OpenNebula使用文档

米承嗣

2023-12-01

OpenNebula可以管理众多虚拟资源，包括镜像库（datastore）、镜像（image）、虚拟网（vnet）、主机（host）、虚拟机（vm）。

我们先对各虚拟资源进行简单介绍。

镜像库：镜像库是用来存放镜像的一个文件夹，我们会把这个文件夹注册到OpenNebula中，以作后用。

镜像：一个文件，类似于压缩包一样的容器。镜像中可能是一个操作系统，也可能是一些数据。

虚拟网：为虚拟机准备的网络资源池，用于分配虚拟机网络资源。

主机：云中的物理主机，上面运行着虚拟化软件，用来部署虚拟机。

虚拟机：就是虚拟机了，没啥好说的。

现在，我们先确立一个目标，那就是在host上运行起一个虚拟机。要达到这个目标，我们需要做下面几步。

2.1 OpenNebula基本配置

为了让OpenNebula管理和利用这些虚拟资源，我们需要对OpenNebula进行一些配置。

OpenNebula的配置文件位于/srv/cloud/one/etc/oned.conf中。

下面，我们就该文件中几个关键配置说明一下。

（1）DATASTORE_LOCATION

DATASTORE_LOCATION = /srv/cloud/one/var/datastores

该选项配置了镜像库的基础路径。

（2）IM_MAD

IM_MAD = [

name = "im_kvm",

executable = "one_im_ssh",

arguments = "-r 0 -t 15 kvm" ]

IM_MAD = [

name = "im_xen",

executable = "one_im_ssh",

arguments = "xen" ]

IM_MAD配置了OpenNebula的Information Driver，Information Driver是用来对物理主机上的虚拟化进行监控的一些驱动（其实是一些脚本）。IM_MAD中有以下几个了选项：name表示了驱动的名字，executable指定了驱动对应的脚本文件的位置，而arguments则是脚本文件所需要的参数。

oned.conf中预定义了很多IM_MAD，分别对应了不同的监控方式：kvm，xen，vmware，ec2，ganglia等等。因为我们的物理主机上运行的是xen虚拟化，我们就直接用xen的监控方式。oned.conf中默认开户的是KVM的IM_MAD，xen的IM_MAD是被注释掉的。开启xen的IM_MAD的方法，就是把前面的注释去掉。

（3）VM_MAD

VM_MAD = [

name = "vmm_kvm",

executable = "one_vmm_exec",

arguments = "-t 15 -r 0 kvm",

default = "vmm_exec/vmm_exec_kvm.conf",

type = "kvm" ]

VM_MAD = [

name = "vmm_xen",

executable = "one_vmm_exec",

arguments = "-t 15 -r 0 xen",

default = "vmm_exec/vmm_exec_xen.conf",

type = "xen" ]

VM_MAD定义了OpenNebula的Virtualization Driver，Virtualization Driver是对物理机上的虚拟机进行管理（创建、删除、迁移等等）的驱动（其实就是些脚本）。VM_MAD中有以下几个了选项：name表示了驱动的名字，executable指定了驱动对应的脚本文件的位置，而arguments则是脚本文件所需要的参数。

针对不同的虚拟化环境，OpenNebula同样定义了多种VM_MAD：kvm，xen，vmware，ec2。我们要用到xen对应的VM_MAD，开启的方式就是把注释去掉。

（4）TM_MAD

TM_MAD = [

executable = "one_tm",

arguments = "-t 15 -d dummy,lvm,shared,qcow2,ssh,vmfs,iscsi" ]

TM_MAD定义了Transfer Manager，即OpenNebula与物理主机之间传输镜像的方式，有lvm，shared，qcow2，ssh，vmfs，iscsi等等。这里我们不用改。

（5）DATASTORE_MAD

DATASTORE_MAD = [

executable = "one_datastore",

arguments = "-t 15 -d fs,vmware,vmfs,iscsi,lvm"

]

