CGR1xxxでのCGM-SRVモジュールへのWindows VMの設定

概要

このドキュメントでは、Connected Grid Module(CGM) - System Server(SRV)モジュールでWindows仮想マシン(VM)を作成および実行するために必要な手順について説明します。 

前提条件

要件

次の項目に関する知識があることが推奨されます。

• Linux
• カーネルベースの仮想マシン(KVM) 
• 仮想化の概念を理解する

使用するコンポーネント

このドキュメントの情報は、次のソフトウェアとハードウェアのバージョンに基づくものです。

• Connected Gridルータ(CGR)1120
• CGM-SRV-XXモジュール
• CGM-SRVの設定手順は、このガイドより前に実行されています。 
• Windows 7インストールISO
• 仮想ネットワークコンピューティング(VNC)ビューア

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。

背景説明

CGR1000プラットフォームでIOxアプリケーションまたはVMを実行する場合は、CGM-SRVコンピューティングモジュールを使用できます。CGM-SRVモジュールは、実際にはマルチコアx86 CPU、メモリ、およびストレージを含む小規模なサーバです。CGR1120とCGR1240の両方に、IOx機能を追加するためにこれらのモジュールのいずれかを搭載できます。

このドキュメントの執筆時点では、次の2つのタイプが使用できます。

各モジュールには、ストレージ用の2つのUSBポートと、独自の外部ギガビットイーサネットインターフェイスも備わっています。

他のIOx対応デバイスと同様に、モジュールはさまざまな種類のIOxアプリケーションをホストできますが、CGM-SRVモジュールの容量が大きいため、完全に構成されたWindowsまたは標準のLinuxディストリビューション（UbuntuやCentOSなど）を実行することもできます。

設定

Windows VMイメージの作成

Windows VMをCGM-SRVモジュールに導入するには、まずWindowsインストールを含むQEMU QCOW形式でイメージを作成する必要があります。このようなイメージを作成する方法の1つは、LinuxマシンでKVMとvirshを使用することです。

以降で説明する手順には、CGR1xxxやCGM-SRVはまったく含まれていません。これらは、基本的なWindows 7 VM QCOWイメージを作成するために必要な手順であり、CGM-SRVの次の手順で導入できます。

このガイドでは、CentOS7の最小インストールを新しくインストールすることから始めることができます。他のLinuxディストリビューションの手順も同じでなければなりませんが、若干異なる場合があります。

LinuxマシンへのKVMのインストール

ステップ 1：最初に、ホストマシンがVM拡張をサポートしているかどうかを確認します。x86プラットフォームでは、AMD-VまたはIntelのVT-Xのいずれかです。最近のx86 CPUの大部分は、すべてではありませんが、これらの拡張機能をサポートしています。VMを実行している場合でも、ほとんどのハイパーバイザには、これらの拡張機能を渡す/エミュレートするオプションがあります。

インストールされているCPUがこれらの拡張機能をサポートしているかどうかを確認するには、vmx（VT-X用）またはsvm（AMD-V用）フラグがcpuinfo-outputに存在するかどうかを確認する必要があります。

[root@cen7 ~]# egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo
2

このコマンドの出力が0の場合は、VM拡張をサポートするCPUが見つからないことを意味します。その場合、VMを使用してこのマシンを実行するときに、これらの拡張機能がBIOSまたはハイパーバイザで有効になっているかどうかを確認できます。

ステップ 2：次の手順では、ブリッジを作成して、KMVで実行できるVMのネットワークを提供します。

まず、カーネルでIP転送を有効にする必要があります。

[root@cen7 ~]# echo "net.ipv4.ip_forward = 1"|sudo tee /etc/sysctl.d/99-ipforward.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@cen7 ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/99-ipforward.conf
net.ipv4.ip_forward = 1

ブリッジを作成するには、IPアドレスを所有するインターフェイスであるため、IP設定を実インターフェイスからブリッジ自体に移動する必要があります。

標準インストールが完了すると、ネットワーク設定は/etc/sysconfig/network-scriptsにあります。

[root@cen7 ~]# ls -1 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-*
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo

