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如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

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如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

本文中所有涉及的代码可以从我的 Github(https://github.com/SimpCosm/manifest/tree/master/kubevirt) 中找到。

背景介绍

CRD 设计

Kubevirt 主要实现了下面几种资源，以实现对虚拟机的管理：

  • VirtualMachineInstance（VMI） : 类似于 kubernetes Pod，是管理虚拟机的最小资源。一个 VirtualMachineInstance 对象即表示一台正在运行的虚拟机实例，包含一个虚拟机所需要的各种配置。通常情况下用户不会去直接创建 VMI 对象，而是创建更高层级的对象，即 VM 和 VMRS。
  • VirtualMachine（VM） : 为集群内的 VirtualMachineInstance 提供管理功能，例如开机/关机/重启虚拟机，确保虚拟机实例的启动状态，与虚拟机实例是 1:1 的关系，类似与 spec.replica 为 1 的 StatefulSet。
  • VirtualMachineInstanceReplicaSet : 类似 ReplicaSet，可以启动指定数量的 VirtualMachineInstance，并且保证指定数量的 VirtualMachineInstance 运行，可以配置 HPA。

架构设计

为什么kube-virt可以做到让虚拟机无缝的接入到 K8S？首先，先给大家介绍一下它的整体架构。

如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

virt-api

  • kubevirt是以CRD形式去管理vm pod， virt-api 就是所有虚拟化操作的入口，包括常规的 CRD 更新验证以及vm start、stop

virt-controlller

  • Virt-controller会根据 vmi CRD，生成对应的 virt-lancher pod，并维护 CRD 的状态

virt-handler

  • virt-handler 会以 Daemonset 形式部署在每个节点上，负责监控节点上每个虚拟机实例状态变化，一旦检测到状态变化，会进行响应并确保相应操作能达到所需（理想）状态。
  • virt-handler 保持集群级VMI Spec与相应 libvirt 域之间的同步；报告 Libvirt 域状态和集群Spec的变化；调用以节点为中心的插件以满足VMI Spec定义的网络和存储要求。

virt-launcher

  • 每个 virt-lanuncher pod 对应着一个VMI， kubelet 只是负责 virt-lanuncher pod 运行状态，不会去关心 VMI 创建情况。
  • virt-handler 会根据 CRD 参数配置去通知 virt-lanuncher 去使用本地 libvirtd 实例来启动VMI， virt-lanuncher 就会通过 pid 去管理VMI，如果 pod生命周期结束，virt-lanuncher 也会去通知VMI去终止。
  • 每个 virt-lanuncher pod 对应一个libvirtd，virt-lanuncher通过 libvirtd 去管理VM的生命周期，这样做到去中心化，不再是以前虚拟机那套做法，一个 libvirtd 去管理多个VM。

libvirtd

An instance of libvirtd is present in every VMI pod. virt-launcher uses libvirtd to manage the life-cycle of the VMI process.

virtctl

  • virctl 是kubevirt自带类似kubectl命令，它是越过virt-lancher pod这层去直接管理vm，可以控制 vm 的start、stop、restart。

VM 流程

上述架构里其实已经部分简述了VM的创建流程，以下进行流程梳理：

  1. K8S API 创建 VMI CRD对象
  2. virt-controller 监听到 VMI 创建时，会根据 VMI 配置生成 pod spec文件，创建 virt-launcher pods
  3. virt-controller发现 virt-launcher pod创建完毕后，更新VMI CRD状态
  4. virt-handler 监听到 VMI 状态变更，通信 virt-launcher 去创建虚拟机，并负责虚拟机生命周期管理

如下图所示：

Client                     K8s API     VMI CRD  Virt Controller         VMI Handler
-------------------------- ----------- ------- ----------------------- ----------
                          listen <----------- WATCH /virtualmachines
                          listen <----------------------------------- WATCH /virtualmachines
                                                |                       |
POST /virtualmachines ---> validate               |                       |
                          create ---> VMI ---> observe --------------> observe
                            |          |         v                       v
                          validate <--------- POST /pods              defineVMI
                          create       |         |                       |
                            |          |         |                       |
                          schedPod ---------> observe                    |
                            |          |         v                       |
                          validate <--------- PUT /virtualmachines       |
                          update ---> VMI ---------------------------> observe
                            |          |         |                    launchVMI
                            |          |         |                       |
                            :          :         :                       :
                            |          |         |                       |
DELETE /virtualmachines -> validate     |         |                       |
                          delete ----> * ---------------------------> observe
                            |                    |                    shutdownVMI
                            |                    |                       |
                            :                    :                       :

部署流程

本实验在腾讯云上进行，创建一个包含黑石机型的 TKE 集群。

节点初始化

节点上需要安装 libvirt 和 qemu 软件包：

# Ubuntu
$ apt install -y qemu-kvm libvirt-bin bridge-utils virt-manager
# CentOS
$ yum install -y qemu-kvm libvirt virt-install bridge-utils
查看节点是否支持 KVM 硬件虚拟化
[root@VM-4-27-centos ~]# virt-host-validate qemu
 QEMU: Checking for hardware virtualization                                 : PASS
 QEMU: Checking if device /dev/kvm exists                                   : PASS
 QEMU: Checking if device /dev/kvm is accessible                            : PASS
 QEMU: Checking if device /dev/vhost-net exists                             : PASS
 QEMU: Checking if device /dev/net/tun exists                               : PASS
 QEMU: Checking for cgroup 'cpu' controller support                         : PASS
 QEMU: Checking for cgroup 'cpuacct' controller support                     : PASS
 QEMU: Checking for cgroup 'cpuset' controller support                      : PASS
 QEMU: Checking for cgroup 'memory' controller support                      : PASS
 QEMU: Checking for cgroup 'devices' controller support                     : PASS
 QEMU: Checking for cgroup 'blkio' controller support                       : PASS
 QEMU: Checking for device assignment IOMMU support                         : PASS
 QEMU: Checking if IOMMU is enabled by kernel                               : WARN (IOMMU appears to be disabled in kernel. Add intel_iommu=on to kernel cmdline arguments)
 QEMU: Checking for secure guest support                                    : WARN (Unknown if this platform has Secure Guest support)