DATASTORE_MAD定义了管理datastore的方式。这里同样不用改。

根据以上的配置说明，修改完oned.conf后，使用以下命令重启一下opennebula，使配置生效。

$ one stop

$ one start

2.2 管理镜像库（datastore）

Datastore是用来存放镜像的一个存储仓库，它有以下几种类型，参考2.1(5)。

System：比较特殊的一种类型，只用来存放正在运行的虚拟机（running vm）的镜像。

File-system：以普通文件的方式存放镜像。

iSCSI/LVM：以块设备的方式存放镜像。

VMware：以vmdk的格式存放镜像，对为了支持VMware。

vmfs：以VMFS的格式存放镜像，也是为了支持VMware。

简单起见，我们就使用File-system的方式。

因为host只有获取了镜像才能部署虚拟机，所以，我们要用一定的机制将镜像传送到Host。这个机制就是datastore的另一个属性，即Transfer Manager，它定义了OpenNebula与物理主机之间传输镜像的方式，参考2.2(5)，即：

shared：将datastore里的镜像以文件共享的方式挂载到host上，这样host就可以像访问本地文件一样访问datastore里的镜像。常见的文件共享方式有NFS。

ssh：这个方法比较笨重，就是将镜像通过scp传送到host上。

iscsi：通过iSCSI的方式分享镜像，与shared方式有点像。

vmfs：通过VMware的工具vmkfstools去传输镜像（具体不详）。

qcow：通过qemu-qcow的形式传输镜像，据说它的快照功能很好（具体不说）。

简单起见，我们选用shared方式。

现在，我们选用了file-system和shared，我们就用onedatastore create命令创建一个datastore。

首先，我们需要写一个datastore配置文件，比方说叫ds.conf

NAME = cloud

DS_MAD = fs

TM_MAD = shared

然后，

$ onedatastore create ds.conf

就可以了。

可以用onedatastore list查看一下。

ID NAME CLUSTER IMAGES TYPE TM

0 system - 0 - shared

1 default - 1 fs shared

100 cloud - 0 fs shared

其中的100号就是我们刚刚创建的。

2.3 管理镜像（image）

现在，我们有了datastore，就可以注册镜像了。

我们有一个ubuntu12.04的镜像存放在/home/ubuntu2.img，我们要将其注册到opennebula中，以做后用。

其实，所说的注册，原理很简单，就是把/home/ubuntu2.img拷贝一份，放到datastore中，并把这个镜像注册到OpenNebula的数据库中，被OpenNebula管理起来。

镜像可分为Persistent和non-persistent两种。persistent表示虚拟机直接从该镜像启动，虚拟机启动后操作所引起的变动都会保留在镜像中，即使虚拟机关闭了，变动也是会保存在镜像中的。而non-persistent表示这个镜像相当于一个master镜像，每启动一个虚拟机，都需要从该master镜像拷贝一个复本，然后从复本启动虚拟机。虚拟机关闭后，该复本会被删除，虚拟机的操作变动不会被保存。

persistent镜像只可以启动一个虚拟机，而non-persistent镜像可以启动多个虚拟机。道理其实很简单，你自己想想吧。

我们先注册一个persistent的镜像。同2.2一样，我们首先需要一个配置文件，比方说叫image.conf

NAME = ubuntu12.04

PERSISTENT = YES

PATH = "/home/ubuntu2.img"

TYPE = OS

DESCRIPTION = "ubuntu12.04"

然后用oneimage create命令注册，并且，我们需要-d参数指定datastore。

$ oneimage create image.conf –d 100

然后，用oneimage list查看该镜像

ID USER GROUP NAME DATASTORE SIZE TYPE PER STAT RVMS

4 root oneadmin ubuntu12.04 cloud 20G OS Yes rdy 0

我们再写一个镜像配置文件，注册一个Non-persistent的镜像。

NAME = ubuntu12.04-np

PERSISTENT = NO

PATH = "/home/ubuntu2.img"

TYPE = OS

DESCRIPTION = "ubuntu12.04"

$ oneimage create image.conf –d 100

然后，用oneimage list查看该镜像

ID USER GROUP NAME DATASTORE SIZE TYPE PER STAT RVMS

4 root oneadmin ubuntu12.04-3 cloud 20G OS Yes rdy 0

5 root oneadmin ubuntu12.04-3-np cloud 20G OS No rdy 0

我们看到，4号是persistent的，5号是non-persistent的。

2.4 管理虚拟网（vnet）

现在，我们有镜像了，我们离目标越来越近了。但是，有了镜像好像还不太够，我们还需要为虚拟机准备一下网络。

vnet分为两种，fixed和ranged。顾名思义，fixed vnet用来给虚拟机提供固定的ip地址，而ranged vnet则定义了一个地址范围，虚拟机可以从这个地址范围里取地址用。

这很好理解，我们不必细说，直接看一个fiexed vnet的配置文件的例子。

NAME = "Cloud"

