PV090: Virtualizace

Náměty k referátu

• Proč virtualizace?
• Úrovně virtualizace: kontejnery (chroot(2), BSD jail(2), systemd-nspawn(8), podman/docker)
• Emulace HW (Qemu), paravirtualizace, plná virtualizace (KVM, XEN 3, VMware).
• Virtualizace I/O zařízení (virtio), zpřístupnění fyzického HW dovnitř virtuálního stroje.
• Formáty virtuálních disků
• Prostředky pro vysokou dostupnost a migraci.
• Připojení virtuálních strojů do sítě.
• Nadstavby pro správu virtuálních strojů.

Úkol

Cílem je vytvořit si nový virtuální stroj protoXY-beta uvnitř vašeho stroje protoXY, kterému budeme též říkat protoXY-alpha.

• Nakonfigurujte na svém fyzickém stroji některý virtualizační nebo kontejnerový systém a v něm vytvořte virtuální stroj nebo kontejner s celým operačním systémem. Poznámka: virtualizační systém může též být pouhá systemd unit startující qemu-kvm s příslušnými parametry.

• Do virtuálního stroje nainstalujte operační systém podle zadání úlohy 1 (Instalace systému).

• Použijte následující topologii sítě:

• Nakonfigurujte korektně statické směrování IPv4 i IPv6, včetně cest k virtuálním strojům ostatních počítačů v laboratoři (použijte proto01-proto15 a proto20).

• V konfiguraci nepoužívejte NAT a také ne takový bridge, ve kterém by bylo i hlavní síťové rozhraní počítače protoXY (to s adresou z prefixu 10.0.0.0/24, resp. fd00:dead:beef::/64).

• Na druhou stranu vyhrazený bridge pro všechny potenciální virtuální stroje, které byste třeba do budoucna chtěli vytvořit, může být užitečné, byť pro jeden stroj protoXY-beta nutné není.

• Virtualizační nástroj nastavte tak, aby se virtuální počítač aktivoval automaticky po startu systému, a při jeho vypínání se buďto správně vypnul nebo hibernoval.

• Pro rychlejší běh virtuálního systému doporučujeme povolit hardwarovou nested virtualizaci. V rozhraní OpenNebuly to nakonfigurujete tak, že kliknete na záložku Conf vpravo na kartě konkrétního virtuálního stroje, pak ve sloupci OS & CPU vlevo vyberete dole CPU a jako CPU model zvolíte host-passthrough. Pak nahoře zelené Update.

• Pak je třeba virtuální stroj shodit a zase zapnout (pozor, reboot OS uvnitř VM nestačí!).

• V /proc/cpuinfo byste pak měli vidět konkrétní typ CPU namísto QEMU virtual CPU.

• Pokud se rozhodnete místo virtuálního stroje zprovoznit OS-level kontejner (například pomocí lxc nebo systemd-nspawn), dejte pozor na to, že v současné době kontejnerové nástroje nefungují úplně dobře s bezpečnostními technologiemi typu SELinux. Kontejner musí být oddělený od vnějšiho prostoru protoXY minimálně pomoci

  • samostatného stromu souborů a adresářů,
  • samostatného prostoru UID/GID,
  • samostatné sítě,
  • a samostatného číslování PID.

Hodnocení

Základní část

• běží VM
• funguje ping -4 i ping -6 z erigony
• funguje SSH z erigony na uživatele root se zadaným klíčem

Hodnocená část

• 3 body: viz úloha 1
• 2 body: statické směrování IPv4 i IPv6
• 1 bod: korektní vypnutí/zapnutí VM při vypnutí/zapnutí fyz. stroje
• 1 bod: správná konfigurace FW na fyzickém stroji (zakázáno vše co nebylo požadováno dosavadními úkoly)

Bonusová část

• 2 body: správně nakonfigurovaná sériová konzola na VM, přístupná z fyzického stroje.
• 1 bod: sériová konzola funkční i pro výběr jádra a další ovládání bootloaderu VM.