ステップ 3：ご覧のように、現在はeno167777736というインターフェイスが1つあります（ループバックインターフェイス以外）。IP関連の設定を、virbr0と呼び出すことのできるブリッジインターフェイスに移動する必要があります。

[root@cen7 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-virbr0
[root@cen7 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-virbr0
DEVICE=virbr0
TYPE=BRIDGE
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=172.16.245.162
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=172.16.245.2
DNS1=8.8.8.8

ステップ 4：その後、実インターフェイスからIP設定をクリーンアップし、それをvirbr0ブリッジに接続する必要があります。

[root@cen7 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736
[root@cen7 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736
UUID=46f0f247-e164-40cc-866b-9133458d9df8
DEVICE=eno16777736
ONBOOT=yes
BRIDGE=virbr0
HWADDR=00:0c:29:ce:96:38

ステップ 5：ネットワークの設定が完了したら、次に進んでKVMをインストールできます。

[root@cen7 ~]# sudo yum install kvm virt-manager libvirt virt-install qemu-kvm xauth dejavu-lgc-sans-fonts -y
...
Complete!

手順 6：インストールが完了したら、このマシンをリブートして、新しくインストールしたモジュールとネットワーク設定を適用するのが最善の方法です。

[root@cen7 ~]# init 6

KVMのインストールの確認

手順 7：リブートが完了すると、ブリッジインターフェイスに設定されている（同じ）IP上のマシンにアクセスできます。KVMカーネルモジュールがロードされているかどうかを確認する必要があります。

root@cen7 ~]# lsmod|grep kvm
kvm_intel             200704  0
kvm                   589824  1 kvm_intel
irqbypass              16384  1 kvm

ステップ 8：これが正常に見える場合は、virshを使用して接続を試行できます。

[root@cen7 ~]# sudo virsh -c qemu:///system list
 Id    Name                           State
----------------------------------------------------

ステップ 9：最後のステップとして、このマシンのファイアウォールでポート5900を開き、WindowsインストールへのVNCアクセスを行います。

[root@cen7 ~]# firewall-cmd --zone=public --add-port=5900/tcp --permanent
success
[root@cen7 ~]# firewall-cmd --reload
success

Windows VMの作成

これで、KVMのインストールで動作するシステムが完成しました。KVMで新しいVMを起動し、Windowsのインストールダイアログを実行できます。

ステップ 1： Windows 7インストールISOをVMにコピーします（またはネットワーク経由でアクセス可能にします）。

[root@cen7 ~]# scp jedepuyd@172.16.X.X:/home/jedepuyd/win7install.iso /var
jedepuyd@172.16.X.X's password:
win7install.iso                                                        100% 4546MB  62.1MB/s   01:13

ステップ 2： 新しいKVM VMを作成し、Windows 7 ISOから起動します。

root@cen7 ~]# virt-install --connect qemu:///system -n win7 -r 1024 --vcpus=2 --disk path=/var/lib/libvirt/images/win7.img,size=9 --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole --os-type windows --os-variant win7 --accelerate --network=bridge:virbr0 --hvm --cdrom /var/win7install.iso

Starting install...
Allocating win7.img                                                             | 9.0 GB  00:00:00
Creating domain...                                                                |    0 B  00:00:00
Domain installation still in progress. You can reconnect to
the console to complete the installation process.

ステップ 3：VMが起動したら、VNCビューアを使用してポート5900のホストマシンのIPに接続し、図に示すように標準のWindowsインストールを完了できます。

インストール時にWindowsが再起動する場合、これが自動的に行われない場合は、virshを使用してVMを再起動する必要があります。

[root@cen7 ~]# virsh start win7
Domain win7 started

ステップ 4：インストールが完了したら、VMをシャットダウンします。VM(/var/lib/libvirt/images/win7.img)の作成時に指定したパスに、このインストールのQCOWイメージがあります。このタイプのイメージは、CGM-SRVに展開してWindowsを実行できます。