TYPE = FIXED

# We have to bind this network to ''virbr1'' for Internet Access

BRIDGE = br0

LEASES = [IP=192.168.0.1]

LEASES = [IP=192.168.0.2, MAC=50:20:20:20:20:21]

LEASES = [IP=192.168.0.3]

LEASES = [IP=192.168.0.4]

# Custom Attributes to be used in Context

GATEWAY = 192.168.0.1

DNS = 10.10.0.21

其中的TYPE字段表示该vnet的类型，BRIDGE字段定义了该虚拟网绑定的网桥（注：虚拟机是通过物理主机上的网桥组成一个局域网的）。LEASES字段可以有多个，定义了可用的IP，GATEWAY和DNS分别定义了网关和域名服务器。

下面再看一个ranged vnet的配置文件，文件名字叫range.net

NAME = "Cloud"

TYPE = RANGED

BRIDGE = br0

NETWORK_ADDRESS = 10.214.1.0

IP_START = 10.214.1.155

IP_END = 10.214.1.160

NETWORK_MASK = 255.255.255.0

DNS = 10.10.0.21

不同的是，现在没有了LEASES字段，而通过NETWORK_ADDRESS，IP_START，IP_END定义了一个IP地址范围。

因为我们有一个10.214.1.155到10.214.1.160的地址范围可用，我们就用range.net这个配置文件成一个名叫cloud的ranged vnet吧。我们要用到onevnet create命令。

onevnet create range.net

再用onevnet list查看一下，查询到如下结果

ID USER GROUP NAME CLUSTER TYPE BRIDGE LEASES

0 root oneadmin Cloud - R br0 1

2.5 管理物理主机（host）

现在，我们有了镜像，有了网络，是不是就可以创建虚拟机了？错，不能忘了最重要的一环，那就是虚拟机需要运行在安装着虚拟化的物理主机上。我们需要将这些物理机注册到OpenNebula中，以作后用。

比方说，现在我们有一个物理机，它的IP是10.214.1.152，安装的ubuntu-server 12.04，它上面运行着xen hypervisor，安装的方法很多，但不在本文的讨论范围。

OpenNebula自己准备了很多ruby脚本，这些脚本会被传送到10.214.1.152上，用来控制它上面的xen hypervisor。所以，10.214.1.151必须有ruby（版本必须大于1.8.7）的运行环境。所以，我们要用以下命令安装ruby。

$ apt-get install ruby1.9.1 #我直接安装了一个最新的版本

另外，host上面需要一个网桥br0，用以连接host上运行的虚拟机。

我们通过修改/etc/network/interfaces文件来创建网桥。

auto lo

iface lo inet loopback

auto br0 eth0

allow-hotplug eth0

iface br0 inet static

bridge_ports eth0

address 10.214.1.151

netmask 255.255.255.0

gateway 10.214.1.1

# dns-* options are implemented by the resolvconf package, if installed

dns-nameservers 10.10.0.21

然后，重启一下网络就可以了。

$ /etc/init.d/networking restart

可以用brctl show查看一下

bridge name bridge id STP enabled interfaces

br0 8000.e0db5507e3a0 no eth0

OpenNebula与host之间还需要有以下几个关系：

(1) OpenNebula可以免密钥访问host——参考1.4，1.5

(2) OpenNebula的/etc/hosts文件中，有host的IP与主机名的定义。比方说我们的10.214.1.151的主机名就是xen1-yq（以后，我们就这样叫它）。

现在，我们可以用onehost create命令注册host到OpenNebula中了。

$ onehost createxen1-yq -i im_xen -v vmm_xen -n dummy

这里有好多参数，我们需要解释一下。

create后面直接跟的host的主机名。

-i：IM_MAD

-v：VMM_MAD

-n：网络驱动

2.1中我们已经介绍过IM_MAD和VMM_MAD，就不赘述了。

网络驱动是OpenNebula定义的一系列提高网络配置能力的驱动，有很多选择（802.1Q VLAN, Ebtables, Open vSwitch, VMware Networking，FileWall等），而我们用到的dummy，就是“空”的意思，表示不使用以上选择，就使用2.4中简单的网桥方式。所以，never mind，你就用dummy就可以了。

