Kvm Para Desktopers BySalimAouar

Guia Prático de Virtualização

KVM PARA DESKTOPERS Aprenda a instalar, configurar e utilizar a Virtualização com KVM em ambientes desktops.

SALIM AOUAR

Guia Prático de Virtualização

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SALIM AOUAR

SOBRE O AUTOR Possuo graduação, especialização e mestrado na área de Tecnologia e Computação. Fui Professor da graduação em Sistemas de Informação por 10 anos, trabalhando com disciplinas de Programação, Redes, Sistemas Operacionais e Segurança. Também exerci a função de Coordenador do Curso durante 6 anos! Dentre os trabalhos relevantes, pode-se citar a responsabilidade de administrar mais de vinte Servidores GNU/Linux na instituição onde trabalha, utilizando a tecnologia de virtualização KVM. Na área de programação foi um dos responsáveis pela construção do Buscador Coruja, que é um dos maiores buscadores de trabalhos técnico-científicos dos países do MERCOSUL e Lusófonos. Já ministrei mais de 4 cursos online, nas áreas de Servidores GNU/Linux com Debian e Linux Containers. Foram mais de 15 mil alunos que fizeram meus cursos! Estou sempre lançando novos cursos e proporcionando a construção do conhecimento online!!! Sou apaixonado pelo Ensino, sei que é através dele que podemos mudar as realidades das pessoas. Basta querer!

SALIM AOUAR

S u m á r i o

ANTES DE TUDO Antes de tudo, gostaria de informar que você está com acesso a um material de grande qualidade. Sim... você vai se impressionar com as informações e didática com que planejei. Gostaria, também, de pontuar algumas situações para que você tenha sucesso em sua prática: 1 - Foi utilizado o Debian Stretch (versão 9.5) para toda a prática. Então, sugiro que você o utilize. Caso utilize alguma distribuição derivada do Debian (como Ubuntu), acredito que dará tudo certo. 2 - Caso utilize distribuições diferentes, tais como CentOS, Red Hat, Fedora, Arch, Manjaro, entre outras... Sugiro que utilize comandos compatíveis com os que utilizei, mas a essência é a mesma, ok?! 3 - A prática foi feita em um Notebook antigo (mais de 5 anos de uso), porém, com o processador compatível com a tecnologia de virtualização (mais à frente te ensino a verificar o seu).

Ajude-me a divulgar este excelente material. Compartilhe em suas redes sociais e vamos juntos!!! https://salimaouar.com.br

KVM PARA DESKTOPERS - SALIM AOUAR

CONCEITOS INICIAIS Antes de adentrarmos no mundo KVM, precisamos deixar algumas definições mais claras, ok?!

- O que é Virtualização? É uma tecnologia que permite criar vários ambientes simulados ou recursos dedicados a partir de um único sistema de hardware físico. Ou seja, pode-se criar diversas máquinas virtuais dentro de uma máquina física. Imagine que você tenha 3 máquinas físicas, sendo uma para um Servidor DHCP, outra para um Firewall/Proxy, e outra para DNS. E, cada um desses serviços em execução não utilizem todos recursos da máquina. Por exemplo, a máquina com o DHCP tenha apenas 30% dos recursos utilizados, a máquina com firewall/proxy esteja com 30%, e a máquina com o DNS com 30% de utilização.


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CONCEITOS INICIAIS Repare que para cada uma das máquinas físicas, tem-se uma subutilização de recursos de harfware. Nesse sentido, a Virtualização ajuda muito na otimização da utilização dos recursos da máquina física. Ou seja, você poderia ter apenas 1 máquina física e, a partir dela, criar 3 máquinas virtuais para atender aos serviços de DHCP, Firewall/Proxy e DNS. Compreende?!

Não vamos entrar muito a fundo nos conceitos de Virtualização, ok?! Mas, é muito interessante ter em mente esse conceito inicial.


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CONCEITOS INICIAIS - O Hipervisor (Hypervisor) Imagine agora uma máquina física com 3 máquinas virtuais em execução. A todo momento as Máquinas Virtuais necessitarão de recursos de hardware (memória, cpu, disco, etc). E, quem faz o monitoramento dessas máquinas virtuais??? Sim... isso mesmo... pelo Hypervisor! O hipervisor geralmente é um software que faz a gerência das máquinas virtuais, possibilitando que a virtualização ocorra de forma organizada. É ele que fará a integração entre as máquinas virtuais e os recursos de hardware existentes.

Assim, o hipervisor faz com que uma máquina física se transforme num sistema Host (Hospedeiro), que poderá receber hóspedes (Guests), ou Máquinas Virtuais.


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CONCEITOS INICIAIS - A KVM (Kernel-based Virtual Machine) Com a KVM (Kernel-based Virtual Machine) você pode transformar o Linux em um hipervisor, permitindo que uma máquina Host execute vários ambientes virtuais isolados, chamados máquinas Guest ou máquinas virtuais. A KVM é parte integrante do Kernel do Linux a partir da versão 2.6.20. É mantido e desenvolvido na linha principal do kernel. Como a KVM é parte do código do Linux atual, ela aproveita imediatamente todos os recursos, correções e avanços novos do Linux sem engenharia adicional.


