僅可以使用“service”命令呼叫它作為服務來執行，而且可以單獨地執行 libvirtd 命令來使用它。libvirtd 命令列主要有如下幾個引數：

-d，或 –daemon

表示讓 libvirtd 作為守護程序（daemon）在後臺執行。

-f，或 –config  FILE

指定libvirtd的配置檔案為FILE，而不是使用預設值（通常是 /etc/libvirt/libvirtd.conf ）。

-l，或 –listen

開啟配置檔案中配置的 TCP/IP 連線。

-p，或 –pid-file FILE

將 libvirtd 程序的PID寫入到FILE檔案中，而不是使用預設值（通常是 /var/run/libvirtd.pid ）。

-t，或 –timeout SECONDS

設定對 libvirtd 連線的超時時間為SECONDS秒。

-v，或 –verbose

讓命令輸出詳細的輸出資訊。特別是執行出錯時，詳細的輸出資訊便於使用者查詢原因。

–version

顯示 libvirtd 程式的版本資訊。

對libvirtd 命令的使用，幾個簡單的命令列操作示例如下：

#使用libvirtd 命令前，先停止已有的服務

[[email protected] ~]# service libvirtd stop

Stopping libvirtd daemon:                                  [  OK  ]

[[email protected] ~]# libvirtd –version

libvirtd (libvirt) 0.9.10

[[email protected] ~]# libvirtd

2012-12-01 08:57:38.475+0000: 2196: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)

^C    #沒有以daemon的形式啟動，標準輸出被libvirtd 佔用；這裡用 Ctrl-C 結束掉libvirtd 程序，以便繼續進行後續操作。

[[email protected] ~]# libvirtd -l -d  -p /root/libvirtd.pid

2012-12-01 08:56:14.665+0000: 7683: info : libvirt version: 0.9.10, package: 21.el6 (Red Hat, Inc. <http://bugzilla.redhat.com/bugzilla>, 2012-05-23-09:15:11, x86-003.build.bos.redhat.com)

[[email protected] ~]# cat /root/libvirtd.pid

7685

1.1.5 libvirt API 簡介

libvirt 的核心價值和主要目標就是提供了一套管理虛擬機器的、穩定的、高效的應用程式介面（API）。libvirt API 本身是用C語言實現的，本節以其提供了最核心的 C語言介面的 API 為例做簡單的介紹。

libvirt API 大致可劃分為如下8個大的部分：

（1）連線 Hypervisor 相關的API：以virConnect 開頭的一系列函式。

只有與 Hypervisor 建立了連線之後，才能進行虛擬機器管理操作，所以連線 Hypervisor 的API是其他所有API使用的前提條件。與 Hypervisor 建立的連線是為其他API的執行提供了路徑，是其他虛擬化管理功能的基礎。通過呼叫 virConnectOpen 函式可以建立一個連線，其返回值是一個virConnectPtr 物件，該物件就代表到 Hypervisor 的一個連線；如果連接出錯，則返回空值（NULL）。而 virConnectOpenReadOnly 函式會建立一個只讀的連線，在該連線上可以使用一些查詢的功能，而不使用建立、修改等功能。 virConnectOpenAuth 函式提供了更具認證建立的連線。 virConnectGetCapabilities 函式是返回對 Hypervisor 和驅動的功能的描述的 XML 格式的字串。virConnectListDomains函式返回一列域識別符號，它們代表該 Hypervisor 上的活動域。

（2）域管理的 API：以virDomain 開頭的一系列函式。

虛擬機器的管理，最基本的職能就是對各個節點上的域的管理，故 libvirt API 中實現了很多針對域管理的函式。要管理域，首先就要獲取virDomainPtr 這個域物件，然後才能對域進行操作。有很多種方式來獲取域物件，如 virDomainPtr virDomainLookupByID (virConnectPtr conn, int id) 函式是根據域的 id 值到 conn 這個連線上去查詢相應的域。類似地，virDomainLookupByName、virDomainLookupByUUID 等函式分別是根據域的名稱和 UUID 去查詢相應的域。在得到了某個域的物件後，就可以進行很多的操作，可以是查詢域的資訊（如：virDomainGetHostname、virDomainGetInfo、virDomainGetVcpus、virDomainGetVcpusFlags、virDomainGetCPUStats，等等），也可以是控制域的生命週期（如：virDomainCreate 、virDomainSuspend 、virDomainResume 、virDomainDestroy 、virDomainMigrate，等等）。

（3）節點管理的 API：以virNode 開頭的一系列函式。

域是執行在物理節點之上，libvirt也提供了對節點的資訊查詢和控制的功能。節點管理的多數函式都需要使用一個連線 Hypervisor 的物件作為其中的一個傳入引數，以便可以查詢或修改到該連線上的節點的資訊。virNodeGetInfo函式是獲取節點的物理硬體資訊，virNodeGetCPUStats 函式可以獲取節點上各個 CPU 的使用統計資訊，virNodeGetMemoryStats 函式可以獲取節點上的記憶體的使用統計資訊，virNodeGetFreeMemory 函式可以獲取節點上可用的空閒記憶體大小。也有一些設定或者控制節點的函式，如virNodeSetMemoryParameters 函式可以設定節點上的記憶體排程的引數，virNodeSuspendForDuration 函式可以讓節點（宿主機）暫停執行一段時間。