检查此时节点上已经加载了 kvm

[root@VM-4-27-centos ~]# lsmod | grep kvm
kvm_intel             315392  15
kvm                   847872  1 kvm_intel
irqbypass              16384  17 kvm

安装 kubevirt

$ export VERSION=$(curl -s https://api.github.com/repos/kubevirt/kubevirt/releases | grep tag_name | grep -v -- '-rc' | head -1 | awk -F': ' '{print $2}' | sed 's/,//' | xargs)
$ kubectl apply -f https://github.com/kubevirt/kubevirt/releases/download/${VERSION}/kubevirt-operator.yaml
$ kubectl apply -f https://github.com/kubevirt/kubevirt/releases/download/${VERSION}/kubevirt-cr.yaml

备注：如果之前节点不支持硬件虚拟化，可以通过修改 kubevirt-cr 来开启软件模拟模式，参考 https://kubevirt.io/user-guide/operations/installation/#installing-kubevirt-on-kubernetes

部署结果

$ kubectl -n kubevirt get pod
NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
virt-api-64999f7bf5-n9kcl          1/1     Running   0          6d
virt-api-64999f7bf5-st5qv          1/1     Running   0          6d8h
virt-controller-8696ccdf44-v5wnq   1/1     Running   0          6d
virt-controller-8696ccdf44-vjvsw   1/1     Running   0          6d8h
virt-handler-85rdn                 1/1     Running   3          7d19h
virt-handler-bpgzp                 1/1     Running   21         7d19h
virt-handler-d55c7                 1/1     Running   1          7d19h
virt-operator-78fbcdfdf4-sf5dv     1/1     Running   0          6d8h
virt-operator-78fbcdfdf4-zf9qr     1/1     Running   0          6d

部署 Containerized Data Importer

Containerized Data Importer（CDI）项目提供了用于使 PVC 作为 KubeVirt VM 磁盘的功能。参考 [https://github.com/kubevirt/containerized-data-importer#deploy-it：

$ export VERSION=$(curl -s https://github.com/kubevirt/containerized-data-importer/releases/latest | grep -o "v[0-9].[0-9]*.[0-9]*")
$ kubectl create -f https://github.com/kubevirt/containerized-data-importer/releases/download/$VERSION/cdi-operator.yaml
$ kubectl create -f https://github.com/kubevirt/containerized-data-importer/releases/download/$VERSION/cdi-cr.yaml

部署 HostPath Provisioner

在本次实验中，采用 PVC 作为持久化存储，但是在腾讯云黑石服务器集群使用 CBS 作为 PVC 时，发现存在 PVC 挂载不到 Pod 的问题，于是选择使用了 kubevirt 提供的 hostpath-provisioner 作为 PVC 的 provisioner。

参考 https://github.com/kubevirt/hostpath-provisioner，hostpath-provisioner 作为 DaemonSet 运行在每个节点上，可以通过 https://github.com/kubevirt/hostpath-provisioner-operator 来部署，部署方式如下：

# hostpath provisioner operator 依赖于 cert manager 提供鉴权能力
$ kubectl create -f https://github.com/cert-manager/cert-manager/releases/download/v1.7.1/cert-manager.yaml
# 创建 hostpah-provisioner namespace
$ kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/kubevirt/hostpath-provisioner-operator/main/deploy/namespace.yaml
# 部署 operator
$ kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/kubevirt/hostpath-provisioner-operator/main/deploy/operator.yaml -n hostpath-provisioner
$ kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/kubevirt/hostpath-provisioner-operator/main/deploy/webhook.yaml

接下来创建 CR 作为后端存储，这里指定了 Node 上的 /var/hpvolumes 作为实际数据存放位置：

apiVersion: hostpathprovisioner.kubevirt.io/v1beta1
kind: HostPathProvisioner
metadata:
 name: hostpath-provisioner
spec:
 imagePullPolicy: Always
 storagePools:
   - name: "local"
     path: "/var/hpvolumes"
 workload:
   nodeSelector:
     kubernetes.io/os: linux

真正创建 PVC 之后，可以在对应目录看到存放的 image：

[root@VM-4-27-centos hostpath-provisioner]# tree /var/hpvolumes/csi/
/var/hpvolumes/csi/
|-- pvc-11d671f7-efe3-4cb0-873b-ebd877af53fe
|   `-- disk.img
|-- pvc-a484dae6-720e-4cc4-b1ab-8c59eec7a963
|   `-- disk.img
`-- pvc-de897334-cb72-4272-bd76-725663d3f515
   `-- disk.img
3 directories, 3 files
[root@VM-4-27-centos hostpath-provisioner]# kubectl get pvc
NAME          STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
iso-win10     Bound    pvc-de897334-cb72-4272-bd76-725663d3f515   439Gi      RWO            hostpath-csi   23h
iso-win10-2   Bound    pvc-a484dae6-720e-4cc4-b1ab-8c59eec7a963   439Gi      RWO            hostpath-csi   23h
iso-win10-3   Bound    pvc-11d671f7-efe3-4cb0-873b-ebd877af53fe   439Gi      RWO            hostpath-csi   22h

接下来需要创建对应的 storageclass，注意这里的 storagePool 即是刚才创建 CR 里面的 local：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
 name: hostpath-csi
provisioner: kubevirt.io.hostpath-provisioner
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
parameters:
 storagePool: local

配置 HardDisk

参考 https://kubevirt.io/user-guide/operations/activating_feature_gates/，打开 kubevirt 的 HardDisk 模式：

$ cat << END > enable-feature-gate.yaml
---
apiVersion: kubevirt.io/v1
kind: KubeVirt
metadata:
 name: kubevirt
 namespace: kubevirt
spec:
 configuration:
    developerConfiguration:  
     featureGates:
       - HardDisk
       - DataVolumes
END
$ kubectl apply -f enable-feature-gate.yaml