Windows VMイメージのCGM-SRVへの展開

CGM-SRVで実行するイメージのタイプが正しいので、展開を開始できます。

ステップ 1： 設定に対応するクライアントのプロファイルを設定します。

[root@cen7 ~]# ./ioxclient profiles create
Enter a name for this profile : CGR1120_20
Your IOx platform's IP address[127.0.0.1] : 10.X.X.X.X
Your IOx platform's port number[8443] :
Authorized user name[root] : admin
Password for admin :
Local repository path on IOx platform[/software/downloads]:
URL Scheme (http/https) [https]:
API Prefix[/iox/api/v2/hosting/]:
Your IOx platform's SSH Port[2222]:
Your RSA key, for signing packages, in PEM format[]:
Your x.509 certificate in PEM format[]:
Activating Profile  CGR1120_20
Saving current configuration

この例では、10.X.X.Xは、ネットワークアドレス変換(NAT)をCGM-SRVのポート8443に転送するように設定したCGR1000上の発信インターフェイスに対応します。

ステップ 2：ioxclientが設定されたので、前作成したイメージの名前をvm.imgに変更し、ビットを簡略化します。そして、ioxclientでセキュアコピー(SCP)を使用してCGM-SRVにコピーします。

オプションで、ディスクイメージをCGM-SRVが想定しているQCOW2形式に変換します。新しいバージョンのvirt-managerでは、デフォルトでQCOW3形式のディスクイメージが作成されます。

次のコマンドを使用すると、イメージを簡単に変換できます。

[root@cen7 ~]# qemu-img convert -f qcow2 -O qcow2 /var/lib/libvirt/images/win7.img /var/lib/libvirt/images/win7.img

イメージが正しい形式であることを確認したら、名前の変更とコピーに進みます。

[root@cen7 ~]# mv /var/lib/libvirt/images/win7.img /root/vm.img
[root@cen7 ~]# ./ioxclient platform scp /root/vm.img
Currently active profile :  CGR1120_20
Command Name:  plt-scp
Saving current configuration
Downloaded scp keys to pscp.pem
Running command : [scp -P 2222 -r -i pscp.pem /root/vm.img scpuser@10.50.215.246:/]

この転送には時間がかかる場合があります。Cisco IOS®を使用してCGM-SRVに転送する際の転送レートは3 ～ 4 MB/s程度です。ファイルがCGM-SRVモジュールの/mnt/data/vm/vm.imgにコピーされます。

ステップ 3：転送が進行中（または完了）に、package.yamlファイルを作成できます。このファイルは、IOxに対して、導入する正確な内容とパッケージの方法を説明します。

[root@cen7 ~]# vi package.yaml
[root@cen7 ~]# cat package.yaml
descriptor-schema-version: 2.2

info:
  author-link: http://www.cisco.com/
  author-name: Jens Depuydt
  description: Windows 7 VM for CSR-SRV
  name: win7
  version: 1.0

app:
  type: vm
  cpuarch: x86_64
  resources:
    profile: custom
    cpu: 600
    disk: 10
    memory: 3072
    network:
      -
        interface-name: eth0
      -
        interface-name: eth1
    graphics:
      vnc: true
  startup:
    ostype: windows
    qemu-guest-agent: false
    disks:
      - target-dev: hda
        file: file://vm.img

このpackage.yamlでわかるように、file://vm.imgを参照します。これは、CGM-SRVモジュール上のmnt/data/vm/vm.imgの実際の場所に対応しています。