（4）網路管理的 API：以 virNetwork 開頭的一系列函式和部分以 virInterface 開頭的函式。

libvirt 對虛擬化環境中的網路管理也提供了豐富的API。libvirt 首先需要建立virNetworkPtr 物件，然後才能查詢或控制虛擬網路。一些查詢網路相關資訊的函式，如：virNetworkGetName 函式可以獲取網路的名稱，virNetworkGetBridgeName 函式可以獲取該網路中網橋的名稱，virNetworkGetUUID 函式可以獲取網路的 UUID 標識，virNetworkGetXMLDesc 函式可以獲取網路的以 XML 格式的描述資訊，virNetworkIsActive 函式可以查詢網路是否正在使用中。一些控制或更改網路設定的函式，有：virNetworkCreateXML 函式可以根據提供的 XML 格式的字串建立一個網路（返回 virNetworkPtr 物件），virNetworkDestroy 函式可以銷燬一個網路（同時也會關閉使用該網路的域），virNetworkFree 函式可以回收一個網路（但不會關閉正在執行的域），virNetworkUpdate 函式可根據提供的 XML 格式的網路配置來更新一個已存在的網路。另外，virInterfaceCreate、virInterfaceFree、virInterfaceDestroy、virInterfaceGetName、virInterfaceIsActive 等函式可以用於建立、釋放和銷燬網路介面，以及查詢網路介面的名稱和啟用狀態。

（5）儲存卷管理的 API：以 virStorageVol 開頭的一系列函式。

libvirt 對儲存卷（volume）的管理，主要是對域的映象檔案的管理，這些映象檔案可能是 raw、qcow2、vmdk、qed等各種格式。libvirt 對儲存卷的管理，首先需要建立virStorageVolPtr 這個儲存卷的物件，然後才能對其進行查詢或控制操作。libvirt 提供了3個函式來分別通過不同的方式來獲取儲存卷物件，如：virStorageVolLookupByKey 函式可以根據全域性唯一的鍵值來獲得一個儲存卷物件，virStorageVolLookupByName 函式可以根據名稱在一個儲存資源池（storage pool）中獲取一個儲存卷物件，virStorageVolLookupByPath 函式可以根據它在節點上路徑來獲取一個儲存卷物件。有一些函式用於查詢儲存卷的資訊，如：virStorageVolGetInfo 函式可以查詢某個儲存卷的使用情況，virStorageVolGetName 函式可以獲取儲存卷的名稱，virStorageVolGetPath 函式可以獲取儲存卷的路徑，virStorageVolGetConnect 函式可以查詢儲存卷的連線。一些函式用於建立和修改儲存卷，如：virStorageVolCreateXML 函式可以根據提供的 XML 描述來建立一個儲存卷，virStorageVolFree 函式可以釋放儲存卷的控制代碼（但是儲存卷依然存在），virStorageVolDelete 函式可以刪除一個儲存卷，virStorageVolResize 函式可以調整儲存卷的大小。

（6）儲存池管理的 API：以virStoragePool 開頭的一系列函式。

libvirt 對儲存池（pool）的管理，包括對本地的基本檔案系統、普通網路共享檔案系統、iSCSI共享檔案系統、LVM分割槽等的管理。libvirt 需要基於 virStoragePoolPtr 這個儲存池物件才能進行查詢和控制操作。一些函式可以通過查詢獲取一個儲存池物件，如：virStoragePoolLookupByName 函式可以根據儲存池的名稱來獲取一個儲存池物件，virStoragePoolLookupByVolume 可以根據一個儲存卷返回其對應的儲存池物件。virStoragePoolCreateXML 函式可以根據 XML 描述來建立一個儲存池（預設已啟用），virStoragePoolDefineXML 函式可以根據 XML 描述資訊靜態地定義個儲存池（尚未啟用），virStoragePoolCreate 函式可以啟用一個儲存池。virStoragePoolGetInfo、virStoragePoolGetName、virStoragePoolGetUUID等函式可以分別獲取儲存池的資訊、名稱和 UUID 標識。virStoragePoolIsActive函式可以查詢儲存池是否處於使用中狀態。virStoragePoolFree 函式可以釋放儲存池相關的記憶體（但是不改變其在宿主機中的狀態），virStoragePoolDestroy 函式可以用於銷燬一個儲存池（但並沒有釋放virStoragePoolPtr 物件，之後還可以用virStoragePoolCreate 函式重新啟用它），virStoragePoolDelete 函式可以物理刪除一個儲存池資源（該操作不可恢復）。

（7）事件管理的API：以virEvent 開頭的一系列函式。

libvirt 支援事件機制，使用該機制註冊之後，可以在發生特定的事件（如：域的啟動、暫停、恢復、停止等）之時，得到自己定義的一些通知。

（8）資料流管理的API：以virStream 開頭的一系列函式。

libvirt 還提供了一系列函式用於資料流的傳輸。

對於 libvirt API 一些細節的使用方法和實現原理，可以參考其原始碼或者本章末尾的參考閱讀中介紹資料。