客户端准备

Kubevirt 提供了一个命令行工具 virtctl，可以直接下载：

$ export VERSION=$(curl -s https://api.github.com/repos/kubevirt/kubevirt/releases | grep tag_name | grep -v -- '-rc' | head -1 | awk -F': ' '{print $2}' | sed 's/,//' | xargs)
$ curl -L -o /usr/local/bin/virtctl https://github.com/kubevirt/kubevirt/releases/download/$VERSION/virtctl-$VERSION-linux-amd64
$ chmod +x /usr/local/bin/virtctl

也可以通过 krew 安装为 kubectl 的插件：

$ kubectl krew install virt

创建 Linux 虚拟机

以下是一个创建 Linux 虚拟机的 VMI 示例，基于此 VMI 会自动创建一个 VM。在这个 CR 里面，指定了一个虚拟机需要的几个关键元素：

  • Domain：domain 是一个虚拟机都需要的根元素，指定了虚拟机需要的所有资源。kubevirt 会根据这个 domain spec 转换成 libvirt 的 XML 文件，创建虚拟机。
  • 存储： spec.volumes 表示真正的存储后端，spec.domain.devices.disks 表示这个 VM 要使用什么存储。具体参考存储一节。
  • 网络：spec.networks 表示真正的网络后端，spec.domain.devices.interfaces 表示这个 VM 使用什么类型网卡设备。
apiVersion: kubevirt.io/v1alpha3
kind: VirtualMachineInstance
metadata:
 name: testvmi-nocloud2
spec:
 terminationGracePeriodSeconds: 30
 domain:
   resources:
     requests:
       memory: 1024M
   devices:
     disks:
     - name: containerdisk
       disk:
         bus: virtio
     - name: emptydisk
       disk:
         bus: virtio
     - disk:
         bus: virtio
       name: cloudinitdisk
     interfaces:
     - bridge: {}
       name: default
 networks:
 - name: default
   pod: {}
 volumes:
 - name: containerdisk
   containerDisk:
     image: kubevirt/fedora-cloud-container-disk-demo:latest
 - name: emptydisk
   emptyDisk:
     capacity: "2Gi"
 - name: cloudinitdisk
   cloudInitNoCloud:
     userData: |-
       #cloud-config
       password: fedora
       chpasswd: { expire: False }

创建以下 VirtualMachineInstance CR 之后，可以看到集群中启动了 virt-launcher-testvmi-nocloud2-jbbhs 这个 Pod。查看 Pod 和 虚拟机：

[root@VM-4-27-centos ~]# kubectl get po -owide
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
virt-launcher-testvmi-nocloud2-jbbhs   2/2     Running   0          24h   172.16.0.24   10.3.4.27   <none>           1/1
[root@VM-4-27-centos ~]# kubectl get vmi
NAME               AGE   PHASE     IP            NODENAME    READY
testvmi-nocloud2   24h   Running   172.16.0.24   10.3.4.27   True

登陆虚拟机，账号和密码都是 fedora：

[root@VM-4-27-centos ~]# ssh fedora@172.16.0.24
fedora@172.16.0.24's password:
Last login: Wed Feb 23 06:30:38 2022 from 172.16.0.1
[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ uname -a
Linux testvmi-nocloud2 5.6.6-300.fc32.x86_64 #1 SMP Tue Apr 21 13:44:19 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
   link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
   inet 127.0.0.1/8 scope host lo
      valid_lft forever preferred_lft forever
   inet6 ::1/128 scope host
      valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
   link/ether 5e:04:61:17:c1:c9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   altname enp1s0
   inet 172.16.0.24/26 brd 172.16.0.63 scope global dynamic noprefixroute eth0
      valid_lft 86226231sec preferred_lft 86226231sec
   inet6 fe80::5c04:61ff:fe17:c1c9/64 scope link
      valid_lft forever preferred_lft forever

创建 Windows 虚拟机

上传镜像

CDI 提供了使用 PVC 作为虚拟机磁盘的方案，CDI 支持以下几种模式导入镜像到 PVC：

  • 通过 URL 导入虚拟机镜像到 PVC，URL 可以是 http 链接，s3 链接
  • Clone 一个已经存在的 PVC
  • 通过 container registry 导入虚拟机磁盘到 PVC，需要结合 ContainerDisk 使用
  • 通过客户端上传本地镜像到 PVC

这里使用第四种方式，通过 virtctl 命令行工具，结合 CDI 项目上传本地镜像到 PVC：

$ virtctl image-upload 
 --image-path='Win10_20H2_Chinese(Simplified)_x64.iso' 
 --storage-class hostpath-csi 
 --pvc-name=iso-win10 
 --pvc-size=10Gi 
 --uploadproxy-url=https://<cdi-uploadproxy_svc_ip> 
 --insecure 
 --wait-secs=240
PersistentVolumeClaim default/iso-win10 created
Waiting for PVC iso-win10 upload pod to be ready...
Pod now ready
Uploading data to https://10.111.29.156
5.63 GiB / 5.63 GiB [======================================================================================================================================================] 100.00% 27s
Uploading data completed successfully, waiting for processing to complete, you can hit ctrl-c without interrupting the progress
Processing completed successfully
Uploading Win10_20H2_Chinese(Simplified)_x64.iso completed successfully

参数解释：

  • –image-path : 操作系统镜像的本地地址
  • –pvc-name : 指定存储操作系统镜像的 PVC，这个 PVC 不需要提前准备好，镜像上传过程中会自动创建。
  • –pvc-size : PVC 大小，根据操作系统镜像大小来设定，一般略大一个 G 就行
  • –uploadproxy-url : cdi-uploadproxy 的 Service IP，可以通过命令 kubectl -n cdi get svc -l cdi.kubevirt.io=cdi-uploadproxy 来查看。