ステップ 4：次の手順は、ioxclientを使用してパッケージ化することです。

[root@cen7 ~]# ./ioxclient pkg .
Currently active profile :  default
Command Name:  package
No rsa key and/or certificate files to sign the package
Checking if package descriptor file is present..
Validating descriptor file /root/package.yaml with package schema definitions
Parsing descriptor file..
Found schema version  2.2
Loading schema file for version  2.2
Validating package descriptor file..
File /root/package.yaml is valid under schema version 2.2
Created Staging directory at :  /var/folders/sp/f9qn2fsn0d5fkj7szps6qvvr0000gn/T/638513626
Copying contents to staging directory
Checking for application runtime type
Couldn't detect application runtime type
Creating an inner envelope for application artifacts
Excluding  .DS_Store
Generated  /var/folders/sp/f9qn2fsn0d5fkj7szps6qvvr0000gn/T/638513626/artifacts.tar.gz
Calculating SHA1 checksum for package contents..
Package MetaData file was not found at  /private/var/folders/sp/f9qn2fsn0d5fkj7szps6qvvr0000gn/T/638513626/.package.metadata
Wrote package metadata file :  /private/var/folders/sp/f9qn2fsn0d5fkj7szps6qvvr0000gn/T/638513626/.package.metadata
Root Directory :  /private/var/folders/sp/f9qn2fsn0d5fkj7szps6qvvr0000gn/T/638513626
Output file:  /var/folders/sp/f9qn2fsn0d5fkj7szps6qvvr0000gn/T/559089521
Path:  .package.metadata
SHA1 : 262f763740c182f95358be84514a76ac11e37012
Path:  artifacts.tar.gz
SHA1 : 3d89ccd35fe5318dd83a249a26cb8140d98d15bb
Path:  package.yaml
SHA1 : aa42f949b707df07a83a17344e488c44eb585561
Generated package manifest at  package.mf
Generating IOx Package..
Package generated at /root/package.tar

ステップ 5：パッケージを作成したら、CGM-SRVにインストールできます。この例では、IOxアプリケーション/VMはwin7と呼ばれます。

[root@cen7 ~]# ./ioxclient app install win7 package.tar
Currently active profile :  default
Command Name:  application-install
Saving current configuration

Installation Successful. App is available at : https://10.X.X.X:8443/iox/api/v2/hosting/apps/win7
Successfully deployed

手順 6：win7 IOx VMをアクティブにする前に、このVMのVNCパスワードを設定するペイロードJSONファイルを作成する必要があります。

[root@cen7 ~]# vi vnc.json
[root@cen7 ~]# cat vnc.json
{
    "resources": {
    "graphics": {"vnc-password": "password"}
    }
}

手順 7：vnc.jsonペイロードを使用して、win7 IOx VMをアクティブにできます。

[root@cen7 ~]# ./ioxclient app activate win7 --payload vnc.json
Currently active profile :  default
Command Name:  application-activate
Payload file : vnc.json. Will pass it as application/json in request body..
App win7 is Activated

ステップ 8：ioxclientでの最後の手順は、VMを起動することです。

[root@cen7 ~]# ./ioxclient app start win7
Currently active profile :  default
Command Name:  application-start
App win7 is Started

この時点で、Windows VMはCGM-SRV上で実行され、使用を開始できます。

Windowsマシンコンソールにアクセスするには、図に示すように、CGR1000およびポート5900の発信インターフェイスでVNCビューアを使用できます。

ネットワークの観点から、次の図に示すように、package.yamlファイルを使用して、eth0とeth1をwin7 IOx VMに割り当てることを選択しました。

これらのインターフェイスは、Cisco IOS®で動作するDHCPサーバからIPを取得しており、それ以上の設定なしで使用できます。

確認

ここでは、設定が正常に機能しているかどうかを確認します。

VMが稼働しているかどうかを確認するには、次の手順を実行します。

[root@cen7 ~]# ./ioxclient app list
Currently active profile :  CGR1120_20
Command Name:  application-list
Saving current configuration
List of installed App :
 1. win7       --->    RUNNING

図に示すように、ローカルマネージャからステータスを確認することもできます。

トラブルシューティング

ここでは、設定のトラブルシューティングに使用できる情報を示します。

導入に関する問題をトラブルシューティングするには、CGM-SRVホストOSでのioxclientまたは/var/log/caf.logの出力を確認します。

すべてのリソース(Cisco Application-Hosting Framework(CAF)、Secure Shell(SSH)、VNC)にアクセスできるようにNATが正しく設定されていることを確認します。