Configurar a VM do Windows para o módulo CGM-SRV em CGR1xxx

Introdução

Este documento descreve as etapas necessárias para criar e executar uma máquina virtual Windows (VM) no módulo Connected Grid Module (CGM) - System Server (SRV). 

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• Linux
• Máquina Virtual Baseada em Kernel (KVM) 
• Compreender os conceitos de virtualização

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas nestas versões de software e hardware:

• Roteadores CGR (Connected Grid) 1120
• módulo CGM-SRV-XX
• As etapas de configuração do CGM-SRV são executadas antes deste guia: 
• ISO de instalação do Windows 7
• Visualizador de Virtual Network Computing (VNC)

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Informações de Apoio

Quando quiser executar aplicativos IOx ou VMs na plataforma CGR1000, você poderá usar o módulo de computação CGM-SRV. O módulo CGM-SRV é, na verdade, um servidor pequeno que contém CPU, memória e armazenamento x86 de vários núcleos. O CGR1120 e o CGR1240 podem ter um desses módulos para adicionar recursos de IOx.

No momento da redação, havia dois tipos disponíveis:

Cada módulo também tem duas portas USB para armazenamento e sua própria interface Gigabit Ethernet externa.

Como com qualquer outro dispositivo com capacidade IOx, o módulo pode hospedar diferentes tipos de aplicativos IOx, mas devido à maior capacidade do módulo CGM-SRV, ele também pode executar uma distribuição padrão Windows ou Linux totalmente configurada (por exemplo, Ubuntu ou CentOS).

Configurar

Criar uma Imagem VM do Windows

Para implantar uma VM do Windows no módulo CGM-SRV, primeiro é necessário criar uma imagem no formato QEMU QCOW que contenha a instalação do Windows. Uma maneira de criar tal imagem é com KVM e virsh em uma máquina Linux.

As etapas mencionadas também não envolvem o CGR1xxx ou o CGM-SRV, são apenas etapas necessárias para criar uma imagem QCOW básica de VM do Windows 7 que você pode implantar na próxima etapa do CGM-SRV.

Para este guia, você pode começar com uma instalação mínima recente do CentOS7. As etapas para outras distribuições do Linux devem ser semelhantes, mas podem ser ligeiramente diferentes.

Instale o KVM em sua máquina Linux

Etapa 1. A primeira coisa a fazer é verificar se a máquina host suporta extensões de VM. Na plataforma x86, eles são AMD-V ou VT-X da Intel. A maioria, se não todas, as CPUs x86 modernas suportam essas extensões. Mesmo quando você executa uma VM, a maioria dos hipervisores oferece a opção de aprovar/emular essas extensões.

Para verificar se a CPU instalada oferece suporte a essas extensões, é necessário verificar se o sinalizador vmx (para VT-X) ou svm (para AMD-V) existe na saída cpuinfo.

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

Se a saída desse comando for 0, isso significa que nenhuma CPU encontrada suporta as extensões da VM. Nesse caso, você pode verificar se essas extensões estão habilitadas no BIOS ou no hipervisor quando usar uma VM para executar essa máquina.

Etapa 2. A próxima etapa é criar uma ponte para fornecer uma rede para a VM que você pode executar no KMV.

Primeiro, você precisa habilitar os encaminhamentos IP no kernel:

[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

Para criar a ponte, a configuração IP precisa mover-se da interface real para a própria ponte, pois essa é a interface que possui o endereço IP.

Após concluir uma instalação padrão, a configuração de rede estará em /etc/sysconfig/network-scripts:

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

Etapa 3. Como você pode ver, há atualmente uma interface (além da interface de loopback), chamada eno167777736. Você precisa mover a configuração relacionada ao IP para uma interface de bridge que você pode chamar de virbr0:

[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

Etapa 4. Depois disso, você precisa limpar a configuração IP da interface real e conectá-la à ponte virtual0:

[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

Etapa 5. Quando a configuração da rede estiver concluída, você poderá instalar o KVM:

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

Etapa 6. Após a conclusão da instalação, o melhor é reinicializar esta máquina para aplicar os módulos recém-instalados e a configuração de rede:

[root@cen7 ~]# init 6

Verificar a instalação do KVM

Etapa 7. Após a conclusão da reinicialização, você deverá ser capaz de acessar a máquina no (mesmo) IP configurado na interface da bridge. Você deve verificar se o módulo do kernel KVM está carregado:

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

Etapa 8. Se isso parecer bom, você pode tentar se conectar com o vírus:

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

Etapa 9. Uma última etapa é abrir a porta 5900 no firewall desta máquina para acesso VNC à instalação do Windows:

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

Criar uma VM do Windows

Agora que você tem um sistema que funciona com a instalação KVM, é possível ativar uma nova VM no KVM e executar através dos diálogos de instalação do Windows.