创建虚拟机

创建 VirtualMachine CR 之后，可以看到集群中创建了对应的 Pod 和虚拟机：

apiVersion: kubevirt.io/v1alpha3
kind: VirtualMachine
metadata:
 name: win10
spec:
 running: false
 template:
   metadata:
     labels:
       kubevirt.io/domain: win10
   spec:
     domain:
       cpu:
         cores: 4
       devices:
         disks:
         - bootOrder: 1
           disk:
             bus: virtio
           name: harddrive
         - bootOrder: 2
           cdrom:
             bus: sata
           name: cdromiso
         - cdrom:
             bus: sata
           name: virtiocontainerdisk
         interfaces:
         - masquerade: {}
           model: e1000
           name: default
       machine:
         type: q35
       resources:
         requests:
           memory: 16G
     networks:
     - name: default
       pod: {}
     volumes:
     - name: cdromiso
       persistentVolumeClaim:
         claimName: iso-win10-3
     - name: harddrive
       hostDisk:
         capacity: 50Gi
         path: /data/disk.img
         type: DiskOrCreate
     - name: virtiocontainerdisk
       containerDisk:
         image: kubevirt/virtio-container-disk

这里用到了3个 Volume：

  • harddrive：虚拟机使用的磁盘，即操作系统就会安装在该磁盘上。这里选择 hostDisk 直接挂载到宿主机以提升性能，如果使用分布式存储则体验非常不好。
  • cdromiso : 提供操作系统安装镜像，即上文上传镜像后生成的 PVC iso-win10。
  • virtiocontainerdisk : 由于 Windows 默认无法识别 raw 格式的磁盘，所以需要安装 virtio 驱动。containerDisk 可以将打包好 virtio 驱动的容器镜像挂载到虚拟机中。

启动虚拟机实例：

$ virtctl start win10
# 如果 virtctl 安装为 kubectl 的插件，命令格式如下：
$ kubectl virt start win10

查看启动的 VM 实例，Windows 虚拟机已经可以正常运行了。

[root@VM-4-27-centos ~]# kubectl get vmi
NAME               AGE   PHASE     IP            NODENAME    READY
win10              23h   Running   172.16.0.32   10.3.4.27   True
[root@VM-4-27-centos ~]# kubectl get vm
NAME    AGE   STATUS    READY
win10   23h   Running   True

配置 VNC 访问

参考 https://kubevirt.io/2019/Access-Virtual-Machines-graphic-console-using-noVNC.html 可以部署 virtVNC 来访问启动的 Windows 服务器。这里主要是暴露出了一个 NodePort 的服务，可以通过：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
 name: virtvnc
 namespace: kubevirt
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
 name: virtvnc
subjects:
- kind: ServiceAccount
 name: virtvnc
 namespace: kubevirt
roleRef:
 kind: ClusterRole
 name: virtvnc
 apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
 name: virtvnc
rules:
- apiGroups:
 - subresources.kubevirt.io
 resources:
 - virtualmachineinstances/console
 - virtualmachineinstances/vnc
 verbs:
 - get
- apiGroups:
 - kubevirt.io
 resources:
 - virtualmachines
 - virtualmachineinstances
 - virtualmachineinstancepresets
 - virtualmachineinstancereplicasets
 - virtualmachineinstancemigrations
 verbs:
 - get
 - list
 - watch
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 labels:
   app: virtvnc
 name: virtvnc
 namespace: kubevirt
spec:
 ports:
 - port: 80
   protocol: TCP
   targetPort: 8001
 selector:
   app: virtvnc
 #type: LoadBalancer
 type: NodePort
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: virtvnc
 namespace: kubevirt
spec:
 replicas: 1
 selector:
   matchLabels:
     app: virtvnc
 template:
   metadata:
     labels:
       app: virtvnc
   spec:
     serviceAccountName: virtvnc
     containers:
     - name: virtvnc
       image: quay.io/samblade/virtvnc:v0.1
       livenessProbe:
         httpGet:
           port: 8001
           path: /
           scheme: HTTP
         failureThreshold: 30
         initialDelaySeconds: 30
         periodSeconds: 10
         successThreshold: 1
         timeoutSeconds: 5
$ kubectl apply -f virtvnc.yaml

通过访问这个 NodePort 服务，既可以：

如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

接下来就可以像 https://www.cnblogs.com/ryanyangcs/p/14079144.html 里面指导的一样，安装 Windows 操作系统了。

配置远程连接

尽管 VNC 可以远程访问 Windows 图形界面，但是操作体验比较难受。当系统安装完成后，就可以使用 Windows 的远程连接协议 RDP。选择开始 >设置 >系统>远程桌面，打开启用远程桌面就好了。

现在可以通过 telnet 来测试 RDP 端口 3389 的连通性：

[root@VM-4-27-centos ~]# telnet 172.16.0.32 3389
Trying 172.16.0.32...
Connected to 172.16.0.32.
Escape character is '^]'.

如果你的本地电脑能够直连 Pod IP 和 SVC IP，现在就可以直接通过 RDP 客户端来远程连接 Windows 了。如果你的本地电脑不能直连 Pod IP 和 SVC IP，但可以直连 Kubernetes 集群的 Node IP，可以通过 NodePort 来暴露 RDP 端口。具体操作是创建一个 Service，类型为 NodePort：

[root@VM-4-27-centos ~]# virtctl expose vm win10  --name win10-rdp --port 3389 --target-port 3389 --type NodePort
Service win10-rdp successfully exposed for vm win10
[root@VM-4-27-centos ~]#
[root@VM-4-27-centos ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kube-user    LoadBalancer   172.16.253.39   10.3.4.28     443:31525/TCP    27h
kubernetes   ClusterIP      172.16.252.1    <none>        443/TCP          42h
win10-rdp    NodePort       172.16.255.78   <none>        3389:32200/TCP   8s

