仮想化の導入および管理ガイド

手順3.1 ローカルインストールメディアを使用した virt-manager での Red Hat Enterprise Linux 7 ゲスト仮想マシンの作成

1. オプション: 準備

   仮想マシンのストレージ環境を準備します。ストレージの準備の詳細は、13章仮想マシン用のストレージの管理 を参照してください。
   重要
   ゲスト仮想マシンの保存には、さまざまなストレージタイプを使用できます。ただし、仮想マシンで移行機能を使用できるようにするには、ネットワークストレージに仮想マシンを作成する必要があります。
   Red Hat Enterprise Linux 7 には、少なくとも 1GB のストレージ領域が必要です。ただし、Red Hat Enterprise Linux 7 のインストールおよびこのガイドの手順には、Red Hat は、少なくとも 5GB のストレージ領域を使用することを推奨します。

2. virt-manager を開き、ウィザードを起動します。

   root で virt-manager コマンドを実行するか、Applications → System Tools → Virtual Machine Manager を開き、virt-manager を開きます。

   図3.1 Virtual Machine Manager ウィンドウ

   
   必要に応じて、ハイパーバイザーを選択し、Connect ボタンをクリックして、リモートハイパーバイザーを開きます。
   をクリックし、新しい仮想化ゲストウィザードを開始します。
   New VM ウィンドウが開きます。

3. インストールタイプを指定します。

   インストールタイプを選択します。

   ローカルインストールメディア (ISO イメージまたは CDROM)

   この方法では、インストールディスクのイメージ (.iso など) を使用します。ただし、ホスト CD-ROM または DVD-ROM デバイスを使用することは、できません。

   ネットワークインストール (HTTP、FTP、または NFS)

   この方法では、ミラーリングした Red Hat Enterprise Linux または Fedora インストールツリーを使用してゲストをインストールします。インストールツリーには、HTTP、FTP、または NFS のいずれかを介してアクセスできる必要があります。

   Network Install を選択した場合は、インストール URL と、カーネルオプション (必要な場合) を指定します。

   ネットワーク起動 (PXE)

   この方法では、PXE (Preboot eXecution Environment) サーバーを使用して、ゲスト仮想マシンをインストールします。PXE サーバーの設定については、『Red Hat Enterprise Linux 7 Installation Guide』 で説明されています。ネットワークブートを使用してインストールするには、ゲストに、ルーティング可能な IP アドレスまたは共有ネットワークデバイスが必要です。

   Network Boot を選択した場合は、手順 5 に進みます。すべての手順が完了すると、DHCP 要求が送信され、有効な PXE サーバーが見つかると、ゲスト仮想マシンのインストールプロセスが開始します。

   既存のディスクイメージのインポート

   この方法を使用すると、新しいゲスト仮想マシンを作成し、(インストール済みの起動可能なオペレーティングシステムを含む) ディスクイメージを読み込むことができます。

   図3.2 仮想マシンのインストール方法

   
   Forward をクリックして続けます。

4. インストールソースを選択します。

   1. Local install media (ISO image or CDROM) を選択した場合は、目的のローカルインストールメディアを指定します。

      図3.3 ローカル ISO イメージのインストール

      
      警告
      このオプションは、現在 GUI にありますが、ホストの物理 CD-ROM または DVD デバイスからインストールすることはできません。そのため、Use CDROM or DVD オプションを選択すると、仮想マシンのインストールに失敗します。詳しくは、Red Hat ナレッジベースを参照してください。
      ISO イメージからインストールする場合は、Use ISO image を選択し、Browse... ボタンをクリックして、Locate media volume ウィンドウを開きます。
      使用するインストールイメージを選択し、Choose Volume をクリックします。
      Locate media volume ウィンドウにイメージが表示されない場合は、Browse Local ボタンをクリックして、インストールイメージがあるホストマシン、またはインストールディスクが含まれる DVD ドライブを参照します。インストールディスクが含まれるインストールイメージまたは DVD ドライブを選択し、Open をクリックします。使用するボリュームが選択され、Create a new virtual machine ウィザードに戻ります。
      重要
      ISO イメージファイルおよびゲストストレージイメージの場合、推奨される使用場所は /var/lib/libvirt/images/ です。それ以外の場所では、SELinux による追加の設定が必要になる場合があります。SELinux の設定方法の詳細は、Red Hat Enterprise Linux Virtualization Security Guide または Red Hat Enterprise Linux SELinux User's and Administrator's Guide を参照してください。
   2. Network Install を選択した場合は、インストールソースの URL と、必要なカーネルオプション (存在する場合) を入力します。URL は、インストールツリーの root ディレクトリーを指している必要があります。このディレクトリーは、HTTP、FTP、または NFS のいずれかを介してアクセスできなければなりません。
      キックスタートインストールを実行するには、カーネルオプションで ks= から始まるキックスタートファイルの URL を指定します。

      図3.4 ネットワークキックスタートインストール

      
      注記
      カーネルオプションのリストは、 Red Hat Enterprise Linux 7 Installation Guide を参照してください。
   次に、インストールの OS type と Version を設定します。仮想マシンに適したオペレーティングシステムの種類を選択していることを確認します。これは、手動で指定するか、Automatically detect operating system based on install media チェックボックスを選択して指定することができます。
   Forward をクリックして続けます。

5. メモリー (RAM) および仮想 CPU の設定

   仮想マシンに割り当てる CPU の数とメモリー量 (RAM) を指定します。ウィザードには、割り当てることができる CPU の数とメモリーの量が表示されます。この値は、ホストのパフォーマンスやゲストのパフォーマンスに影響を及ぼします。
   仮想マシンを効率的かつ効果的に実行するには、十分な物理メモリー (RAM) が必要です。Red Hat は、仮想マシンに 512MB 以上の RAM をサポートします。Red Hat では、各論理コアに 1024MB 以上の RAM を使用することを推奨しています。
   仮想マシンに十分な仮想 CPU を割り当てます。仮想マシンでマルチスレッドアプリケーションを実行している場合は、ゲスト仮想マシンが効率的に実行するために必要な仮想 CPU の数を割り当てます。
   ホストシステムで利用可能な物理プロセッサー (またはハイパースレッド) よりも多くの仮想 CPU を割り当てることはできません。利用可能な仮想 CPU の数は、Up to X available フィールドに記載されています。

