KVM/nat接続

Last-modified: 2011-11-23 (水) 16:59:31
最終更新:2011-11-23 (水) 16:59:31
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仮想サーバ構築 KVM nat接続

仮想化サーバ環境であるKVMを導入する。
KVMはKernel-based Virtual Machineの略。Intel VTまたはAMD-VをサポートするCPU上で完全仮想化を実現する。


「ゲストOS」をサーバ運用する場合、「Bridge接続」が用いられる。しかし、

  • LANに規制があり、「LANの口1portにつき1macアドレス」しか接続できない
  • 「ゲストOS」毎に、ルート制御を行いたい。(特定サーバのみと通信したい等)

等で「ゲストOS」をBridge接続できない場合、nat接続を行う。


目的

仮想化によりホストサーバ上で複数サーバをnat接続で稼動させる。

構築条件

構築機器

  • 以下構成のPC上で構築
    CPUAthlon64x2 3600+
    ChipsetAMD 690G
    メモリ2GB

作成環境

OS    CentOS 6.0 64bit版

※動作CPUがIntel VT(インテルCPU)またはAMD-V(AMDCPU)をサポートしていること。
 インテルのどのCPUがサポートしているかは以下URLにて確認
http://www.pc-koubou.jp/info/win7_vt.php

サーバ作成条件

ホストOSサーバIP192.168.0.20/24
サーバMAC00:19:DB:88:74:4E
ホスト名KVMhost
user   hogehoge
userpasswdhogehogepass
ゲストOSサーバIP(外部)192.168.0.100/24
サーバIP(内部)192.168.122.100/24
ホスト名KVMguest
user   hogehoge
userpasswdhogehogepass

手順記入ルール

  • コマンド行頭記号で 「$」はユーザ権限 「#」はスーパーユーザー権限 を表示
  • コマンドが長くなる場合は、行末に「\」を記述し複数行に記述。

前準備

  1. CentOSインストール 実施
  2. yumリポジトリ設定 実施

KVMインストール

  • グループリスト確認
# yum grouplist
Loaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit
Setting up Group Process
Loading mirror speeds from cached hostfile

  :

  仮想化
  仮想化クライアント
  仮想化ツール
  仮想化プラットフォーム

  :

  • yumで仮想化のグループインストール実施
# yum groupinstall "仮想化" "仮想化クライアント" "仮想化ツール" "仮想化プラットフォーム"
Loaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit
Loading mirror speeds from cached hostfile

  :

==========================================================================================
 Package                      Arch     Version                            Repository
                                                                                     Size
==========================================================================================
Installing:
 libguestfs                   x86_64   1:1.2.7-1.24.el6                   base      805 k
 libvirt                      x86_64   0.8.1-27.el6_0.6                   updates   847 k
 libvirt-client               x86_64   0.8.1-27.el6_0.6                   updates   1.9 M
 python-virtinst              noarch   0.500.3-7.el6                      base      460 k
 qemu-kvm                     x86_64   2:0.12.1.2-2.113.el6_0.8           updates   976 k
 virt-manager                 noarch   0.8.4-8.el6                        base      1.0 M
 virt-top                     x86_64   1.0.4-3.1.el6                      base      359 k
 virt-viewer                  x86_64   0.2.1-2.el6                        base       68 k
Installing for dependencies:
 augeas-libs                  x86_64   0.7.2-3.el6                        base      289 k
 bridge-utils                 x86_64   1.2-9.el6                          base       30 k
 btrfs-progs                  x86_64   0.19-11.el6                        base      163 k

  :(略)

Transaction Summary
==========================================================================================
Install      59 Package(s)
Upgrade       1 Package(s)

Total download size: 23 M
Is this ok [y/N]:y

  :

Complete!
  • 再起動
#  reboot

★再起動実施

ゲストOSインストール

★ゲストOSとして「CentOS6.0」をraw形式 16GBにて作成する手順

(1)仮想マシンマネージャ

[gnome]

