介 LXC 项目由一个 Linux 内核补丁和一些用户空间(userspace) 工具组成。这些工具使用由补丁增加的内核新特性,提供一套简化的工具来维护容器。2.6.29 版本后的 Linux 内核版本已经包含该补丁提供的大部分功能。所以强烈建议使用最新的内核源代码。LXC 在资源管理方面依赖 Linux 内核的 cgroups (Control Groups) 系统,cgroups 系统是 Linux 内核提供的一个基于进程组的资源管理的框架,可以为特定的进程组限定可以使用的资源。它最初由 Google 的工程师提出,后来被整合进 Linux 内核。cgroups 也是 LXC 为实现虚拟化所使用的资源管理手段,可以说没有 cgroups 就没有 LXC。cgroups 文件系统结构见图 1 。 图 1.cgroups 文件系统结构相关名词解释控制族群(control group):控制族群就是一组按照某种标准划分的进程。cgroups 中的资源控制都是以控制族群为单位实现。一个进程可以加入到一个控制族群,也可以迁移到另一个控制族群。 层级(hierarchy)。控制族群可以组织成 hierarchical 的形式,既一颗控制族群树。控制族群树上的子节点控制族群是父节点控制族群的孩子,继承父控制族群的特定的属性。 子系统(subsytem)。一个子系统就是一个资源控制器,比如中央处理器子系统就是控制中央处理器时间分配的一个控制器。子系统必须附加(attach)到一个层级上才能起作用,一个子系统附加到某个层级以后,这个层级上的所有控制族群都受到这个子系统的控制。主要包括如下 9 个子系统:
搭建第一个 LXC 虚拟计算机本文使用的 Linux 发行版是 Ubuntu 12.10 ,首先安装软件包:
安装软件包后要检查 Linux 发行版的内核对 LXC 的支持情况,可以使用下面命令 lxc-checkconfig 查看,见图 2 。 图 2.lxc-checkconfig 命令lxc-checkconfig 命令检查之后如果所有项目显示“enabled”表示可以直接使用 LXC。 建立一个 Ubuntu Server LXC 虚拟计算机系统使用如下命令构建(执行过程见图)3:
说明这里使用的是 ubuntu 模板,模板文件保存在/usr/lib/lxc/templates/目录下,这个目录下还有其他模板,可以使用如下命令查看,命令输出如下:
图 3.建立一个 Ubuntu Server LXC 系统说明:安装过程要持续一段时间,另外安装过程要保证互联网连接。 上面命令完成后, 会在 /var/lib/lxc 目录中, 产生虚拟计算机 cjhlxc1 ,它的目录结构见图 4 。 图 4.虚拟计算机 cjhlxc1 目录结构LXC 虚拟计算机的基本管理了解 LXC 虚拟计算机的管理命令LXC 常见命令说明见表 1 表 1 LXC 常见命令说明
说明:更加详细的 lxc 命令列表和使用方法请读者参考官方网站文档(http://lxc./ )。 图 5 是主要 LXC 命令执行过程的示意图 图 5.LXC 命令执行过程的示意图LXC 常见命令说明举例启动 LXC 虚拟计算机
确实的账号和密码都是 ubuntu 然后登录虚拟计算机见图 6 图 6.登录虚拟计算机列出当前系统所有的容器 检查目前有哪几个容器启动(若没有任何结果,则目前都没有容器启动)
使用 console 登入容器第 3 个控制台
说明:如果没有指定 -t N 选项,则一个没有被使用的控制台将自动选择。要退出控制台,使用快捷键 Ctrl-a q 。 停止运行一个容器
获取一个容器的状态 # lxc-info -n ol6ctr1 把一个容器销毁
复制一个容器
暂停或恢复一个容器
LXC 虚拟网络接口设置了解 LXC 内置的网络架构不管是哪套虚拟系统,只要是运作在 Linux 系统架构之内,所使用的虚拟网络都是 Linux 系统缺省的虚拟网络架构(即 TAP/TUP, Bridge)图 7 是示意图 。 图 7.LXC 虚拟网络接口示意图图 7 这个结构中两个容器使用 Veth Bridge,因为默认情况下,LXC 的模板脚本设置网络都是基于 Veth Bridge。在这种模式下,容器从 dnsmasq 服务器获取其 IP 地址。主机允许的容器连接到网络的其余部分(使用 iptables 的 NAT 规则 ,但这些规则不允许传入的连接到容器)。 小贴士:什么是 veth Linux container 中用到一个叫做 veth 的东西,这是一种比较新的设备,专门为 container 所建。veth 从名字上来看是 Virtual ETHernet 的缩写,它的作用很简单,就是要把从一个网络用户空间(network namespace )发出的数据包转发到另一个用户空间。