   図3.5 メモリーおよび CPU の設定

   
   メモリーと CPU の設定が完了したら、Forward をクリックして続行します。
   注記
   メモリーおよび仮想 CPU はオーバーコミットできます。オーバーコミットの詳細は、7章KVM でのオーバーコミット を参照してください。

6. ストレージを設定します。

   仮想マシンおよび必要なアプリケーションに十分な領域を有効にして割り当てます。デスクトップインストールの場合は 5GB 以上、最小インストールの場合は 1GB 以上を割り当てます。

   図3.6 仮想ストレージの設定

   
   注記
   ライブおよびオフラインの移行では、仮想マシンを共有ネットワークストレージにインストールする必要があります。仮想マシンの共有ストレージの設定方法は、「共有ストレージの例: 単純な移行のための NFS」 を参照してください。

   1. デフォルトのローカルストレージの場合

      Create a disk image on the computer's hard drive のラジオボタンを選択して、デフォルトストレージプールの /var/lib/libvirt/images/ ディレクトリーにファイルベースのイメージを作成します。作成するディスクイメージのサイズを入力します。Allocate entire disk now チェックボックスを選択すると、指定したサイズのディスクイメージが即座に作成されます。そうでない場合、ディスクイメージはいっぱいになると大きくなります。
      注記
      ストレージプールは仮想コンテナーですが、次の 2 つの要因で制限されます。つまり、qemu-kvm が許可する最大サイズと、ホストの物理マシンのディスクのサイズです。ストレージプールは、ホストの物理マシン上のディスクのサイズを超えてはなりません。最大サイズは、以下のとおりです。

      • virtio-blk = 2^63 バイトまたは 8 エクサバイト (raw ファイルまたはディスクを使用)
      • Ext4 = ~ 16TB (4KB のブロックサイズを使用)
      • XFS = ~8 エクサバイト
      • qcow2 およびホストのファイルシステムでは、非常に大きなイメージサイズを試行する際に、独自のメタデータとスケーラビリティーを評価/調整する必要があります。raw ディスクを使用すると、スケーラビリティーまたは最大サイズに影響を与えるレイヤーが減ります。
      Forward を選択して、ローカルハードドライブにディスクイメージを作成します。または、Select managed or other existing storage を選択し、Browse を選択して管理ストレージを設定します。

   2. ストレージプールを使用する場合

      Select managed or other existing storage を選択してストレージプールを使用する場合は、Browse をクリックして Locate or create storage volume ウィンドウを開きます。

      図3.7 Choose Storage Volume ウィンドウ

      
      1. Storage Pools リストからストレージプールを選択します。
      2. オプション: をクリックして、新しいストレージボリュームを作成します。Add a Storage Volume のスクリーンが表示されます。新しいストレージボリュームの名前を入力します。
         Format ドロップダウンメニューから形式オプションを選択します。形式のオプションには、raw、qcow2、 および qedなどがあります。必要に応じてその他のフィールドを調整します。ここで使用される qcow2 バージョンはバージョン 3 であることに注意してください。qcow バージョンを変更するには、「target 要素の設定」 を参照してください。

         図3.8 Add a Storage Volume ウィンドウ

         
   新しいボリュームを選択し、Choose volume をクリックします。次に、Finish をクリックして、New VM ウィザードに戻ります。Forward をクリックして続けます。

7. 名前を付けて最終設定を行います。

   仮想マシンに名前を付けます。仮想マシン名には、文字、数字、およびアンダースコア (_)、ピリオド (.)、およびハイフン (-) を含めることができます。仮想マシンを移行するには、仮想マシンの名前は一意でなければならず、数字のみの名前は使用できません。
   デフォルトで、仮想マシンは 'default' というネットワークの Network Address Translation (NAT) を使用して作成されます。ネットワークの選択を変更するには、Network selection をクリックしてホストデバイスとソースモードを選択します。
   仮想マシンの設定を確認し、必要に応じて Finish をクリックします。指定したネットワーク設定、仮想化の種類、およびアーキテクチャーを持つ仮想マシンが作成されます。

   図3.9 設定の確認

   
   あるいは、仮想マシンのハードウェアをさらに設定する場合は、Customize configuration before install のチェックボックスにチェックを入れ、ゲストのストレージまたはネットワークデバイスを変更するか、準仮想化 (virtio) ドライバーを使用するか、デバイスを追加します。これにより、別のウィザードが開き、仮想マシンのハードウェア設定の追加、削除、および設定ができるようになります。
   注記
   Red Hat Enterprise Linux 4 または Red Hat Enterprise Linux 5 のゲスト仮想マシンは、グラフィカルモードではインストールできません。このため、ビデオカードとして、QXL ではなく Cirrus を選択する必要があります。
   仮想マシンのハードウェアを設定したら、Apply をクリックします。続いて、virt-manager は、指定されたハードウェア設定で仮想マシンを作成します。
   警告
   リモートメディアから、TCP/IP 接続を設定せずに Red Hat Enterprise Linux 7 ゲスト仮想マシンをインストールすると、インストールに失敗します。ただし、このような状況で Red Hat Enterprise Linux 5 または 6 のゲスト仮想マシンをインストールすると、インストーラーは "Configure TCP/IP" のインターフェイスを開きます。

