オープンギャラリー：QEMU-KVM(Fedora 7編)

QEMU-KVM(Fedora 7編)

2007年5月31日、従来のFedora CoreとFedora Extraのリポジトリが統合されたFedora 7が正式リリースされました(正式バージョン名は7.0.1)。
※パッケージ名には「fc7」というタグ名がそのまま使用されています(インストールDVDから言語以外をフルインストールした場合のパッケージ一覧)。

外観的には雄大な雲をモチーフにした「Fedora Flying High」というテーマが標準で使用されています。

Fedora 7はXen 3.1.0(正確にはxen-3.1.0-0.rc7.1.fc7というリリース候補版)を搭載していますが標準でKVMもサポートしています。
KVMはカーネルベースの仮想マシンでQEMUをベースに開発されたものです。
※Fedora 7にはqemu-0.9.0-2.fc7というqemuパッケージ自体も入っていますがKVMはkvm-24-1パッケージとして付属しています。
従来からあるXenのHVMドメインに対してKVMで実行させる仮想マシン環境をKVMドメインと呼ぶことがあります。

Fedora 7の仮想マシンマネージャは従来のXenに加えて今回KVMもサポートしました。
即ち、仮想マシンマネージャでKVMドメインで動作するOSをインストールしたり実行させたりできるようになりました。

ここでは仮想マシンマネージャでCentOS 5をインストール/実行する手順を中心にKVMの利用例を紹介致します。
尚、KVMドメインは/dev/kvmを必要とし、Xenカーネルではなく通常カーネルの環境で動作します。
※この通常カーネル環境ではKVMドメイン用にxenbr0及びvnet0というネットワークインタフェースが利用されます。

今回使用したPCのハードウェア構成は以下の通りです。
・CPU：Core 2 Duo E6600
・チップセット：Intel P965
・メモリ：3GB
・VGAカード：nVIDIA GeForce 7600 GT(VRAM 256MB)

１．KVMドメインでのCentOS 5のインストール

仮想マシンマネージャというGUIツールを利用することでKVMドメインでのCentOS 5のインストールは簡単に行えます。

仮想マシンマネージャの起動
GNOMEの[アプリケーション]－[システムツール]－[Virtual Machine Manager]で仮想マシンマネージャを起動します。
ローカルQEMUホストへの接続
「接続を開く」画面のハイパーバイザーとしてQEMUを選択して＜接続＞ボタンでローカルQEMUホストに接続します。

ちなみにFedora Core 6での接続を開く画面はこちらです。
仮想システムの作成開始
仮想マシンマネージャの＜新規＞ボタンを押して「新規の仮想システムを作成」ウィザードを起動します。
仮想システムの定義
今回は以下の仮想システム定義としました。
(1)仮想システム名：kvmcentos5 ※ここで指定した名称はKVMドメイン名となります。
※また/etc/libvirt/qemu/kvmcentos5というKVM構成ファイルが作成されます。
(2)仮想化の方法：完全仮想化しか選択できません。
(3)インストールメディア：インストールDVDをセットして＜CD-ROMまたはDVD＞のオプションを選択します。
※インストールメディアへのパス「CentOS_5.0_Final」は自動表示されます。

(4)OSタイプ：Linux
(5)OS種別：Cent OS 5
(6)ストレージ領域のタイプ：シンプルファイル
(7)ストレージファイル：/root/kvmcentos5.img
(8)ストレージファイルサイズ：8000MB
※＜今、仮想ディスク全体を割り当てる＞：off
(9)メモリとCPUの割り当て
VMの最大メモリ(MB)：500
VMk起動メモリ(MB)：500
VCPU：1
インストール準備完了画面で＜完了＞ボタンを押すと仮想マシン環境が作成されます。

自動生成されたKVMドメイン構成ファイルの内容
自動生成されたKVMドメイン構成ファイル(/etc/libvirt/qemu/kvmcentos5.xml)の内容は以下のようになっています。