然后就可以通过 Node IP 来远程连接 Windows 了。如果你的本地操作系统是 Windows 10，可以在任务栏的搜索框中，键入“远程桌面连接”，然后选择“远程桌面连接”。在“远程桌面连接”中，键入你想要连接的电脑的名称（从步骤 1），然后选择“连接”。如果你的本地操作系统是 macOS，需要在 App Store 中安装 Microsoft Remote Desktop。

对于以上使用了

windows 访问外网

如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

外网访问 windows

在 Windows 虚拟机中安装 nginx 服务，可以在 Windows 中访问：

如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

这个时候直接访问 Windows 虚拟机对应的 IP，既可以在集群内访问 Nginx 服务：

[root@VM-4-27-centos ~]# kubectl get vmi win10
NAME    AGE    PHASE     IP            NODENAME    READY
win10   5d5h   Running   172.16.0.32   10.3.4.27   True
[root@VM-4-27-centos ~]# curl 172.16.0.32:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
   body {
       width: 35em;
       margin: 0 auto;
       font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
   }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

为了能够将这个 Windows 虚拟机的服务暴露到外网，创建以下 Service：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: win10-nginx
 namespace: default
spec:
 externalTrafficPolicy: Cluster
 ports:
 - port: 80
   protocol: TCP
   targetPort: 80
 selector:
   kubevirt.io/domain: win10
 sessionAffinity: None
 type: NodePort

可以看到创建了 NodePort 的服务：

[root@VM-4-27-centos ~]# kubectl get svc
win10-nginx   NodePort       172.16.255.171   <none>        80:31251/TCP     3s

这时候访问 NodePort 的服务就可以访问 Windows 虚拟机提供的服务：

如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

存储

虚拟机镜像（磁盘）是启动虚拟机必不可少的部分，KubeVirt 中提供多种方式的虚拟机磁盘，虚拟机镜像（磁盘）使用方式非常灵活。这里列出几种比较常用的：

  • PersistentVolumeClaim: 使用 PVC 做为后端存储，适用于数据持久化，即在虚拟机重启或者重建后数据依旧存在。使用的 PV 类型可以是 block 和 filesystem
  • 使用 filesystem 时，会使用 PVC 上的 /disk.img，格式为 RAW 格式的文件作为硬盘。
  • block 模式时，使用 block volume 直接作为原始块设备提供给虚拟机。
  • ephemeral : 基于后端存储在本地做一个写时复制（COW）镜像层，所有的写入都在本地存储的镜像中，VM 实例停止时写入层就被删除，后端存储上的镜像不变化。
  • containerDisk : 基于 scratch 构建的一个 docker image，镜像中包含虚拟机启动所需要的虚拟机镜像，可以将该 docker image push 到 registry，使用时从 registry 拉取镜像，直接使用 containerDisk 作为 VMI 磁盘，数据是无法持久化的。
  • hostDisk : 使用节点上的磁盘镜像，类似于 hostpath，也可以在初始化时创建空的镜像。
  • dataVolume : 提供在虚拟机启动流程中自动将虚拟机磁盘导入 pvc 的功能，在不使用 DataVolume 的情况下，用户必须先准备带有磁盘映像的 pvc，然后再将其分配给 VM 或 VMI。dataVolume 拉取镜像的来源可以时 http，对象存储，另一块 PVC 等。

更多参考 https://kubevirt.io/user-guide/virtual_machines/disks_and_volumes/

全局路由模式 bridge 网络原理

虚拟机网络就是pod网络，virt-launcher pod网络的网卡不再挂有pod ip，而是作为虚拟机的虚拟网卡的与外部网络通信的交接物理网卡，virt-launcher实现了简单的单ip dhcp server，就是需要虚拟机中启动dhclient，virt-launcher 服务会分配给虚拟机。

如何使用 Kubevirt 管理 Kubernetes 中的虚拟机

出向：目的地为集群外地址

在虚拟机中查看路由：

[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ ip route
default via 172.16.0.1 dev eth0 proto dhcp metric 100
172.16.0.0/26 dev eth0 proto kernel scope link src 172.16.0.24 metric 100
  • 虚拟机 Node1 上所有 Pod 属于同一个 IP 子网 172.20.0.0/26，这些 Pod 都连接到了虚拟网桥 cbr0 上。如上面路由表的第二条路由条目所示，目地地为子网 172.20.0.0/26 的流量将通过虚拟机的 eth0 发出去，eth0 的 Veth pair 对端网卡处于网桥上，因此网桥会收到该数据包。网桥收到数据包后，通过二层转发将该数据包从网桥上连接到目的 Pod 的端口发送出去，数据将到达该端的 Veth pair 对端，即该数据包的目的 Pod 上。
  • 如果是发往外界的 IP，则默认发给网关 172.16.0.1。这里的网关是宿主机上面 cbr0 的地址。

其实这里虚拟机的路由都来自于 launcher Pod 中的路由信息。此时查看 launcher Pod 中的路由信息，已经为空：

[root@VM-4-27-centos ~]# ip r
[root@VM-4-27-centos ~]# ip n

查看虚拟机 IP 信息，可以看到虚拟机 IP 为 172.16.0.24，MAC 为 5e:04:61:17:c1:c9，这也是从 launcher Pod 拿来的。

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
   link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
   inet 127.0.0.1/8 scope host lo
      valid_lft forever preferred_lft forever
   inet6 ::1/128 scope host
      valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
   link/ether 5e:04:61:17:c1:c9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   altname enp1s0
   inet 172.16.0.24/26 brd 172.16.0.63 scope global dynamic noprefixroute eth0
      valid_lft 85794782sec preferred_lft 85794782sec
   inet6 fe80::5c04:61ff:fe17:c1c9/64 scope link
      valid_lft forever preferred_lft forever