   この相違点の詳細は、the related knowledgebase article を参照してください。
   Finish をクリックして、Red Hat Enterprise Linux インストールシーケンスに進みます。Red Hat Enterprise Linux 7 のインストール方法の詳細は、Red Hat Enterprise Linux 7 Installation Guide を参照してください。

手順4.2 virt-manager を使用した仮想マシンのクローンの作成

1. virt-manager を開く

   virt-manager を起動します。Applications メニューおよび System Tools サブメニューから Virtual Machine Manager アプリケーションを起動します。または、root で virt-manager を実行します。
   Virtual Machine Manager にあるゲスト仮想マシンのリストから、クローンを作成するゲスト仮想マシンを選択します。
   クローンを作成するゲスト仮想マシンを右クリックし、Clone を選択します。Clone Virtual Machine ウィンドウが開きます。

   図4.1 Clone Virtual Machine ウィンドウ

   

2. クローンの設定

   • クローンの名前を変更する場合は、クローンの新しい名前を入力します。
   • ネットワーク設定を変更する場合は、Details を選択します。
     クローンの新しい MAC アドレスを入力します。
     OK をクリックします。

     図4.2 Change MAC Address ウィンドウ

     
   • クローンを作成したゲスト仮想マシンのディスクごとに、次のいずれかのオプションを選択します。
     • Clone this disk - ディスクは、クローンとして作成されたゲスト仮想マシンのクローンとして作成されます。
     • Share disk with guest virtual machine name - ディスクは、クローンを作成されるゲスト仮想マシンとそのクローンで共有されます。
     • Details - ストレージパスの変更 画面を開きます。これにより、ディスクへの新しいパスの選択が可能になります。

       図4.3 Change storage path ウィンドウ

       

3. ゲスト仮想マシンのクローンを作成する

   Clone をクリックします。

手順6.1 virt-manager を使用したブリッジの作成

1. virt-manager のメインメニューで、Edit ⇒ Connection Details をクリックして、Connection Details ウィンドウを開きます。
2. Network Interfaces タブをクリックします。
3. 画面下部の+をクリックして、新しいネットワークインターフェイスを設定します。
4. Interface type ドロップダウンメニューで Bridge を選択し、Forward をクリックして続行します。

   図6.1 ブリッジの追加

   
5. 1. Name フィールドに、ブリッジの名前 (br0 など) を入力します。
   2. ドロップダウンメニューから、Start mode を選択します。以下のいずれかを選択します。
      • none - ブリッジを非アクティブにします。
      • onboot - 次回のゲスト仮想マシンの再起動時にブリッジをアクティブにします。
      • hotplug - ゲストの仮想マシンが実行中であっても、ブリッジをアクティブにします。
   3. すぐにブリッジを有効にするには、Activate now のチェックボックスを選択します。
   4. IP settings または Bridge settings のいずれかを設定する場合は、適切な Configure ボタンをクリックします。別のウィンドウが開いて、必要な設定を指定します。必要な変更を加え、完了したら OK をクリックします。
   5. 仮想マシンに接続する物理インターフェイスを選択します。 インターフェイスが現在別のゲスト仮想マシンで使用されている場合は、警告メッセージが表示されます。
6. Finish をクリックすると、ウィザードが閉じ、Connections メニューに戻ります。

   図6.2 ブリッジの追加

   

手順9.1 PXE ブートサーバーの設定

1. PXE ブートイメージおよび設定を /var/lib/tftpboot に置きます。
2. 以下のコマンドを実行します。

   # virsh net-destroy default
   # virsh net-edit default

3. デフォルト ネットワークの設定ファイルの <ip> 要素を編集して、適切なアドレス、ネットワークマスク、DHCP アドレス範囲、および起動ファイルを追加します。BOOT_FILENAME は、ゲスト仮想マシンの起動に使用するファイル名を表します。

   <ip address='192.168.122.1' netmask='255.255.255.0'>
      <tftp root='/var/lib/tftpboot' />
      <dhcp>
         <range start='192.168.122.2' end='192.168.122.254' />
         <bootp file='BOOT_FILENAME' />
      </dhcp>
   </ip>

4. 以下を実行します。

   # virsh net-start default

5. PXE を使用してゲストを起動します (「PXE を使用したゲストの起動」 を参照)。

手順9.2 PXE およびブリッジネットワークを使用したゲストの起動

1. ネットワークで PXE ブートサーバーが使用できるように、ブリッジが有効になっていることを確認します。
2. PXE 起動が有効になっているゲスト仮想マシンを起動します。以下のコマンド例に示すように、virt-install コマンドを使用して、PXE ブートが有効になっている新しい仮想マシンを作成できます。

   virt-install --pxe --network bridge=breth0 --prompt

   または、以下の例のように、ゲストネットワークがブリッジネットワークを使用するように設定されており、XML ゲスト設定ファイルの <os> 要素内に <boot dev='network'/> 要素があることを確認します。

   <os>
      <type arch='x86_64' machine='pc-i440fx-rhel7.0.0'>hvm</type>
      <boot dev='network'/>
      <boot dev='hd'/>
   </os>
   <interface type='bridge'>
      <mac address='52:54:00:5a:ad:cb'/>
      <source bridge='breth0'/>
      <target dev='vnet0'/>
      <alias name='net0'/>
      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
   </interface>

手順9.3 プライベートの libvirt ネットワークの使用

1. 「プライベートの libvirt ネットワークに PXE ブートサーバーを設定する」 に示すように、libvirt で PXE ブートを設定します。
2. PXE 起動を有効にして libvirt を使用してゲスト仮想マシンを起動します。virt-install コマンドを使用して、PXE を使用して新しい仮想マシンを作成/インストールできます。

   virt-install --pxe --network network=default --prompt

手順11.4 Linux ゲストで virsh を使用したゲストエージェントとホスト間の通信の設定

1. 仮想マシンのシャットダウン

   SPICE エージェントを設定する前に、仮想マシン (この例では rhel7 という名前) がシャットダウンしていることを確認します。

   # virsh shutdown rhel7 

2. SPICE エージェントチャネルをゲスト XML 設定に追加します。

   ゲストの XML ファイルを編集して、SPICE エージェントの詳細を追加します。

   # virsh edit rhel7

   ゲストの XML ファイルに以下を追加し、変更を保存します。

   <channel type='spicevmc'>
      <target type='virtio' name='com.redhat.spice.0'/>
   </channel>