<domain type='kvm'>
  <name>kvmcentos5</name>
  <uuid>e6dd54bc-ba6b-fb87-de0d-2eee44c4e523</uuid>
  <memory>512000</memory>
  <currentMemory>512000</currentMemory>
  <vcpu>1</vcpu>
  <os>
    <type>hvm</type>
    <boot dev='hd'/>
  </os>
  <features>
    <acpi/>
  </features>
  <on_poweroff>destroy</on_poweroff>
  <on_reboot>restart</on_reboot>
  <on_crash>destroy</on_crash>
  <devices>
    <emulator>/usr/bin/qemu-kvm</emulator>
    <disk type='file' device='disk'>
      <source file='/root/kvmcentos5.img'/>
      <target dev='hda'/>
    </disk>
    <interface type='network'>
      <mac address='00:16:3e:77:ee:b3'/>
      <source network='default'/>
    </interface>
    <graphics type='vnc' port='-1'/>
  </devices>
</domain>

仮想マシンコンソール操作
仮想マシンコンソールは実際のCentOS 5のインストール操作を行うツールです。
※仮想マシンコンソールでの従来のカーソルポインタ二重表示の問題は解消されました。

仮想マシンコンソールでの操作の流れは以下のようになります。

language選択
ここではJapanese(日本語)を選択します。
キーボード選択
日本語を選択します。
パーティション設定
カスタムレイアウトを指定してみました。
ネットワーク定義
ここではKVMドメインでのTAPを前提にしたネットワーク定義を行います。
通常はDHCP指定で構いません。
もし固定IPアドレスを指定する場合は/etc/libvirt/qemu/networks/default.xmlに記載されているIPアドレス体系に従います。
※例：192.168.122.219等
ホスト名はkvmcentos5としました。
ソフトウェアセット
インストールするソフトウェアセットはデフォルトのGNOMEデスクトップとしました(Apacheもインストールされます)。

インストール完了後の再起動
インストールが完了してもCentOS 5は自動再起動はされません。
実はCentOS 5インストール時には以下のコマンド(-no-rebootを含む)が自動起動されておりゲストOSの再起動はされません。
※実際には1行指定のコマンドです。

/usr/bin/qemu-kvm -M pc -m 500 -smp 1 -monitor pty 
-no-reboot 
-boot d -hda /root/kvmcentos5.img -cdrom /dev/scd0 
-net nic,macaddr=00:16:3e:77:ee:b3,vlan=0 -net tap,fd=10,script=,vlan=0 
-vnc :0

KVMドメインの再起動は以下の手順で行います。
(1)仮想マシンマネージャの「kvmcentos5」を選択して＜開く＞ボタンをクリックして仮想マシンコンソールを表示させます。
(2)仮想マシンマネージャの「kvmcentos5」を右クリックして＜Run＞メニューを選択するとそのKVMドメインが起動されます。
※KVMドメインが起動されると仮想マシンコンソールに「ようこそ」画面(インストールの最終ステップ)が表示されます。

尚、サウンドカードは検出されません。

ここでのステップ終了後の再起動も仮想マシンマネージャから行います。

２．KVMドメインでのCentOS 5のGUI操作

まず仮想マシンマネージャからKVMドメイン(CentOS 5)を起動します。

KVMドメインでのCentOS 5のGUIログイン画面(GDM)が表示されたらログインします。
ログイン後はデスクトップでのGUI操作が可能です。
※CentOS 5の画面解像度を変更すると仮想マシンコンソールのサイズも自動変更されます。

またホスト(Fedora 7)からKVMドメインのCentOS 5にssh接続してコマンド操作することもできます。

CentOS 5のApacheを起動してホスト(Fedora 7)側からCentOS 5のトップページを表示してみました。

３．KVMドメインへのWindows XPの導入

Fedora 7には仮想マシンマネージャを使わなくてもqemu-kvmコマンドを直接利用してKVMドメイン操作を行うことができます(ドメイン構成ファイルは不要)。
KVMドメインにWindows XPを導入して操作してみました。
※ネットワークはuserモードを使用しました。