Etapa 1. Copie o ISO de instalação do Windows 7 para sua VM (ou torne-o acessível pela rede):

[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

Etapa 2. Crie uma nova VM KVM e deixe-a inicializar a partir do ISO do Windows 7:

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.

Etapa 3. Depois que a VM tiver iniciado, você poderá se conectar com o uso do visualizador VNC para o IP da máquina host na porta 5900 e concluir a instalação padrão do Windows, como mostrado na imagem:

Se o Windows for reinicializado no momento da instalação, talvez seja necessário reiniciar a VM com vírus se isso não for feito automaticamente:

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

Etapa 4. Após a conclusão da instalação, desligue a VM. Agora você tem uma imagem QCOW dessa instalação no caminho fornecido ao criar a VM: /var/lib/libvirt/images/win7.img. Esse tipo de imagem pode ser implantado no CGM-SRV para executar o Windows.

Implante a imagem da VM do Windows no CGM-SRV

Agora que você tem o tipo correto de imagem para executar no CGM-SRV, você pode começar a implantá-lo.

Etapa 1. Configurar um perfil para o biocida que corresponda à sua configuração:

[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

Neste exemplo, 10.X.X.X corresponde à interface de saída no CGR1000 na qual você configurou o Network Address Translation (NAT) para encaminhar para a porta 8443 no CGM-SRV.

Etapa 2. Agora que ioxclient está configurado, vamos renomear sua imagem criada anteriormente para vm.img a fim de simplificar um bit e copiá-lo com o uso de Secure Copy (SCP) com ioxclient para CGM-SRV.

Opcionalmente, converta a imagem do disco para o formato QCOW2, pois é isso que o CGM-SRV espera. Versões mais recentes do virt-manager parecem criar as imagens de disco por padrão no formato QCOW3.

Você pode converter facilmente a imagem com o uso deste comando:

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

Quando tiver certeza de que a imagem está no formato correto, prossiga com a renomeação e a cópia:

[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:/]

Essa transferência pode demorar um pouco, as taxas de transferência de cerca de 3-4MB/s para o CGM-SRV via Cisco IOS®. O arquivo é copiado para /mnt/data/vm/vm.img no módulo CGM-SRV.

Etapa 3. Enquanto a transferência estiver em andamento (ou concluída), você poderá criar o arquivo package.yaml. Esse arquivo descreve para o IOx o que exatamente você gostaria de implantar e como empacotá-lo.

[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

Como você pode ver neste package.yaml, consulte file://vm.img que corresponde à localização real de mnt/data/vm/vm.img no módulo CGM-SRV.

Etapa 4. A próxima etapa é empacotar com o uso do ioxclient:

[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

Etapa 5. Depois de criar o pacote, você pode instalá-lo em nosso CGM-SRV. O aplicativo IOx/VM é chamado de win7 neste exemplo:

[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

Etapa 6. Antes de poder ativar a VM do Win7 IOx, você precisa criar um arquivo JSON de payload que defina a senha do VNC para esta VM:

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

Etapa 7. Com o uso da carga vnc.json, você pode ativar a VM do Win7 IOx:

[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

Etapa 8. A última etapa com ioxclient é iniciar a VM:

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

Neste ponto, a VM do Windows é executada no CGM-SRV e você pode começar a usá-la.

Para obter acesso ao console da máquina Windows, você pode usar o visualizador VNC na interface de saída no CGR1000 e na porta 5900, como mostrado na imagem:

De uma perspectiva de rede, você optou por dar eth0 e eth1 à VM do Win7 IOx com o uso do arquivo package.yaml como mostrado na imagem:

Como você pode ver, essas interfaces obtiveram um IP do servidor DHCP que é executado no Cisco IOS® e podem ser usadas sem configuração adicional.

Verificar

Use esta seção para confirmar se a sua configuração funciona corretamente.

Para verificar se a VM é executada:

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

Você também pode verificar o status no Gerenciador local como mostrado na imagem:

Troubleshooting

Esta seção disponibiliza informações para a solução de problemas de configuração.

Para solucionar problemas com a implantação, verifique a saída de ioxclient ou /var/log/caf.log no SO host CGM-SRV.

Verifique se o NAT está configurado corretamente para acessar todos os recursos (Cisco Application-Hosting Framework (CAF), Secure Shell (SSH), VNC).