3. 仮想マシンの起動

   # virsh start rhel7

4. ゲストに SPICE エージェントをインストールします。

   ゲスト仮想マシンに SPICE エージェントがインストールされていない場合はインストールします。

   # yum install spice-vdagent

5. ゲストで SPICE エージェントを起動します。

   ゲストで SPICE エージェントサービスを起動します。

   # systemctl start spice-vdagent

手順11.5 SPICE エージェントと、実行中の Linux ゲストのホストとの間の通信の設定

1. SPICE エージェントの XML ファイルの作成

   # cat agent.xml
   <channel type='spicevmc'>
      <target type='virtio' name='com.redhat.spice.0'/>
   </channel>

2. SPICE エージェントの仮想マシンへの割り当て

   このコマンドを使用して、SPICE エージェントを、実行中の仮想マシン (この例では rhel7) に割り当てます。

   # virsh attach-device rhel7 agent.xml

3. ゲストに SPICE エージェントをインストールします。

   ゲスト仮想マシンに SPICE エージェントがインストールされていない場合はインストールします。

   # yum install spice-vdagent

4. ゲストで SPICE エージェントを起動します。

   ゲストで SPICE エージェントサービスを起動します。

   # systemctl start spice-vdagent

手順11.6 virt-manager を使用した SPICE エージェントとホスト間の通信の設定

1. 仮想マシンのシャットダウン

   SPICE エージェントを設定する前に、仮想マシンがシャットダウンしていることを確認します。
   仮想マシンをシャットダウンするには、Virtual Machine Manager の仮想マシン一覧から仮想マシンを選択し、メニューバーのライトスイッチアイコンをクリックします。

2. SPICE エージェントチャネルをゲストに追加します。

   ゲストウィンドウ上部の電球アイコンをクリックして、仮想マシンのハードウェアの詳細を開きます。
   Add Hardware ボタンをクリックして Add New Virtual Hardware ウィンドウを開き、Channel を選択します。
   Name ドロップダウンリストから SPICE エージェントを選択し、チャネルアドレスを変更して、Finish をクリックします。

   図11.2 SPICE エージェントのチャネルデバイスの選択

   

3. 仮想マシンの起動

   仮想マシンを起動するには、Virtual Machine Manager の仮想マシンリストから仮想マシンを選択し、メニューバーの をクリックします。

4. ゲストに SPICE エージェントをインストールします。

   ゲストを virt-manager で開き、ゲスト仮想マシンにインストールされていない場合は SPICE エージェントをインストールします。

   # yum install spice-vdagent

5. ゲストで SPICE エージェントを起動します。

   ゲストで SPICE エージェントサービスを起動します。

   # systemctl start spice-vdagent

1. 手順15.1「libvirtd.conf の設定」 の説明に従って、libvirtd.conf ファイルを開きます。
2. Processing controls のセクションを探します。

   #################################################################
   #
   # Processing controls
   #
   
   # The maximum number of concurrent client connections to allow
   # over all sockets combined.
   #max_clients = 5000
   
   # The maximum length of queue of connections waiting to be
   # accepted by the daemon. Note, that some protocols supporting
   # retransmission may obey this so that a later reattempt at
   # connection succeeds.
   #max_queued_clients = 1000
   
   # The minimum limit sets the number of workers to start up
   # initially. If the number of active clients exceeds this,
   # then more threads are spawned, upto max_workers limit.
   # Typically you'd want max_workers to equal maximum number
   # of clients allowed
   #min_workers = 5
   #max_workers = 20
   
   
   # The number of priority workers. If all workers from above
   # pool will stuck, some calls marked as high priority
   # (notably domainDestroy) can be executed in this pool.
   #prio_workers = 5
   
   # Total global limit on concurrent RPC calls. Should be
   # at least as large as max_workers. Beyond this, RPC requests
   # will be read into memory and queued. This directly impact
   # memory usage, currently each request requires 256 KB of
   # memory. So by default upto 5 MB of memory is used
   #
   # XXX this isn't actually enforced yet, only the per-client
   # limit is used so far
   #max_requests = 20
   
   # Limit on concurrent requests from a single client
   # connection. To avoid one client monopolizing the server
   # this should be a small fraction of the global max_requests
   # and max_workers parameter
   #max_client_requests = 5
   