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PERGUNTAS RESPOSTAS - Como a KVM funciona? "A KVM converte o Linux em um hipervisor tipo-1 (bare-metal). Para executar VMs, todos os hipervisores precisam de alguns componentes em nível de sistema operacional, como gerenciador de memória, agendador de processos, stack de entrada/saída (E/S), drivers de dispositivo, gerenciador de segurança, um stack de rede e muito mais. A KVM tem todos todos esses componentes por fazer parte do kernel do Linux. Toda máquina virtual é implementada como um processo regular do Linux que é programado pelo agendador do Linux padrão. Ele conta com hardware virtual dedicado, como placa de rede, adaptador de placa gráfica, CPU(s), CPU(s), memória e discos." discos."


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PERGUNTAS RESPOSTAS - Posso executar virtualização com KVM? Basicamente deve-se atender a 2 premissas: 1 - ter uma versão do Kernel Linux posterior a 2007 - isto é fácil!!!; 2 - ter um processador x86 que forneça recursos de virtualização (Intel VT ou AMD-V ) - a maioria dos processadores atuais possuem. - Como saber se meu processador suporta KVM? Ele precisa ter as flags de virtualização (' vmx' para Intel, ou a flag 'svm' para AMD). Basta executar o seguinte comando para saber se existe uma das flags: grep --color -E 'svm|vmx' /proc/cpuinfo /proc/cpuinfo

Além disso, é necessário habilitar na BIOS a 'Tecnologia de Virtualização'.


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PERGUNTAS RESPOSTAS - Posso criar máquinas virtuais Windows através do KVM? Sim. Perfeitamente. Suas máquinas virtuais poderão ser criadas, inclusive, com ambientes gráficos. - Como faço a gestão das Máquinas Virtuais? Pode-se fazer via linha de comando, através da ferramenta ' virsh'. Ou, de forma remota, através de uma ferramenta gráfica chamada ' virtmanager'.


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SUDO + DEBIAN 9 - Atualizar os Repositórios e Instalar o SUDO via Terminal su apt update apt install sudo


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SUDO + DEBIAN 9 - Editar o arquivo /etc/sudoers e inserir a linha nano /etc/sudoers ALL=(ALL:ALL) ALL


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SUDO + DEBIAN 9 - Fazer o teste com usuário comum exit (sair do root) sudo apt update

Pronto! Seu usuário comum já tem poderes!


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INSTALANDO O KVM - Verificando a FLAG do Processador (vmx ou xvm) egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo egrep --color '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

No meu caso a flag é a vmx, pois meu processador é Intel.


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INSTALANDO O KVM - Instalação dos Pacotes necessários sudo apt install qemu-kvm libvirt-clients libvirt-daemon-system bridgeutils virt-manager

- Adicionar seu usuário aos Grupos sudo adduser libvirt sudo adduser libvirt-qemu


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INSTALANDO O KVM - Pronto! Agora é só testar! Listando as Máquinas Virtuais virsh list --all ou virsh --connect qemu:///system list --all

- Importante: O virsh é um aplicativo de linha de comando para comunicação com a biblioteca libvirt. A libvirt consegue comunicar com várias tecnologias de virtualização!


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INSTALANDO O KVM - O virsh é utilizado via linha de comandos para manipular as Máquinas Virtuais no KVM. Ele comunica com a libvirt, que por sua vez possui interface com o daemon libvirtd. - É o daemon libvirtd que faz a comunicação com o KVM, para as gerências das Máquinas Virtuais existentes.

- Resumindo: o virsh é o nosso grande amigo na linha de comandos para a manipulação das Máquinas Virtuais!


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INSTALANDO O KVM - Vamos agora criar o diretório para armazenas os arquivos .ISO sudo mkdir /var/lib/libvirt/iso

- Download de uma imagem de instalação do Debian 9 (stretch) wget http://ftp.br http://ftp.br.debian.org/debian-cd/9.5.0/am .debian.org/debian-cd/9.5.0/amd64/iso-cd/debian-9.5.0d64/iso-cd/debian-9.5.0amd64-netinst.iso

- Mover a imagem para o diretório criado sudo mv debian-9.5.0-amd64-netinst. debian-9.5.0-amd64-netinst.iso iso /var/lib/libvirt/iso/ sudo chown libvirt-qemu:libvirt /var/lib/libvirt/iso/debian-9.5.0-amd64/var/lib/libvirt/iso/debian-9.5.0-amd64netinst.iso


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INSTALANDO O KVM - Importante: Realizamos o download do .ISO do Debian, pois vamos fazer a criação da nossa Máquina Virtual com esse sistema, ok?! Mas, no exemplo anterior, você pode fazer o download de qualquer .ISO: CentOS, Ubuntu, Red Hat, Windows, etc... Basta salvar a imagem no diretório que criamos /var/lib/libvirt/iso/ e configurar as permissões adequadas para ela (chown). Na próxima parte vamos ver os detalhes para criar a Máquina Virtual usando o .ISO que fizemos o download.