  • 仮想マシンマネージャー起動
    「アプリケーション」→「システムツール」→「仮想マシンマネージャー」
    kvm-01.jpg
  • 仮想マシンマネージャーが立ち上がる。
    kvm-02.jpg
  • 仮想マシン立ち上げ
    「localhost(qemu)」を右クリック→「新規」
    以下画面が立ち上げ
    kvm-03.jpg

(2)ゲストOSインストール

  1. 「新規のVM」画面 ステップ5の内の1
    →名前にホストOSのサーバ名「KVMguest」を設定
    →オペレーティングシステムをどのようにインストールするかを選択で
     「ローカルインストールのメディア(ISOイメージ、又はCDROM)」を選択
    →「進む」をクリック
  2. 「新規のVM」画面 ステップ5の内の2
    →インストールメディアを探すで
     「ローカルインストールのメディア(ISOイメージ、又はCDROM)」を選択
    →DVDをセットしマウント( # mount /dev/sr0 )を実施
    →オペレーティングシステムのタイプとバージョンを選択で
     OSタイプ「Linux」
     バージョン「Red Hat EnterPrise Linux 6」 ←※CentOS 6をインストールする場合の指定
    →「進む」をクリック
  3. 「新規のVM」画面 ステップ5の内の3
    →メモリーとCPUを選択で
    →メモリー(RAM):1024
     CPU  :1     を設定
    →「進む」をクリック
  4. 「新規のVM」画面 ステップ5の内の4
    →この仮想マシン用のストレージを有効にするにチェックを入れる
    →コンピュータのハードドライブにディスクイメージを作成するで
     「16」GB設定
    →すぐにディスク全体を割り当てるにチェックを入れる
    →「進む」をクリック
  5. 「新規のVM」画面 ステップ5の内の5
    →設定内容を確認
    →高度なオプションをクリック
     「仮想ネットワーク 'default':NAT」を確認
    →固定MACアドレスを設定にチェックがあることを確認
    →Virtタイプ「kvm」、アーキテクチャー「x86_64」確認
    →「完了」をクリック

★「仮想マシンは今作成中です」のダイヤログが表示

通常のインストール画面になるので、そのまま CentOSインストール を実施する

ゲストOS インストール

ゲストOSを以下条件でインストール。

  • ホスト名  KVMguest
  • 設定アドレス 192.168.122.100
  • ネットマスク 255.255.255.0
  • ゲートウェイ 192.168.122.1

★Defaultゲートウェイが「192.168.122.1/24」であるため、ここに接続できるIPアドレスを設定する。

nat接続設定

(1)フォワード設定

外部ネット⇔(ホストOS)⇔ゲストOS 間のIP転送を有効化する

  • sysctl.confフォワード設定
# vi /etc/sysctl.conf
# Controls IP packet forwarding
net.ipv4.ip_forward = 0

   ↓

net.ipv4.ip_forward = 1
  • ip_forwardフォワード設定確認
# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
1

※「0」の場合は「1に変更」

  • ネットワーク再起動
# service network restart
インターフェース eth0 を終了中:  デバイスの状態: 3 (切断済み)
                                                           [  OK  ]
ループバックインターフェースを終了中                       [  OK  ]
ループバックインターフェイスを呼び込み中                   [  OK  ]
インターフェース eth0 を活性化中:  アクティブ接続の状態: アクティベート済み
アクティブ接続のパス: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/1
                                                          [  OK  ]