   #################################################################
   

3. max_clients パラメーターおよび max_workers パラメーターの設定を変更します。両方のパラメーターの番号が同じであることが推奨されます。max_clients は、移行ごとに 2 つのクライアント (各側に 1 つ) を使用します。max_workers は、実行フェーズ中に移行元で 1 つのワーカーと、移行先で 0 のワーカーを使用し、終了フェーズ中に移行先でワーカーを 1 つ使用します。
   重要
   max_clients パラメーターおよび max_workers パラメーターの設定は、libvirtd サービスへのゲスト仮想マシンのすべての接続の影響を受けます。つまり、同じゲスト仮想マシンを使用し、同時に移行を実行しているユーザーは、max_clients パラメーターおよび max_workers パラメーターの設定で設定された制限に従います。このため、同時ライブマイグレーションを実行する前に、最大値を慎重に検討する必要があります。
   重要
   max_clients パラメーターは、libvirt への接続を許可するクライアントの数を制御します。一度に多数のコンテナーを起動すると、この制限に簡単に到達して超過する可能性があります。max_clients パラメーターの値は、これを回避するために増やすことができますが、増やすと、インスタンスに対する DoS (DoS) 攻撃に対してシステムが脆弱になる可能性があります。この問題を軽減するために、Red Hat Enterprise Linux 7.0 では、許可されているものの、まだ認証されていない接続の制限を指定する新しい max_anonymous_clients 設定が導入されました。ワークロードに合わせて、max_clients と max_anonymous_clients を組み合わせて実装できます。
4. ファイルを保存し、サービスを再起動します。
   注記
   起動したにもかかわらず認証されていない ssh セッションが多すぎるために、移行接続が切断する場合があります。デフォルトでは、sshd で許可されるセッションは 10 セッションのみで、常に "pre-authenticated state" となります。この設定は、sshd 設定ファイル (ここでは /etc/ssh/sshd_config) の MaxStartups パラメーターで制御されます。これには調整が必要な場合があります。この制限は DoS 攻撃 (および一般的なリソースの過剰使用) を防ぐために設定されているため、このパラメーターの調整は慎重に行ってください。この値を高く設定しすぎると、目的が無効になります。このパラメーターを変更するには、ファイル/etc/ssh/sshd_configを変更し、MaxStartups 行の先頭から#を削除して、10 (デフォルト値) をより大きな数値に変更します。必ず保存して、sshd サービスを再起動してください。詳細は、man ページの sshd_config を参照してください。

手順16.3 virsh を使用した PCI デバイスのゲスト仮想マシンへの割り当て

1. デバイスの識別

   まず、仮想マシンへのデバイス割り当てに指定されている PCI デバイスを特定します。使用可能な PCI デバイスのリストを表示する場合は、lspci コマンドを実行します。grep を使用して、lspci の出力を絞り込むことができます。
   この例では、以下の出力で強調表示されているイーサネットコントローラーを使用します。

   # lspci | grep Ethernet
   00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82567LM-2 Gigabit Network Connection
   01:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)
   01:00.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)

   このイーサネットコントローラーは、短い識別子 00:19.0 で表示されます。この PCI デバイスを仮想マシンに割り当てるには、virsh が使用する完全な ID を確認する必要があります。
   これを行うには、virsh nodedev-list コマンドを使用して、ホストマシンに接続されている特定タイプ (pci) のデバイスをすべてリスト表示します。次に、使用するデバイスの短い識別子にマップする文字列の出力を調べます。
   この例では、短い識別子 00:19.0 を使用して、イーサネットコントローラーにマップする文字列を示しています。: 文字および . 文字は、完全識別子の下線に置き換えられることに注意してください。

   # virsh nodedev-list --cap pci
   pci_0000_00_00_0
   pci_0000_00_01_0
   pci_0000_00_03_0
   pci_0000_00_07_0
   pci_0000_00_10_0
   pci_0000_00_10_1
   pci_0000_00_14_0
   pci_0000_00_14_1
   pci_0000_00_14_2
   pci_0000_00_14_3
   pci_0000_00_19_0
   pci_0000_00_1a_0
   pci_0000_00_1a_1
   pci_0000_00_1a_2
   pci_0000_00_1a_7
   pci_0000_00_1b_0
   pci_0000_00_1c_0
   pci_0000_00_1c_1
   pci_0000_00_1c_4
   pci_0000_00_1d_0
   pci_0000_00_1d_1
   pci_0000_00_1d_2
   pci_0000_00_1d_7
   pci_0000_00_1e_0
   pci_0000_00_1f_0
   pci_0000_00_1f_2
   pci_0000_00_1f_3
   pci_0000_01_00_0
   pci_0000_01_00_1
   pci_0000_02_00_0
   pci_0000_02_00_1
   pci_0000_06_00_0
   pci_0000_07_02_0
   pci_0000_07_03_0

   使用するデバイスにマップする PCI デバイス番号を記録します。これは別の手順で必要になります。

2. デバイス情報の確認

   ドメイン、バス、および機能の情報は、virsh nodedev-dumpxml コマンドの出力から取得できます。

   図16.1 ダンプの内容

   
   # virsh nodedev-dumpxml pci_0000_00_19_0
   <device>
     <name>pci_0000_00_19_0</name>
     <parent>computer</parent>
     <driver>
       <name>e1000e</name>
     </driver>
     <capability type='pci'>
       <domain>0</domain>
       <bus>0</bus>
       <slot>25</slot>
       <function>0</function>
       <product id='0x1502'>82579LM Gigabit Network Connection</product>
       <vendor id='0x8086'>Intel Corporation</vendor>
       <iommuGroup number='7'>
         <address domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x19' function='0x0'/>
       </iommuGroup>
     </capability>
   </device>
   
   

   注記
   IOMMU グループは、IOMMU からの視認性とデバイスの分離に基づいて決定されます。各 IOMMU グループには、1 つ以上のデバイスを含めることができます。複数のデバイスが存在する場合は、グループ内のすべてのデバイスがゲストに割り当てられるため、IOMMU グループ内のすべてのエンドポイントが要求されます。これは、追加のエンドポイントをゲストに割り当てるか、virsh nodedev-detach を使用してホストドライバーから外すことで実行できます。1 つのグループに含まれるデバイスが複数のゲストに分割されたり、ホストとゲストが分割されたりすることはありません。PCIe root ポート、スイッチポート、ブリッジなどのエンドポイント以外のデバイスは、ホストドライバーから分離しないでください。また、エンドポイントの割り当てに影響を及ぼしません。

   IOMMU グループ内のデバイスは、virsh nodedev-dumpxml 出力の IOMMU グループセクションを使用して決定できます。グループの各メンバーは、別のアドレスフィールドで提供されます。この情報は、sysfs で以下を使用して取得することもできます。