好了，host注册成功了。我们用onehost list查看一下。

ID NAME CLUSTER RVM ALLOCATED_CPU ALLOCATED_MEM STAT

15 xen1-yq - 0 100 / 2400 (4%) 1024M / 64G (1%) on

2.6 管理虚拟机

终于看到曙光了。

现在，我们经过不懈的努力，准备好了镜像（image）、网络（vnet）、物理主机（host）。

万事俱备，只欠东风。

我们需要先起草一个vm的配置文件，然后从该配置文件启动虚拟机。我们废话不多说，直接上配置文件，比方说名字叫vm.conf。

CPU = 0.1

MEMORY = 1024

DISK = [

image_id = 4,

target = xvda,

driver = "file:",

clone = "no",

readonly = "no"

]

OS = [

# KERNEL="/image-pool/kernel/vmlinuz-3.2.0-32-generic",

# INITRD="/image-pool/kernel/initrd.img-3.2.0-32-generic",

BOOTLOADER= /usr/local/bin/pygrub,

ROOT = "xvda"

]

NIC = [

NETWORK_ID = 0

]

#GRAPHICS = [

# type = vnc,

# vncunused = 1

CONTEXT = [

driver = "file:",

hostname = "$NAME",

ip = "$NIC[IP]",

netmask = "$NETWORK[NETWORK_MASK,NETWORK_ID=0]",

dns = "$NETWORK[DNS,NETWORK_ID=0]",

files = "/image-pool/template/vm/init.sh /image-pool/template/vm/id_rsa.pub",

target = "xvdb"

]

有点长，不急，我们慢慢来解释一下。

可以看到，配置文件里有以下几个配置项：

（1）CPU：表示虚拟分配到的host的CPU的百分比。

（2）MEMORY：内存大小。

（3）DISK：汉语意思是盘，你可以把它理解成虚拟机的硬盘。这个硬盘绑定了一个镜像（image_id = 4）。还记得2.3中我们创建的4号镜像吗？对，就是它。我们要用这个镜像当我们虚拟机的操作系统盘。

target=xvda表示该盘在操作系统中绑定的块设备是xvda。

driver=”file:”表示块设备的类型就是普通文件。

clone=”no”表示该盘不能被克隆。

readonly=”no”表示这个盘是可写的。

（4）OS：定义了虚拟机的启动方式。可以是内核，也可以是bootloader的方式。

（5）NIC：指定虚拟机使用的网络。还记得2.4中我们创建的0号虚拟网吗，对，就是它。这个设置项会帮助虚拟机从0号网络的IP地址范围（10.214.1.155-10.214.1.160）中挑选一个可用的IP。

（6）GRAPHIC：这是虚拟机的远程控制的设置，还不是很懂，先略过了。

（7）CONTEXT：是Contextualization的简写，可以理解为“初始化”的意思。这是OpenNebula中很有意思的一个机制。虚拟启动之后，需要在经过一些初始化工作之后，才能正常为用户工作，比如说：设置IP地址、netmask、gateway、dns，修改主机名，设置无密钥ssh等等。然而，设置这些东西，就需要我们事先将一些变量和文件传到虚拟机的镜像中，然后用脚本调用这些变量和文件去设置。CONTEXT就是为完成这个工作而生。

CONTEXT有三个固定配置项，driver和target同（3），file定义了欲传到虚拟机中的文件。

其它的配置项hostname，ip，netmask，dns都是我们自定义的变量（你可以根据自己的需要定义更多的变量）。这些变量会被放到一个文件context.sh中，同file定义的文件一起，被生成为一个iso文件，绑定到target上。

然后呢，绑定到target上又如何？你如何去使用这些变量和文件呢？当然有办法。我们只要修改虚拟机镜像中的/etc/rc.local，在其中写一些设置脚本，这样，虚拟机启动之后，就会自动执行/etc/rc.local中的脚本。我们来看一下/etc/rc.local中的脚本：

mount -t iso9660 /dev/xvdb /mnt

if [ -f /mnt/init.sh ]; then

. /mnt/init.sh

umount -l /mnt

脚本先把/dev/xvdb挂载到/mnt下面，这样，/mnt下面就有了三个文件（context.sh, init.sh, id_rsa.pub），然后执行/mnt/init.sh脚本。init.sh执行了一系列的初始化工作。我们再看一下init.sh的具体内容：

if [ -f /mnt/context.sh ]; then

. /mnt/context.sh

if [ -n "$HOSTNAME" ]; then

echo $HOSTNAME > /etc/hostname

hostname $HOSTNAME

if [ -n "$IP" ]; then

ifconfig eth0 $IP

if [ -n "$NETMASK" ]; then

ifconfig eth0 netmask $NETMASK

# NETMASK = "255.255.128.0"

# ifconfig eth0 netmask 255.255.128.0

if [ -n "$DNS" ]; then

ifconfig eth0 dns-nameservers $DNS

if [ -f /mnt/id_rsa.pub ]; then

cat /mnt/id_rsa.pub > /root/.ssh/authorized_keys

这段脚本，相信有一定LINUX背景的看官都能理解，我就不废话了。

对了，我觉得大家可能会好奇context.sh里到底有什么内容，我不防贴出来看看。

DISK_ID="1"