查看 launcher Pod 中现有的接口，

  • eth0-nic 为 Pod 原来 eth0 的 interface
  • tap0 为虚拟机 eth0 对应的 tap 设备
  • k6t-eth0 为 launcher Pod 中的网桥
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
   link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
   inet 127.0.0.1/8 scope host lo
      valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth0-nic@if28: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master k6t-eth0 state UP group default
   link/ether 5e:04:61:bf:d4:04 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
4: eth0: <BROADCAST,NOARP> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default
   link/ether 0a:80:97:de:c2:56 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   inet 172.16.0.24/26 brd 172.16.0.63 scope global eth0
      valid_lft forever preferred_lft forever
5: k6t-eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
   link/ether 1a:2b:ab:44:18:07 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   inet 169.254.75.10/32 scope global k6t-eth0
      valid_lft forever preferred_lft forever
6: tap0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel master k6t-eth0 state UP group default qlen 1000
   link/ether 36:9c:11:71:fa:d6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

可以看到 eth0-nic 和 tap0 都被挂载到网桥 k6t-eth0 上：

# ip link show master k6t-eth0
3: eth0-nic@if28: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master k6t-eth0 state UP mode DEFAULT group default
   link/ether 5e:04:61:bf:d4:04 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
6: tap0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel master k6t-eth0 state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
   link/ether 36:9c:11:71:fa:d6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

对于宿主机上 cbr0 的信息：

5: cbr0: <BROADCAST,MULTICAST,PROMISC,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
   link/ether 92:3f:13:e2:55:c9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   inet 172.16.0.1/26 brd 172.16.0.63 scope global cbr0
      valid_lft forever preferred_lft forever
   inet6 fe80::903f:13ff:fee2:55c9/64 scope link
      valid_lft forever preferred_lft forever

从虚拟机访问外部网段，比如 8.8.8.8，在 launcher Pod 中抓包，这里在 tap 设备上抓包：

  • 源 IP：虚拟机 eth0 的 IP
  • 源 Mac：虚拟机 eth0 的 MAC
  • 目的 IP：虚拟机网关的 IP，也就是宿主机上的 cbr0 的 IP
  • 目的 Mac: 宿主机上 cbr0 的 MAC
[root@VM-4-27-centos ~]# tcpdump -itap0 -nnvve host 8.8.8.8
dropped privs to tcpdump
tcpdump: listening on tap0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
20:19:58.369799 5e:04:61:17:c1:c9 > 92:3f:13:e2:55:c9, ethertype IPv4 (0x0800), length 98: (tos 0x0, ttl 64, id 54189, offset 0, flags [DF], proto ICMP (1), length 84)
   172.16.0.24 > 8.8.8.8: ICMP echo request, id 10, seq 1, length 64
20:19:58.371143 92:3f:13:e2:55:c9 > 5e:04:61:17:c1:c9, ethertype IPv4 (0x0800), length 98: (tos 0x64, ttl 117, id 0, offset 0, flags [none], proto ICMP (1), length 84)
   8.8.8.8 > 172.16.0.24: ICMP echo reply, id 10, seq 1, length 64

Tap 设备接到了网桥上，在网桥 k6t-eth0 设备上抓包，源和目的地址都不变

[root@VM-4-27-centos ~]# tcpdump -ik6t-eth0 -nnvve host 8.8.8.8
dropped privs to tcpdump
tcpdump: listening on k6t-eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
20:28:28.945397 5e:04:61:17:c1:c9 > 92:3f:13:e2:55:c9, ethertype IPv4 (0x0800), length 98: (tos 0x0, ttl 64, id 21796, offset 0, flags [DF], proto ICMP (1), length 84)
   172.16.0.24 > 8.8.8.8: ICMP echo request, id 11, seq 1, length 64
20:28:28.946743 92:3f:13:e2:55:c9 > 5e:04:61:17:c1:c9, ethertype IPv4 (0x0800), length 98: (tos 0x64, ttl 117, id 0, offset 0, flags [none], proto ICMP (1), length 84)
   8.8.8.8 > 172.16.0.24: ICMP echo reply, id 11, seq 1, length 64

接下来会在 Pod 原来的网口 eth0-nic 上抓到包，源和目的地址都不变：

[root@VM-4-27-centos ~]# tcpdump -ieth0-nic -nnvve host 8.8.8.8
dropped privs to tcpdump
tcpdump: listening on eth0-nic, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
20:30:02.087639 5e:04:61:17:c1:c9 > 92:3f:13:e2:55:c9, ethertype IPv4 (0x0800), length 98: (tos 0x0, ttl 64, id 2902, offset 0, flags [DF], proto ICMP (1), length 84)
   172.16.0.24 > 8.8.8.8: ICMP echo request, id 11, seq 94, length 64
20:30:02.088959 92:3f:13:e2:55:c9 > 5e:04:61:17:c1:c9, ethertype IPv4 (0x0800), length 98: (tos 0x64, ttl 117, id 0, offset 0, flags [none], proto ICMP (1), length 84)
   8.8.8.8 > 172.16.0.24: ICMP echo reply, id 11, seq 94, length 64

网桥 k6t-eth0 是怎么知道应该把包给到 eth0-nic 呢？这里是在 k6t-eth0 网桥这里做了flood，所有挂接到网桥上的接口都可以抓到访问 8.8.8.8。

虚拟机是怎么知道 172.16.0.1 对应的 MAC 呢？在虚拟机查看 ARP

[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ ip n
172.16.0.1 dev eth0 lladdr 92:3f:13:e2:55:c9 REACHABLE

这里即是 cbr0 的 MAC，干掉这个表项之后，可以抓到对应的 arp 包

到达 eth0-nic 之后，就可以到达 Pod 对端的 veth 网口上了，按照全局路由的模式从节点出去。

入向：从节点上访问虚拟机

在全局路由模式中，对于本节点全局路由网段的 IP，默认走节点上的网桥 cbr0

[root@VM-4-27-centos ~]# ip r
172.16.0.0/26 dev cbr0 proto kernel scope link src 172.16.0.1

cbr0 网桥挂载了 Pod 的 veth，对于访问虚拟机的 IP，默认通过网桥二层转发到 Pod 对应的 veth pair。到达 Pod 之后，走 Pod 里面的网桥，给到 tap 设备，最后到达虚拟机。