(2)仮想IP設定

外部ネット⇔192.168.0.100(ホストOS) 外部からゲストOSアクセス用のIPアドレスを設定

  • 仮想IPデータ設定
# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  • 末尾3行に設定する仮想IPアドレス情報を追加
    DEVICE=eth0
    NM_CONTROLLED="yes"
    ONBOOT=yes
    TYPE=Ethernet
    BOOTPROTO=none
    IPADDR=192.168.0.20
    PREFIX=24
    GATEWAY=192.168.0.1
    DNS1=192.168.0.1
    DOMAIN=192.168.0.1
    DEFROUTE=yes
    IPV4_FAILURE_FATAL=yes
    IPV6INIT=no
    NAME="System eth0"
    UUID=5fb06bd0-0bb0-7ffb-45f1-d6edd65f3e03
    HWADDR=00:19:DB:88:74:4E
    IPADDR2=192.168.0.100
    PREFIX2=24
    GATEWAY2=192.168.0.1
  • ネットワーク再起動
# ifup eth0
アクティブ接続の状態: アクティベート済み
アクティブ接続のパス: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/2
  • 確認
# ip addr show
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:19:db:88:74:4e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.0.20/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0
    inet 192.168.0.100/24 brd 192.168.0.255 scope global secondary eth0
    inet6 fe80::219:dbff:fe88:744e/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

 ★(#ifconfig)では追加アドレス 192.168.0.100は出ない

# ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:19:DB:88:74:4E
          inet addr:192.168.0.20  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::219:dbff:fe88:744e/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:7861 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:5242 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:712973 (696.2 KiB)  TX bytes:740930 (723.5 KiB)
          Interrupt:25 Base address:0x6000
# ping 192.168.0.100
PING 192.168.0.100 (192.168.0.100) 56(84) bytes of data.

 ★応答があること

(3)nat設定

外部ネット⇔192.168.0.100(ホストOS)⇔192.168.122.100ゲストOS nat接続設定

  • テーブル情報クリア
# iptables -F
# iptables -F -t nat
  • 接続フィルター設定
# iptables -A INPUT -p all -j ACCEPT
# iptables -A FORWARD -p all -d 192.168.122.0/24 -j ACCEPT
# iptables -A FORWARD -p all -s 192.168.122.0/24 -j ACCEPT
  • nat設定
# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.122.100 -j SNAT --to 192.168.0.100
# iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.0.100 -p tcp -j DNAT --to 192.168.122.100
# iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.0.100 -p icmp -j DNAT --to 192.168.122.100
  • 確認
# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
ACCEPT     all  --  anywhere             anywhere

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
ACCEPT     all  --  anywhere             192.168.122.0/24
ACCEPT     all  --  192.168.122.0/24     anywhere

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
# iptables -L -t nat
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
DNAT       tcp  --  anywhere             192.168.0.100       to:192.168.122.100
DNAT       icmp --  anywhere             192.168.0.100       to:192.168.122.100

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
SNAT       all  --  192.168.122.100      anywhere            to:192.168.0.100

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

(4)nat保存

  • iptablesを保存し、再起動後も再設定されるようにする
# /etc/rc.d/init.d/iptables save
iptables: ファイアウォールのルールを /etc/sysconfig/iptable[  OK  ]中:

★実際には再開後は初期状態に戻るため、iptablesの再設定を行う必要あり

遭遇したトラブル

ゲストOSが作成できない

問題:
仮想マネージャーで仮想ホストを作成出来ない

原因:
CPUに仮想化支援機能が無い。・・特にインテルのモバイルCPUは最新CPUでも仮想化未対応の場合があるので注意!
以下URLにて仮想化対応しているか確認すること
http://www.pc-koubou.jp/info/win7_vt.php

謝辞

テキスト作成にあたり、以下サイトを参考にさせて頂きました。ありがとうございます。

http://www-06.ibm.com/jp/domino01/mkt/cnpages7.nsf/ec7481a5abd4ed3149256f9400478d7d/4925722f004efe9249257649005acbf4/$FILE/RHEL54_KVM_Resource_Guide_v1.0.pdf
http://www-06.ibm.com/jp/domino01/mkt/cnpages7.nsf/ec7481a5abd4ed3149256f9400478d7d/4925722f004efe92492576500030c388/$FILE/RHEL5_4_KVM_NetworkGuide_v1_0_0.pdf
http://d.hatena.ne.jp/inuz/20051118/p1
http://www.asahi-net.or.jp/~aa4t-nngk/kvm.html#differentnetways
http://blog.promob.jp/wed/2009/06/kvmkernel-based-viatual-machine.html