veth 设备是成对的,一个是容器之中,另一个在容器之外,即在真实机器上能看到的。 除了 Veth Bridge 外,LXC 虚拟计算机还支持 Macvlan Bridge 和 Macvlan VEPA。有时我们可能需要一块物理网卡绑定多个 IP 以及多个 MAC 地址,虽然绑定多个 IP 很容易,但是这些 IP 会共享物理网卡的 MAC 地址,可能无法满足我们的设计需求,所以有了 MACVLAN 设备,其工作 MACVLAN 会根据收到包的目的 MAC 地址判断这个包需要交给哪个虚拟网卡。限于篇幅这里介绍 Macvlan Bridge 和 Macvlan VEPA,感兴趣的用户可以参考参考文献中的介绍。 与 KVM 相同 LXC 安装完成,缺省就会产生一个网络接口(包含以下功能:交换机(Switch Hub) + DHCP 服务器 + NAT + Cache DNS 服务器),网络接口名称也就是 lxcbr0,可以通过如下命令验证:
由上面的命令输出图就可以明显看到 lxcbr0 的相关信息,而这个网络接口,除了扮演交换机的功能之外,缺省也提供了 NAT 与 DHCP 的功能,简单来说就是 lxcbr0 除了提供交换机的功能之外,也提供了 DHCP 服务与 DNS 缓存服务 , 再通过 iptables 启动 NAT 的功能,由以下命令可以来证明,命令输出如下:
DHCP 服务与 DNS 缓存服务的功能,可以通过如下命令验证
命令输出见图 8 图 8.查看 DHCP 服务与 DNS 缓存服务修改 LXC 网络接口的方法一般我们是通过修改 lxcbr0 的设置文件的方法来实现的。通过〝ifconfig lxcbr0〞的命令,可以得知 lxcbr0 本身的 IP 地址,而由〝ps aux | grep dnsmasq〞的命令,也可以清楚看到 DHCP Server 分配的 IP 范围,因此可以知道 LXC 缺省虚拟网络预设的 IP 区段为 10.0.3.0/24,那么,这些信息,可以修改吗?当然可以,以上这些网络信息,是 LXC 缺省预设的网络设置,所以可以通过修改配置文件的方式,来修改相关信息,以符合实际应用的状况,可以利用编辑器来修改 LXC 的网络配置文件:
清单 1./etc/default/lxc 文件内容
用户修改后要重新启动网络服务,使用如下命令:
设置 LXC 使用物理网络接口相比 KVM 来说,LXC 可以直接使用物理网络接口(比如在本文中物理网卡是 eth0、eth1,笔者准备把 eth0 分配给 LXC 虚拟网络 )。首先使用“ ifconfig –a”命令查看一下,其中而 eth1 为实体计算机实际对外联机所使用的网络接口,所 eth0 ,就可以拿来设定给 LXC 虚拟计算机来使用。然后修改修改 LXC 虚拟计算机的配置文件:/var/lib/lxc/cjhlxc1/config
清单 2 /var/lib/lxc/cjhlxc1/config 文件内容
修改完成后存盘退出。简单说明一下以上参数: lxc.network.type 指定用于容器的网络类型,包括四种类型:
lxc.network.flags 用于指定网络的状态,up 表示网络处于可用状态。 lxc.network.link 用于指定用于和容器接口通信的真实接口,比如一个网桥 br0 。 lxc.network.hwaddr 用于指定容器的网络接口的 mac 地址。 下面修改主机网络配置文件
注意此时配置文件是空文件,没有内容。通常可以设置为固定 IP 地址模式(见清单 3)或者通过 DHCP 服务器获取 IP 地址模式(见清单 4) 清单 3.固定 IP 地址模式
清单 4.通过 DHCP 服务器获取 IP 地址模式
修改完成后存盘退出。然后重新启动网络服务:
下面启动 LXC 虚拟计算机
注意一旦 LXC 虚拟计算机启动成功,在宿主计算机上使用〝ifconfig -a〞查看主机网络接口,用户会发现此时网络接口 eth0 消失了,只有 eth1 。这是因为 eth0 已经让 LXC 虚拟计算机给使用了。然后我们使用如下命令“ lxc-console -n cjhlxc1”登录 LXC 虚拟计算机发现此时 LXC 虚拟计算机的网络接口是 eth0。然后我们可以使用 ping 命令测试一下 LXC 虚拟计算机和互联网是否联通。 总结LXC 中文名称就是 Linux 容器工具,容器可以提供轻量级的虚拟化,以便隔离进程和资源,使用 LXC 的优点就是不需要安装太多的软件包,使用过程也不会占用太多的资源,本文循序渐进地介绍在 Linux 容器的建立和管理方法以及虚拟网络接口的设置方法。 |
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