🥇IP-KVM чрез QEMU

Отстраняването на неизправности при зареждане на операционната система на сървъри без KVM е трудна задача. Създаваме си KVM-over-IP чрез образ за възстановяване и виртуална машина.

В случай на проблеми с операционната система на отдален сървър, администраторът зарежда образа за възстановяване и извършва необходимите действия. Този метод работи отлично, когато причината за срив е известна, а образът за възстановяване и инсталираната на сървъра операционна система са от едно семейство. Ако причината за сривът все още не е известна, е необходимо да се наблюдава процесът на зареждане на операционната система.

Отдалечен KVM

Достъпът до консолата на сървъра може да се осигури чрез вградени инструменти, като IPMI или Intel® vPro™, или чрез външни устройства, наречени IP-KVM. Съществуват ситуации, в които всичките горепосочени технологии не са налични. Въпреки това, това не е краят. Ако сървърът може да бъде отдалечено рестартиран в образ за възстановяване на базата на операционна система от семейството Linux, то може бързо да се организира KVM-over-IP.

Образът за възстановяване представлява пълноправна операционна система, която се съхранява в оперативната памет. По този начин можем да стартираме всякакъв софтуер, включително виртуални машини (ВМ). Тоест, можем да стартираме ВМ, в която ще работи операционната система на сървъра. Достъпът до консолата на ВМ може да бъде организиран, например, чрез VNC.

За да стартирате операционната система на сървъра вътре в ВМ, трябва да указвате дисковете на сървъра като дискове на ВМ. В операционните системи от семейството Linux физическите дискове се представят като блочни устройства от вида /dev/sdX, с които можете да работите като с обикновени файлове.

Някои хипервизори, като QEMU и VirtualBox, позволяват съхранение на данните на ВМ в 'суров' вид, т.е. само данните от хранилището без метаданни на хипервизора. По този начин, ВМ може да бъде стартирана с използване на физическия дискове на сървъра.

Такъв метод изисква ресурси за стартиране на образа за възстановяване и ВМ в него. Въпреки това, при наличие на четири и повече гигабайта оперативна памет, това не би било проблем.

Подготовка на околната среда

Като виртуална машина може да се използва лека и проста програма QEMU, която най-често не е част от образа за възстановяване, така че трябва да бъде инсталирана отделно. Образът за възстановяване, който предлагаме на клиентите, е базиран на Arch Linux, в който се използва пакетният мениджър pacman.

Първо, трябва да се уверим, че възстановителният образ използва последните версии на софтуера. Проверете и актуализирайте всички компоненти на ОС с помощта на следната команда:

pacman -Suy

След актуализацията е необходимо да инсталирате QEMU. Командата за инсталиране чрез pacman ще изглежда така:

pacman -S qemu

Да проверим дали qemu е инсталиран коректно:

Ако е така, възстановителният образ е готов за работа.

Стартиране на виртуалната машина

Първо, трябва да определим количеството ресурси, които се отделят на ВМ, и да изясним пътищата до физическите дискове. В нашия случай ще отделим два ядра и два гигабайта оперативна памет на виртуалната машина, а дисковете се намират по пътя /dev/sda и /dev/sdb. Стартираме ВМ:

qemu-system-x86_64 -m 2048M -net nic -net user -enable-kvm -cpu host,nx -M pc -smp 2 -vga std -drive file=/dev/sda,format=raw,index=0,media=disk -drive file=/dev/sdb,format=raw,index=1,media=disk -vnc :0,password -monitor stdio

Нека да разгледаме по-подробно какво означава всеки от параметрите:

-m 2048M — отделяме 2 ГБ оперативна памет за ВМ;
-net nic -net user — добавяме просто свързване към мрежата чрез хипервизор, използвайки NAT (мрежов адресен превод);
-enable-kvm — активираме пълна виртуализация KVM (Kernel Virtual Machine);
-cpu host — казваме на виртуалния процесор да получи всички функции на процесора на сървъра;
-M pc — тип на оборудването PC;
-smp 2 — виртуалният процесор трябва да бъде двуядрен;
-vga std — избираме стандартна видео карта, която не поддържа високи резолюции;
-drive file=/dev/sda,format=raw,index=0,media=disk
- file=\/dev\/sdX — път до блочното устройство, представляващо диска на сървера;
- format=raw — отбелязваме, че в посочения файл всички данни са в 'суров' вид, тоест както на диска;
- index=0 — номер на диска, трябва да се увеличава с единица за всеки следващ диск;
- media=disk — виртуалната машина трябва да разпознае това хранилище като диск;
-vnc :0, password — стартираме VNC-сървър по подразбиране на 0.0.0.0:5900, като използваме парола за авторизация;
-monitor stdio — комуникацията между администратора и qemu ще се осъществява чрез стандартни входно-изходни потоци.

Ако всичко е наред, ще се стартира QEMU монитор:

QEMU 4.0.0 монитор - напишете 'help' за повече информация (qemu)

Указахме, че авторизацията става с парола, но не посочихме самата парола. Можете да направите това, като изпратите командата change vnc password в QEMU монитора. Важно забележка: паролата не може да бъде по-дълга от осем символа.

(qemu) промяна на vnc парола Парола: ******

След това можем да се свържем с всякакъв VNC клиент, например Remmina, по IP адреса на нашия сървър с посочената от нас парола.

Сега не само че виждаме възможните грешки на етапа на зареждане, но и можем да се борим с тях.

След завършване на работата, е необходимо да се изключи виртуалната машина. Това може да се направи както вътре в ОС, изпратил сигнал за изключване, така и да се подаде команда system_powerdown в QEMU-монитора. Това ще бъде еквивалентно на еднократното натискане на бутона за изключване: операционната система вътре във виртуалната машина ще завърши плавно.

Инсталиране на операционна система

Виртуалната машина има пълен достъп до дисковете на сървъра и затова може да бъде използвана за ръчна инсталация на операционната система. Единственото ограничение е количеството оперативна памет: не винаги ISO-образът може да бъде разположен в оперативната памет. Нека да выделим четири гигабайта в оперативната памет за съхранение на образа в /mnt:

mount -t tmpfs -o size=4G tmpfs /mnt

Също така ще изтеглим инсталационния образ на операционната система FreeBSD 12.0:

wget -P /mnt ftp://ftp.freebsd.org/pub/FreeBSD/releases/amd64/amd64/ISO-IMAGES/12.0/FreeBSD-12.0-RELEASE-amd64-bootonly.iso

Сега можем да стартираме ВМ:

FPIPE -boot д изпълнява зареждане от CD-диска. Свързваме се с VNC клиент и виждаме зареждача на FreeBSD.

Тъй като за достъп до интернет е използвано получаването на адрес по DHCP, е възможно, след конфигурирането, да е необходимо да се стартира новоинсталираната система и да се поправят мрежовите настройки. В някои случаи може да се наложи инсталирането на драйвери за мрежовия адаптер, тъй като мрежовата карта, инсталирана на сървъра и емулираната в ВМ, се различават.

Заключение

Този метод за организиране на отдалечен достъп до конзолата на сървера консумира част от ресурсите на сървера, обаче, не предявява никакви специфични изисквания за хардуерната част на сървера и поради това може да бъде осъществен почти при всякакви условия. Използването на такова решение значително улеснява диагностиката на софтуерни неизправности и възстановяването на работоспособността на отдалечения сървър.

Източник: habr.com