Windows XPのインストール
# qemu-img create -f qcow WinXP.img 10GB
# qemu-kvm -m 512 -smp 1 -boot d -cdrom /dev/cdrom -hda WinXP.img -net user -k ja -localtime
Windows XPの操作
以下のコマンドでWindows XPを起動します。
# qemu-kvm -m 512 -smp 1 -hda WinXP.img -net user -k ja -localtime

４．KVMドメインへのWindows Vistaの導入

Fedora 7にはqemu-0.9.0-2.fc7というqemuパッケージも入っていますがそのqemuでWindows Vistaをインストールすることはできません。
(qemuでWindows Vistaをインストールをしようとすると「STOP: 0x000000A5」エラーでブルー画面になってしまいます)
そこでWindows XP同様にqemu-kvmコマンドを使用してKVMドメインにWindows Vistaをインストールして操作してみました。
尚、ネットワークカードは「Realtek RTL8139C+ Fast Ethernet NIC」としてエミュレートされますが、
Windows Vista対応のネットワークドライバをインストールしてもKVMドメインのWindows Vistaではネットワーク利用ができません。
その対策としてKVMドメインでのネットワークカードをAMD PCnetカードとしてエミュレートさせ、かつそのネットワークドライバを利用するようにしました。

Windows Vistaのインストール
# qemu-img create -f qcow WinVista.img 40GB
# qemu-kvm -m 512 -smp 1 -boot d -cdrom /dev/cdrom -hda WinVista.img -net user -k ja -localtime
Windows Vistaの操作
以下のコマンドでWindows Vistaを起動します。
# qemu-kvm -m 512 -smp 1 -hda WinVista.img -net user -k ja -localtime
Windows Vistaでのネットワーク利用
Fedora 7のkvmパッケージにはAMD PCnetのエミュレータが含まれています。
WindowsのKVMドメインでのネットワークカードをAMD PCnetとしてエミュレートさせ、かつそのネットワークドライバを利用する手順は以下の通りです。
- ネットワークドライバの準備
  AMD PCnet用ドライバの場所はhttp://www.amd.com/us-en/assets/content_type/utilities/V4.51.zipです(61KB)。
  V4.51.zipをネットワークの利用できないゲストOSに転送する最も簡単なのはFDD経由です。
  FDに収まらないファイルであれば一旦Fedora 7でmkisofsコマンドでデータCDイメージ化してそれを仮想マシンのCDドライブ指定すれば使用できます。
  [ドライバファイルのデータCDイメージ化例]
  # mkdir ndis5
  # unzip V4.51.zip -d ndis5
  # mkisofs -o ndis5win.iso -R -J ndis5
- AMD PCnetエミュレート指定でのKVMドメイン起動
  Windows VistaのKVMドメインをAMD PCnetのエミュレートオプション付きで起動するには以下のコマンドを実行します。
  # qemu-kvm -m 512 -smp 1 -hda WinVista.img -cdrom ndis5win.iso -net nic,model=pcnet -net user -k ja -localtime
- Windows VistaでのAMD PCnet用ネットワークドライバのインストール
  AMD PCnetは「AMD PCNET Family Ethernet Adaptor」として認識されますがWindows Vista自身はそのドライバを持っていません。
  まずデバイスマネージャのイーサネットコントロールの右クリックメニューの＜ドライバソフトウェアの更新＞を選択します。
  次にドライバを検索する場所(今回はD:\)を指定すればドライバがインストールされます。
  TCP/IPの設定は以下のように指定します。
  (1)IPアドレス：10.0.2.15
  (2)ゲートウェイアドレス：10.0.2.2
  (3)DNSサーバアドレス：ホストで使用しているDNSサーバアドレス
- ネットワーク利用(Webアクセス例)
  Windows VistaのKVMドメインでAMD PCnetエミュレーションを利用することでネットワークが使えるようになりました。