   $ ls /sys/bus/pci/devices/0000:01:00.0/iommu_group/devices/

   この出力の例を以下に示します。

   0000:01:00.0  0000:01:00.1

   ゲストに 0000.01.00.0 のみを割り当てるには、ゲストを起動する前に、使用されていないエンドポイントをホストから分離する必要があります。

   $ virsh nodedev-detach pci_0000_01_00_1

3. 必要な設定の詳細を決定する

   設定ファイルに必要な値は、virsh nodedev-dumpxml pci_0000_00_19_0 コマンドの出力を参照してください。
   この例のデバイスは、bus = 0、slot = 25、および function = 0 の値を持ちます。10 進数の設定では、この 3 つの値が使用されます。

   bus='0'
   slot='25'
   function='0'

4. 設定の詳細の追加

   virsh edit を実行し、仮想マシン名を指定し、<devices> セクションにデバイスエントリーを追加して、PCI デバイスをゲスト仮想マシンに割り当てます。以下に例を示します。

   # virsh edit guest1-rhel7-64

   図16.2 PCI デバイスの追加

   
   <devices>
   	[...]
    <hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
      <source>
         <address domain='0' bus='0' slot='25' function='0'/>
      </source>
    </hostdev>
    [...]
   </devices>
   

   または、virsh attach-device を実行して、仮想マシンの名前とゲストの XML ファイルを指定します。

   virsh attach-device guest1-rhel7-64 file.xml

   注記
   PCI デバイスには、デバイスファームウェアまたはデバイス用の起動前ドライバー (PXE など) を提供するための オプションの読み取り専用メモリー (ROM) モジュール (オプション ROM または 拡張 ROM としても知られている) が含まれます。通常、このオプション ROM は、PCI デバイスの割り当てを使用して物理 PCI デバイスを仮想マシンに接続する際に、仮想環境でも機能します。

   ただし、オプション ROM が必要ない場合があります。これにより、仮想マシンの起動に時間がかかったり、デバイスが提供する起動前ドライバーが仮想化と互換性がなくなり、ゲスト OS の起動に失敗する可能性があります。この場合、Red Hat は、仮想マシンからオプション ROM をマスクすることを推奨します。これを行うには、以下を行います。

   1. ホストで、割り当てるデバイスに拡張 ROM ベースアドレスレジスタ (BAR) があることを確認します。これを行うには、デバイスに対して lspci -v コマンドを使用し、以下を含む行の出力を確認します。

      Expansion ROM at

   2. <rom bar='off'/> 要素を、ゲストの XML 設定の <hostdev> 要素の子として追加します。

      <hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
        <source>
           <address domain='0' bus='0' slot='25' function='0'/>
        </source>
        <rom bar='off'/>
      </hostdev>
      

5. 仮想マシンの起動

   # virsh start guest1-rhel7-64

手順16.4 virt-manager を使用した PCI デバイスのゲスト仮想マシンへの割り当て

1. ハードウェア設定を開く

   ゲスト仮想マシンを開き、Add Hardware をクリックして、仮想マシンに新しいデバイスを追加します。

   図16.3 仮想マシンのハードウェア情報ウィンドウ

   

2. PCI デバイスの選択

   左側の Hardware リストから PCI Host Device を選択します。
   未使用の PCI デバイスを選択します。現在、別のゲストが使用している PCI デバイスを選択すると、エラーが発生することに注意してください。この例では、予備のオーディオコントローラーが使用されています。Finish を選択して設定を完了します。

   図16.4 Add new virtual hardware ウィザード

   

3. 新しいデバイスの追加

   セットアップが完了し、ゲスト仮想マシンが PCI デバイスに直接アクセスできるようになりました。

   図16.5 仮想マシンのハードウェア情報ウィンドウ

   

手順16.5 virt-install を使用した、仮想マシンへの PCI デバイスの割り当て

1. デバイスの識別

   ゲスト仮想マシンにデバイス割り当てに指定されている PCI デバイスを特定します。

   # lspci | grep Ethernet
   00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82567LM-2 Gigabit Network Connection
   01:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)
   01:00.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)

   virsh nodedev-list コマンドは、システムに接続されているすべてのデバイスのリストを表示し、各 PCI デバイスを文字列で識別します。出力を PCI デバイスに限定するには、次のコマンドを実行します。

   # virsh nodedev-list --cap pci
   pci_0000_00_00_0
   pci_0000_00_01_0
   pci_0000_00_03_0
   pci_0000_00_07_0
   pci_0000_00_10_0
   pci_0000_00_10_1
   pci_0000_00_14_0
   pci_0000_00_14_1
   pci_0000_00_14_2
   pci_0000_00_14_3
   pci_0000_00_19_0
   pci_0000_00_1a_0
   pci_0000_00_1a_1
   pci_0000_00_1a_2
   pci_0000_00_1a_7
   pci_0000_00_1b_0
   pci_0000_00_1c_0
   pci_0000_00_1c_1
   pci_0000_00_1c_4
   pci_0000_00_1d_0
   pci_0000_00_1d_1
   pci_0000_00_1d_2
   pci_0000_00_1d_7
   pci_0000_00_1e_0
   pci_0000_00_1f_0
   pci_0000_00_1f_2
   pci_0000_00_1f_3
   pci_0000_01_00_0
   pci_0000_01_00_1
   pci_0000_02_00_0
   pci_0000_02_00_1
   pci_0000_06_00_0
   pci_0000_07_02_0
   pci_0000_07_03_0

   PCI デバイス番号を記録します。この番号は他の手順で確認する必要があります。
   ドメイン、バス、および機能の情報は、virsh nodedev-dumpxml コマンドの出力から取得できます。