VPC CNI 模式 bridge 网络原理

对于 VPC CNI 网络模式，使用 bridge 的 虚拟机，基本原理与全局路由类似，但是会发现从虚拟机不能访问外网。从 tap 设备也不能够抓到对应的 ip 包，只能抓到 ARP 包。

VPC CNI 模式，Pod 中有默认路由给到缺省网关 169.254.1.1，并且会设置 静态 ARP 条目。Pod 常见设置：

  ~ k exec network-tool-549c7756bd-6tfkf -- route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         169.254.1.1     0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0
169.254.1.1     0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 eth0
  ~ k exec network-tool-549c7756bd-6tfkf -- arp      
Address                  HWtype  HWaddress           Flags Mask            Iface
169.254.1.1              ether   e2:62:fb:d2:cb:28   CM                    eth0

但是在虚拟机中，只有默认路由，没有静态的 ARP：

[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ ip r
default via 169.254.1.1 dev eth0 proto dhcp metric 100
169.254.1.1 dev eth0 proto dhcp scope link metric 100
[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ ip n
10.3.1.6 dev eth0 lladdr d2:e9:79:c9:e6:2d STALE
169.254.1.1 dev eth0  INCOMPLETE

我们可以从虚拟机和 Pod 中的网桥抓到对应的 ARP 包，但是没有地方给出响应，所以

# 进入 launcher pod netns
[root@VM-1-6-centos ~]# tcpdump -itap0 -nnvve arp
dropped privs to tcpdump
tcpdump: listening on tap0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
15:46:20.627859 d2:e9:79:c9:e6:2d > 92:7b:a5:ca:24:5a, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Request who-has 10.3.4.17 tell 10.3.1.6, length 28
15:46:20.628185 92:7b:a5:ca:24:5a > d2:e9:79:c9:e6:2d, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Reply 10.3.4.17 is-at 92:7b:a5:ca:24:5a, length 28
[root@VM-1-6-centos ~]# tcpdump -ik6t-eth0 -nnvve arp
dropped privs to tcpdump
tcpdump: listening on k6t-eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
15:47:12.653020 92:7b:a5:ca:24:5a > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Request who-has 169.254.1.1 tell 10.3.4.17, length 28
15:47:13.676948 92:7b:a5:ca:24:5a > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Request who-has 169.254.1.1 tell 10.3.4.17, length 28
[root@VM-1-6-centos ~]# tcpdump -ieth0-nic -nnvve arp
dropped privs to tcpdump
tcpdump: listening on eth0-nic, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
15:47:23.918394 92:7b:a5:ca:24:5a > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Request who-has 169.254.1.1 tell 10.3.4.17, length 28
15:47:24.940922 92:7b:a5:ca:24:5a > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Request who-has 169.254.1.1 tell 10.3.4.17, length 28
# 在宿主机 node netns，针对 pod 的 veth pair 抓包
[root@VM-1-6-centos ~]# tcpdump -ienib7c8df57e35 -nnvve arp
dropped privs to tcpdump
tcpdump: listening on enib7c8df57e35, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
15:48:03.853968 92:7b:a5:ca:24:5a > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Request who-has 169.254.1.1 tell 10.3.4.17, length 28
15:48:04.876960 92:7b:a5:ca:24:5a > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 42: Ethernet (len 6), IPv4 (len 4), Request who-has 169.254.1.1 tell 10.3.4.17, length 28

如果给虚拟机添加上这条静态路由，则可以打通虚拟机网络，这里的 mac 是 Pod 的 veth pair 的 mac 地址：

[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ sudo ip n replace 169.254.1.1 lladdr d2:e9:79:c9:e6:2d dev eth0
[fedora@testvmi-nocloud2 ~]$ ping baidu.com
PING baidu.com (220.181.38.251) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=1 ttl=48 time=46.2 ms
64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=2 ttl=48 time=46.5 ms

网络代码阅读

参考 https://github.com/kubevirt/kubevirt/blob/main/docs/devel/networking.md，Kubevirt 中 VM 的 Interface 的配置划分为两个 Phase：

  • https://github.com/kubevirt/kubevirt/blob/main/docs/devel/networking.md#privileged-vmi-networking-configuration: 在 virt-handler 进程中实现
  • https://github.com/kubevirt/kubevirt/blob/main/docs/devel/networking.md#unprivileged-vmi-networking-configuration: occurs in the virt-launcher process

Phase1

Phase1 的第一步是决定改使用哪种 BindMechanism，每个 BindMechanism 实现了以下方法：

type BindMechanism interface {
discoverPodNetworkInterface() error
preparePodNetworkInterfaces() error
loadCachedInterface(pid, name string) (bool, error)
setCachedInterface(pid, name string) error
loadCachedVIF(pid, name string) (bool, error)
setCachedVIF(pid, name string) error
// The following entry points require domain initialized for the
// binding and can be used in phase2 only.
decorateConfig() error
startDHCP(vmi *v1.VirtualMachineInstance) error
}