- OBSERVAÇÃO: Há forma mais simples de se fazer? Sim! Mais para frente mostrarei a você a ferramenta virt-manager. Mas, é importante saber como tudo funciona, pois é desta forma que se fica melhor!


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CRIANDO UMA MV - Antes de criar a nossa Máquina Virtual, é importante saber qual o sistema que vamos instalar nela. - No nosso exemplo, será o Debian na versão 9 (stretch). Então, vamos utilizar uma ferramenta para o 'os-variant' que devemos informar no momento de criar a máquina virtual.

- Instalando o libosinfo-bin sudo apt install libosinfo-bin


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CRIANDO UMA MV - Pesquisando pelo 'os-variant' do Debian 9 Stretch osinfo-query os | grep debian | grep Stretch

A primeira coluna indica o 'os-variant'. No nosso caso é só usarmos 'debian9' no momento da criação da máquina virtual (próximo passo). Se você utilizar o comando 'osinfo-query os' sem filtros, obterá a lista completa de todos os sistemas e versões disponíveis.

Pronto! Agora temos as informações necessárias para criar a primeira Máquina Virtual com o KVM!!!


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CRIANDO UMA MV - Criando a Máquina Virtual via linha de comando virt-install --name=debianteste --vcpus=2 --memory=1024 -cdrom=/var/lib/libvirt/iso/debian-9.5.0-amd64-netinst. cdrom=/var/lib/libvirt/is o/debian-9.5.0-amd64-netinst.iso iso --disk size=8 -os-variant=debian9

- Explicação das opções do comando virt-install --name: Nome que você quer dar para a máquina virtual. --vcpus: Quantidade de vcpus para a máqiuna virtual. No meu computador tenho 4 VPCUS disponíveis (veja a página 15). --memory: Quantidade de memória para a máquina virtual. --cdrom: Caminho da imagem .ISO com o instalador. --disk size: Tamanho em GB do disco para a máquina virtual. --os-variant: Nome do sistema que obtivemos no passo anterior.


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CRIANDO UMA MV - Instalando o sistema na Máquina Virtual Após o comando com o virt-install, automaticamente automaticamente será aberta uma nova janela para a instalação do sistema com o .ISO indicado.


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CRIANDO UMA MV - Instalando o sistema na Máquina Virtual Depois de todo o processo de instalação (cada sistema operacional tem o seu), a máquina virtual já estará pronta para podermos utilizar!


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MANIPULAR MVS - Após a instalação a máquina virtual reiniciará e ficará em execução (running) virsh list --all

- Mas, se reiniciarmos o computador, a máquina virtual voltará desligada (shut off). Mais à frente mostrarei como iniciar automaticamente com o sistema. - Para iniciá-la, basta usar o comando virsh start debianteste


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MANIPULAR MVS - Para abrir uma tela da Máquina Virtual virt-viewer debianteste


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MANIPULAR MVS - Para pausar a execução da máquina virtual virsh suspend debianteste

- Para retomar a execução da máquina virtual virsh resume debianteste


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MANIPULAR MVS - Manuseando a Máquina Virtual (instalando o vim)

- Iniciar a Máquina Virtual automaticamente com seu sistema: virsh autostart debianteste


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MANIPULAR MVS - Acessar sistema real (host) através da máquina virtual

A máquina virtual assume por padrão uma interface de rede em modo NAT, que é gerenciada pelo sistema hospedeiro (host). Geralmente, o IP que a máquina virtual recebe está na faixa 10.0.2.X, e o IP do sistema real (host) é o 10.0.2.2. Neste caso, eu tenho o SSH instalado em meu sistema real (host) e vou acessá-lo através da Máquina Virtual (guest). ssh [email protected]

O meu usuário aqui é o 'debianusr'. Utilize o nome de usuário que tiver em seu sistema. Lembrete:


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MANIPULAR MVS - Utilizando o virt-manager (gerenciador gráfico) virt-manager

- Com o usuário comum, você deverá desconectar e excluir a conexão que vem por padrão nele (QEMU/KVM). - Em seguida, crie uma Nova Conexão (sessão do usuário)


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MANIPULAR MVS - Com a nova conexão, a nossa Máquina Virtual já aparecerá

- Com o duplo clique na Máquina Virtual, o console é aberto


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MANIPULAR MVS - Pode-se ver os detalhes de hardware e configurá-los


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MANIPULAR MVS - E, até mesmo, criar novas máquinas virtuais!!!


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PALAVRA FINAL Então... o que achou deste Guia Prático? Conseguiu aprender um pouco mais sobre Virtualização e KVM? Muitas vezes o que a gente precisa é de ser incentivado, sabia? Precisamos de pessoas que nos levam e nos fazem andar para frente! Eu, como educador e profissional da área, gosto de compartilhar o conhecimento por causa disso. Sei que posso ajudar muitas pessoas a andarem para frente, a serem mais autônomas e independentes! É esse meu objetivo! Levar ensino de qualidade às pessoas realmente interessadas! Vamos juntos?! Ajude-me a divulgar e compartilhar meus materiais, blog, canais, etc... Vamos disseminar qualidade! Abraços, Prof. MSc. Salim Aouar. https://salimaouar.com.br


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