DNS="10.10.0.21"

DRIVER="file:"

FILES="/image-pool/template/vm/init.sh /image-pool/template/vm/id_rsa.pub"

HOSTNAME="one-25"

IP="10.214.1.155"

NETMASK="255.255.255.0"

TARGET="xvdb"

—————————————分水岭———————————————————————

好了，vm的配置文件说完了，我们可以创建虚拟机了。

我们要用到onevm create命令

$ onevm create vm.conf

成功了，我们先用onevm list看一下

IDUSER GROUP NAME STAT UCPU UMEM HOST TIME

25 root oneadmin one-25 pend 0 1024M - 0d 01h58

已经有人欢呼了？？？

先别急，我们只是注册了一个虚拟机，还没有运行起来。要运行虚拟机，我们得指定一个host才行，就用2.5中注册的xen1-yq吧，它的ID号是15。我们用onevm deploy命令来启动一个虚拟机。

$ onevm deploy 25 15

后面分别是虚拟机和host的ID号。

好了，等个一小会，虚拟机的状态就变成running了。

$ onevm list

IDUSER GROUP NAME STAT UCPU UMEM HOST TIME

25 root oneadmin one-25 runn 0 1024M xen1-yq 0d 02h04

既然创建成功了，我们不防ssh进去玩玩。我们首先需要知道它的IP地址。

$ onevm show 25

VIRTUAL MACHINE 25 INFORMATION

ID : 25

NAME : one-25

USER : root

GROUP : oneadmin

STATE : ACTIVE

LCM_STATE : RUNNING

RESCHED : No

HOST : xen1-yq

START TIME : 11/07 14:03:00

END TIME : -

DEPLOY ID : one-25

VIRTUAL MACHINE MONITORING

NET_TX : 2.8M

USED CPU : 0

USED MEMORY : 1024M

NET_RX : 90K

PERMISSIONS

OWNER : um-

GROUP : ---

OTHER : ---

VIRTUAL MACHINE TEMPLATE

CONTEXT=[

DISK_ID="1",

DNS="10.10.0.21",

DRIVER="file:",

FILES="/image-pool/template/vm/init.sh /image-pool/template/vm/id_rsa.pub",

HOSTNAME="one-25",

IP="10.214.1.155",

NETMASK="255.255.255.0",

TARGET="xvdb" ]

CPU="1"

DISK=[

CLONE="NO",

DATASTORE="cloud",

DATASTORE_ID="100",

DEV_PREFIX="hd",

DISK_ID="0",

DRIVER="file:",

IMAGE="ubuntu12.04-3",

IMAGE_ID="4",

PERSISTENT="YES",

READONLY="NO",

SAVE="YES",

SOURCE="/srv/cloud/one/var/datastores/100/a82229efdf6fecc286509492fb614f7b",

TARGET="xvda",

TM_MAD="shared",

TYPE="FILE" ]

MEMORY="1024"

NAME="one-25"

NIC=[

BRIDGE="br0",

IP="10.214.1.155",

MAC="02:00:0a:d6:01:9b",

NETWORK="Cloud",

NETWORK_ID="0",

VLAN="NO" ]

OS=[

BOOTLOADER="/usr/local/bin/pygrub",

ROOT="xvda" ]

VMID="25"

VIRTUAL MACHINE HISTORY

SEQ HOST REASON START TIME PROLOG_TIME

0 xen1-yq none 11/07 14:03:02 0d 02h08m12s 0d 00h00m05s

好大一砣！不用管它，找到其中的ip就行了，是10.214.1.155，然后，我们冷酷地在命令行输入

ssh 10.214.1.155

行了，居然不用输入密码！！！对，要的就是这个效果。

尽情地在这个小虚拟机里面遨游吧！

作者：BugTeaser

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OpenNebula使用文档

2.1 OpenNebula基本配置

2.2 管理镜像库（datastore）

2.3 管理镜像（image）

2.4 管理虚拟网（vnet）

2.5 管理物理主机（host）

2.6 管理虚拟机

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