一旦 BindMechanism 确定，则依次调用以下方法：

  • discoverPodNetworkInterface：获取 Pod 网卡设备相关的信息，包括 IP 地址，路由，网关等信息
  • preparePodNetworkInterfaces：基于前面获取的信息，配置网络
  • setCachedInterface：缓存接口信息在内存中
  • setCachedVIF：在文件系统中持久化 VIF 对象，地址 /proc/<virt-launcher-pid>/root/var/run/kubevirt-private/vif-cache-<iface_name>.json.
func (l *podNIC) PlugPhase1() error {
// There is nothing to plug for SR-IOV devices
if l.vmiSpecIface.SRIOV != nil {
 return nil
}
state, err := l.state()
if err != nil {
 return err
}
switch state {
case cache.PodIfaceNetworkPreparationStarted:
 return errors.CreateCriticalNetworkError(fmt.Errorf("pod interface %s network preparation cannot be resumed", l.podInterfaceName))
case cache.PodIfaceNetworkPreparationFinished:
 return nil
}
if err := l.setPodInterfaceCache(); err != nil {
 return err
}
if l.infraConfigurator == nil {
 return nil
}
if err := l.infraConfigurator.DiscoverPodNetworkInterface(l.podInterfaceName); err != nil {
 return err
}
dhcpConfig := l.infraConfigurator.GenerateNonRecoverableDHCPConfig()
if dhcpConfig != nil {
 log.Log.V(4).Infof("The generated dhcpConfig: %s", dhcpConfig.String())
 err = cache.WriteDHCPInterfaceCache(l.cacheCreator, getPIDString(l.launcherPID), l.podInterfaceName, dhcpConfig)
 if err != nil {
  return fmt.Errorf("failed to save DHCP configuration: %w", err)
 }
}
domainIface := l.infraConfigurator.GenerateNonRecoverableDomainIfaceSpec()
if domainIface != nil {
 log.Log.V(4).Infof("The generated libvirt domain interface: %+v", *domainIface)
 if err := l.storeCachedDomainIface(*domainIface); err != nil {
  return fmt.Errorf("failed to save libvirt domain interface: %w", err)
 }
}
if err := l.setState(cache.PodIfaceNetworkPreparationStarted); err != nil {
 return fmt.Errorf("failed setting state to PodIfaceNetworkPreparationStarted: %w", err)
}
// preparePodNetworkInterface must be called *after* the Generate
// methods since it mutates the pod interface from which those
// generator methods get their info from.
if err := l.infraConfigurator.PreparePodNetworkInterface(); err != nil {
 log.Log.Reason(err).Error("failed to prepare pod networking")
 return errors.CreateCriticalNetworkError(err)
}
if err := l.setState(cache.PodIfaceNetworkPreparationFinished); err != nil {
 log.Log.Reason(err).Error("failed setting state to PodIfaceNetworkPreparationFinished")
 return errors.CreateCriticalNetworkError(err)
}
return nil
}

Phase2

Phase2 运行在 virt-launcher 中，相比于 phase1 所具有的权限会很多，网络中只具有 CAP_NET_ADMIN 权限。Phase2 也会选择正确的 BindMechanism，然后取得 Phase1 的配置信息（by loading cached VIF object）。基于 VIF 信息， proceed to decorate the domain xml configuration of the VM it will encapsulate

  • loadCachedInterface
  • loadCachedVIF
  • decorateConfig
func (l *podNIC) PlugPhase2(domain *api.Domain) error {
precond.MustNotBeNil(domain)
// There is nothing to plug for SR-IOV devices
if l.vmiSpecIface.SRIOV != nil {
 return nil
}
if err := l.domainGenerator.Generate(); err != nil {
 log.Log.Reason(err).Critical("failed to create libvirt configuration")
}
if l.dhcpConfigurator != nil {
 dhcpConfig, err := l.dhcpConfigurator.Generate()
 if err != nil {
  log.Log.Reason(err).Errorf("failed to get a dhcp configuration for: %s", l.podInterfaceName)
  return err
 }
 log.Log.V(4).Infof("The imported dhcpConfig: %s", dhcpConfig.String())
 if err := l.dhcpConfigurator.EnsureDHCPServerStarted(l.podInterfaceName, *dhcpConfig, l.vmiSpecIface.DHCPOptions); err != nil {
  log.Log.Reason(err).Criticalf("failed to ensure dhcp service running for: %s", l.podInterfaceName)
  panic(err)
 }
}
return nil
}

BindMechanism

DiscoverPodNetworkInterface

func (b *BridgePodNetworkConfigurator) DiscoverPodNetworkInterface(podIfaceName string) error {
link, err := b.handler.LinkByName(podIfaceName)
if err != nil {
 log.Log.Reason(err).Errorf("failed to get a link for interface: %s", podIfaceName)
 return err
}
b.podNicLink = link
addrList, err := b.handler.AddrList(b.podNicLink, netlink.FAMILY_V4)
if err != nil {
 log.Log.Reason(err).Errorf("failed to get an ip address for %s", podIfaceName)
 return err
}
if len(addrList) == 0 {
 b.ipamEnabled = false
} else {
 b.podIfaceIP = addrList[0]
 b.ipamEnabled = true
 if err := b.learnInterfaceRoutes(); err != nil {
  return err
 }
}
b.tapDeviceName = virtnetlink.GenerateTapDeviceName(podIfaceName)
b.vmMac, err = virtnetlink.RetrieveMacAddressFromVMISpecIface(b.vmiSpecIface)
if err != nil {
 return err
}
if b.vmMac == nil {
 b.vmMac = &b.podNicLink.Attrs().HardwareAddr
}
return nil
}

PreparePodNetworkInterface

func (b *BridgePodNetworkConfigurator) PreparePodNetworkInterface() error {
// Set interface link to down to change its MAC address
b.handler.LinkSetDown(b.podNicLink)
if b.ipamEnabled {
 // Remove IP from POD interface
 err := b.handler.AddrDel(b.podNicLink, &b.podIfaceIP)
 b.switchPodInterfaceWithDummy();
 // Set arp_ignore=1 to avoid
 // the dummy interface being seen by Duplicate Address Detection (DAD).
 // Without this, some VMs will lose their ip address after a few
 // minutes.
 b.handler.ConfigureIpv4ArpIgnore();
}
b.handler.SetRandomMac(b.podNicLink.Attrs().Name);
err := b.createBridge();
tapOwner := netdriver.LibvirtUserAndGroupId
if util.IsNonRootVMI(b.vmi) {
 tapOwner = strconv.Itoa(util.NonRootUID)
}
 createAndBindTapToBridge(b.handler, b.tapDeviceName, b.bridgeInterfaceName, b.launcherPID, b.podNicLink.Attrs().MTU, tapOwner, b.vmi)

b.handler.LinkSetUp(b.podNicLink);
 b.handler.LinkSetLearningOff(b.podNicLink);  

 return nil
}

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这个人很懒，什么都没有留下～
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