   # virsh nodedev-dumpxml pci_0000_01_00_0

   図16.6 PCI デバイスファイルの内容

   
   <device>
     <name>pci_0000_01_00_0</name>
     <parent>pci_0000_00_01_0</parent>
     <driver>
       <name>igb</name>
     </driver>
     <capability type='pci'>
       <domain>0</domain>
       <bus>1</bus>
       <slot>0</slot>
       <function>0</function>
       <product id='0x10c9'>82576 Gigabit Network Connection</product>
       <vendor id='0x8086'>Intel Corporation</vendor>
       <iommuGroup number='7'>
         <address domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x19' function='0x0'/>
       </iommuGroup>
     </capability>
   </device>
   

   注記
   IOMMU グループに複数のエンドポイントがあり、そのすべてがゲストに割り当てられていない場合は、ゲストを起動する前に次のコマンドを実行して、ホストからその他のエンドポイントの割り当てを手動で解除する必要があります。

   $ virsh nodedev-detach pci_0000_00_19_1

   IOMMU グループの詳細は、「virsh を使用した PCI デバイスの割り当て」 の 注記 を参照してください。

2. デバイスの追加

   virsh nodedev コマンドから出力された PCI 識別子を、--host-device パラメーターの値として使用します。

   virt-install \
   --name=guest1-rhel7-64 \
   --disk path=/var/lib/libvirt/images/guest1-rhel7-64.img,size=8 \
   --vcpus=2 --ram=2048 \
   --location=http://example1.com/installation_tree/RHEL7.0-Server-x86_64/os \
   --nonetworks \
   --os-type=linux \
   --os-variant=rhel7
   --host-device=pci_0000_01_00_0

3. インストールを完了する

   ゲストのインストールを完了します。PCI デバイスはゲストに接続する必要があります。

手順16.6 virsh を使用したゲストからの PCI デバイスの切り離し

1. デバイスの取り外し

   次のコマンドを使用して、ゲストの XML ファイルから PCI デバイスを削除し、ゲストから PCI デバイスを切り離します。

   # virsh detach-device name_of_guest file.xml

2. デバイスをホストに再接続します (オプション)。

   デバイスが managed モードの場合は、この手順を省略します。デバイスは自動的にホストに戻ります。
   デバイスが managed モードを使用していない場合は、次のコマンドを使用して、PCI デバイスをホストマシンに再接続します。

   # virsh nodedev-reattach device

   たとえば、pci_0000_01_00_0 デバイスーをホストコンピューターに再接続するには、次のコマンドを実行します。

   # virsh nodedev-reattach pci_0000_01_00_0

   これで、デバイスがホストで使用できるようになります。

手順16.7 virt-manager を使用したゲストからの PCI デバイスの切り離し

1. 仮想ハードウェアの詳細画面を開きます。

   virt-manager で、デバイスを含む仮想マシンをダブルクリックします。Show virtual hardware details ボタンを選択すると、仮想ハードウェアのリストが表示されます。

   図16.7 仮想ハードウェアの詳細ボタン

   

2. デバイスを選択して削除する

   左側のパネルにある仮想デバイスのリストから、取り外す PCI デバイスを選択します。

   図16.8 取り外す PCI デバイスの選択

   
   Remove ボタンをクリックして確定します。これで、デバイスがホストで使用できるようになります。

手順16.8 Intel または AMD システムでの SR-IOV ネットワークデバイスの接続

1. BIOS およびカーネルで、Intel VT-d または AMD IOMMU の仕様を有効にします。

   Intel システムでは、BIOS で Intel VT-d が有効になっていない場合は有効にします。BIOS およびカーネルで Intel VT-d を有効にする場合は、手順16.1「PCI デバイス割り当てのための Intel システムの準備」 を参照してください。
   Intel VT-d がすでに有効で機能している場合は、この手順をスキップしてください。
   AMD システムでは、BIOS で AMD IOMMU 仕様が有効になっていない場合は有効にします。BIOS で IOMMU を有効にする方法は、手順16.2「PCI デバイス割り当て用の AMD システムの準備」 を参照してください。

2. サポートの確認

   SR-IOV 機能のある PCI デバイスが検出されたかどうかを確認します。この例では、SR-IOV に対応する Intel 82576 ネットワークインターフェイスカードをリスト表示します。lspci コマンドを使用して、デバイスが検出されたかどうかを確認します。

   # lspci
   03:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)
   03:00.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)

   この出力は、その他のデバイスをすべて削除するように変更されていることに注意してください。

3. 仮想機能のアクティブ化

   以下のコマンドを実行します。

   # echo ${num_vfs} > /sys/class/net/enp14s0f0/device/sriov_numvfs

4. 仮想機能を永続化します。

   再起動後も仮想機能を永続化するには、選択したエディターを使用して、以下のような udev ルールを作成します。ここでは、ネットワークインターフェイスカードでサポートされている制限まで、予定している数の VF (この例では 2) を指定します。以下の例では、enp14s0f0 を PF ネットワークデバイス名に置き換え、ENV{ID_NET_DRIVER} の値を、使用中のドライバーに合わせて調整します。

   # vim /etc/udev/rules.d/enp14s0f0.rules

   ACTION=="add", SUBSYSTEM=="net", ENV{ID_NET_DRIVER}=="ixgbe",
   ATTR{device/sriov_numvfs}="2"
   

   これにより、システムの起動時に機能が有効になります。

5. 新しい仮想機能の検査

   lspci コマンドを使用して、Intel 82576 ネットワークデバイスに追加した仮想機能のリストを表示します。(もしくは、grep を使用して Virtual Function を検索し、仮想機能に対応するデバイスを検索します。)

   # lspci | grep 82576
   0b:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)
   0b:00.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)
   0b:10.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:10.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:10.2 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:10.3 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:10.4 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:10.5 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:10.6 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:10.7 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:11.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:11.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:11.2 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:11.3 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:11.4 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)
   0b:11.5 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Virtual Function (rev 01)

   PCI デバイスの識別子は、lspci コマンドの -n パラメーターで確認できます。物理機能は、0b:00.0 および 0b:00.1 に対応します。説明には、すべての仮想機能のVirtual Functionが記載されています。

6. デバイスが virsh で存在することを確認します。

   libvirt サービスは、仮想マシンにデバイスを追加する前にデバイスを認識する必要があります。libvirt は、lspci 出力と同様の表記を使用します。lspci出力内の句読点文字 (: および .) はすべて、アンダースコア (_) に変更されます。
   virsh nodedev-list コマンドと grep コマンドを使用して、利用可能なホストデバイスのリストから Intel 82576 ネットワークデバイスをフィルターにかけます。0b は、この例題の Intel 82576 ネットワークデバイス用のフィルターです。これはシステムにより異なるため、デバイスが追加される可能性があります。

   # virsh nodedev-list | grep 0b
   pci_0000_0b_00_0
   pci_0000_0b_00_1
   pci_0000_0b_10_0
   pci_0000_0b_10_1
   pci_0000_0b_10_2
   pci_0000_0b_10_3
   pci_0000_0b_10_4
   pci_0000_0b_10_5
   pci_0000_0b_10_6
   pci_0000_0b_11_7
   pci_0000_0b_11_1
   pci_0000_0b_11_2
   pci_0000_0b_11_3
   pci_0000_0b_11_4
   pci_0000_0b_11_5

   仮想機能と物理機能の PCI アドレスがリストに含まれている必要があります。

7. virsh でデバイスの詳細を取得する

   pci_0000_0b_00_0 は、物理機能のいずれかで、pci_0000_0b_10_0 は、その物理機能に対応する最初の仮想機能です。virsh nodedev-dumpxml を実行すると、両方のデバイスの情報が表示されます。

   # virsh nodedev-dumpxml pci_0000_03_00_0
   <device>
     <name>pci_0000_03_00_0</name>
     <path>/sys/devices/pci0000:00/0000:00:01.0/0000:03:00.0</path>
     <parent>pci_0000_00_01_0</parent>
     <driver>
       <name>igb</name>
     </driver>
     <capability type='pci'>
       <domain>0</domain>
       <bus>3</bus>
       <slot>0</slot>
       <function>0</function>
       <product id='0x10c9'>82576 Gigabit Network Connection</product>
       <vendor id='0x8086'>Intel Corporation</vendor>
       <capability type='virt_functions'>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x10' function='0x0'/>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x10' function='0x2'/>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x10' function='0x4'/>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x10' function='0x6'/>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x11' function='0x0'/>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x11' function='0x2'/>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x11' function='0x4'/>
       </capability>
       <iommuGroup number='14'>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x00' function='0x0'/>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x00' function='0x1'/>
       </iommuGroup>
     </capability>
   </device>

   # virsh nodedev-dumpxml pci_0000_03_11_5
   <device>
     <name>pci_0000_03_11_5</name>
     <path>/sys/devices/pci0000:00/0000:00:01.0/0000:03:11.5</path>
     <parent>pci_0000_00_01_0</parent>
     <driver>
       <name>igbvf</name>
     </driver>
     <capability type='pci'>
       <domain>0</domain>
       <bus>3</bus>
       <slot>17</slot>
       <function>5</function>
       <product id='0x10ca'>82576 Virtual Function</product>
       <vendor id='0x8086'>Intel Corporation</vendor>
       <capability type='phys_function'>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x00' function='0x1'/>
       </capability>
       <iommuGroup number='35'>
         <address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x11' function='0x5'/>
       </iommuGroup>
     </capability>
   </device>

   この例では、手順 8 で作成した仮想マシンに、仮想機能 pci_0000_03_10_2 を追加します。仮想機能の bus、slot、および function パラメーターは、デバイスを追加するために必要です。
   このパラメーターは、/tmp/new-interface.xml などの一時 XML ファイルにコピーします。

      <interface type='hostdev' managed='yes'>
        <source>
          <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x10' function='0x2'/>
        </source>
      </interface>

   注記
   仮想マシンが起動すると、物理アダプターが提供するタイプのネットワークデバイスと、設定された MAC アドレスが表示されます。この MAC アドレスは、ホストおよびゲストの再起動後も変更されません。

   以下の <interface> の例は、オプションの <mac address>、<virtualport>、および <vlan> 要素のシンタックスを示しています。実際には、例にあるように、両方の要素を同時に使用するのではなく、<vlan> 要素または <virtualport> 要素のいずれかを使用します。

   ...
    <devices>
      ...
      <interface type='hostdev' managed='yes'>
        <source>
          <address type='pci' domain='0' bus='11' slot='16' function='0'/>
        </source>
        <mac address='52:54:00:6d:90:02'>
        <vlan>
           <tag id='42'/>
        </vlan>
        <virtualport type='802.1Qbh'>
          <parameters profileid='finance'/>
        </virtualport>
      </interface>
      ...
    </devices>

   MAC アドレスを指定しないと、MAC アドレスが自動的に生成されます。<virtualport> 要素は、802.11Qbh ハードウェアスイッチに接続する場合にのみ使用されます。<vlan> 要素は、VLAN タグ付けされた 42 に、ゲストのデバイスを透過的に配置します。

8. 仮想マシンへの仮想機能の追加

   上の手順で作成した一時ファイルを使用し、次のコマンドを実行して仮想マシンに仮想機能を追加します。これにより、新しいデバイスがすぐに接続され、以降のゲストの再起動のために保存されます。

   virsh attach-device MyGuest /tmp/new-interface.xml --live --config
   

   virsh attach-device で --live を指定すると、新しいデバイスが実行中のゲストに接続されます。--config オプションを使用すると、今後ゲストを再起動しても新しいデバイスを使用できるようになります。
   注記
   --live オプションは、ゲストが実行中の場合にのみ受け入れられます。実行されていないゲストで --live オプションが使用されると、virsh はエラーを返します。