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在xhyve中运行Debian/Ubuntu

部署xhyve参考在OS X中部署xhyvearrow-up-right

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在xhyve中运行Ubuntu

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安装Ubuntu 16.04（成功）

  • xhyve使用文件作文本地磁盘，可能需要使用raw磁盘，qcow磁盘可能比较难以加载。

dd if=/dev/zero of=ubuntu18.img bs=1g count=16

  • 获取需要的内核文件

xhyve从本地文件系统加载内核和initrd镜像 -- 需要从本地挂载的iso中提取以便能够启动一个安装cd。先下载一个iso，然后将iso挂载到mac中并复制出kernel文件。

为了能够挂载iso，需要构建一个兼容副本（也就是最前面到2k块是空白），然后挂载副本：

dd if=/dev/zero bs=2k count=1 of=tmp.iso
dd if=ubuntu-16.04.5-server-amd64.iso bs=2k skip=1 >> tmp.iso
hdiutil attach tmp.iso

  • 从挂载的卷中复制出内核文件:

cp /Volumes/Ubuntu-Server\ 16/install/vmlinux .
cp /Volumes/Ubuntu-Server\ 16/install/initrd.gz .

  • 安装脚本install.sh指定16.04镜像：

#!/bin/bash
KERNEL="vmlinuz"
INITRD="initrd.gz"
CMDLINE="earlyprintk=serial console=ttyS0"

# Guest Config
MEM="-m 2G"
IMG_CD="-s 1,ahci-cd,ubuntu-16.04.5-server-amd64.iso"
IMG_HDD="-s 2,virtio-blk,ubuntu.img"
NET="-s 3:0,virtio-net,en0"
PCI_DEV="-s 0:0,hostbridge -s 31,lpc"
LPC_DEV="-l com1,stdio"
ACPI="-A"

# and now run
sudo xhyve $ACPI $MEM $PCI_DEV $LPC_DEV $NET $IMG_CD $IMG_HDD -f kexec,$KERNEL,$INITRD,"$CMDLINE"

顺利启动安装，整个过程非常快速。

  • 安装完成后不要马上重启，而是Go Back 然后选择 Execute a shell，因为此时我们需要将安装的initrd 和 linux（内核）复制出到macOS中，以便能够让xhyve启动系统：

在使用 sbin/ifconfig 可以看到虚拟机的IP地址，例如 192.168.64.2

然后在macOS上执行

此时可以看到在macOS上，增加了一个 boot 目录包含了ubuntu虚拟机的/boot目录下所有文件。之后我们将使用这个目录中内核来启动虚拟机。

  • 启动虚拟机脚本 run.sh

运行启动脚本，启动进入Ubuntu 16操作系统控制台，启动速度极快

  • 恢复虚拟机网络的脚本masq.sh

在macOS物理主机上运行任何VPN程序，在退出VPN时候会导致虚拟机网路无法连接，则通过如下脚本恢复网络

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能对比测试（vmware .vs xhyve）

采用 unixbench 简单对比两种不同虚拟化的性能差异

  • xhyve中运行1c2g规格虚拟机测试结果

  • vmware中运行1c2g规格虚拟机测试结果

从UnixBench测试来看，vmware环境运行的ubuntu性能比 xhyve 略好：vmware比xhyve性能约高 5%

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升级 Ubuntu 16.04 到 18.04

前面已经完成了Ubuntu 16.04在xhyve中的系统安装，就考虑既然直接安装Ubuntu 18.04的iso失败，难么能否在现有已经安装成功的Ubuntu 16.04基础上升级到18.04？

参考 升级Ubuntu系统到18.04 LTS Bionic Beaverarrow-up-right

不过，升级完成后，同样方法，将镜像中的最新版本内核复制到macOS系统中通过 xhyve 加载方式启动（如之前run.sh启动脚本），但是启动和直接使用Ubuntu 18.04 iso镜像安装一样报错

看来目前xhyve尚不能启动最新的 4.15.0 系列内核，实际测试回退到 4.4.0 内核（即Ubuntu 16.04所用内核）则可以正常启动。所以，目前我在xhyve中使用的Ubuntu 18.04系统运行的内核版本为 4.4.0-131。

参考 hyperkit fails to boot 4.17 and 4.18 kernel (based on Linuxkit) arrow-up-right 信息，导致高版本内核运行异常是因为一些较新的内核触发的VMEXIT没有被hyperkit正确处理。qemu 3.0可以工作在内核4.17的hvf模式 （-accel hvf -cpu host），最新版本的hyperkit/xhyve已经可以启动Fedora 29，即 machyve/xhyve@cc672d5arrow-up-right 可能已经解决。

  • 为了能够始终访问控制台，建议使用screen来运行xhyve的终端，也就是先运行screen成勋再执行xhyve运行虚拟机，以便能够随时访问终端。

  • 由于内核升级会导致虚拟机无法运行，所以需要暂时关闭Kernel updatearrow-up-right

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Ubuntu 18安装（失败）

实践是安装Ubuntu 18 LTS版本

  • xhyve使用文件作文本地磁盘，可能需要使用raw磁盘，qcow磁盘可能比较难以加载。

  • 获取需要的内核文件

xhyve从本地文件系统加载内核和initrd镜像 -- 需要从本地挂载的iso中提取以便能够启动一个安装cd。先下载一个iso，然后将iso挂载到mac中并复制出kernel文件。

为了能够挂载iso，需要构建一个兼容副本（也就是最前面到2k块是空白），然后挂载副本：

此时提示该镜像挂载：

然后，从挂载的卷中复制出内核文件:

上述方法可以参考 PXE boot of 18.04 ISOarrow-up-right ，也就是可以从 18.04 ISO文件中解压缩出必要的文件来构建一个PXE启动，方法适用于 16.04 , 17.10 和 18.04 等不同版本。

如果是早期的 16.04 版本，上述镜像内核文件位于ISO根目录中，类似方法：

此时就可以删除临时的 tmp.iso 文件了

  • 现在需要启动安装器，也即是如下 install.sh 脚本

注意：我的安装目录位于 ~/vms 目录下，这个目录下包含了前面解压缩出来的内核文件，以及iso安装文件：

以下改自ubuntu 16的安装脚本在启动ubuntu 18的安装过程，会有响应缓慢问题，似乎和总线有关

运行安装脚本

报错：

这个报错参考 Could not open backing file: No such file or directory #143arrow-up-right，原来是我写错了镜像名字导致的。

修改安装脚本（参考 Ubuntu 18 on xhyve on MacOS X failed againarrow-up-right ）将不同的设别分设到不同的总线端口上

但是，上述安装脚本遇到了启动后内核无法识别设备问题：

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尝试16.04.5安装iso中内核启动

这个方法是参考 Ubuntu 18 on xhyve on MacOS X failed againarrow-up-right ，也遇到了相同的问题：

  • 使用 16.04.5 版本的iso中复制出来的 vmlinuz 和 initrd.gz 启动，配置使用 18.04.1 版本的iso进行安装，在启动之后也是在检测和挂载CD-ROM阶段出现报错

但是，退到shell中检查，可以看到CDROM是挂载的

尝试做了一次umount /cdrom之后，然后重新执行 Detect and mount CD-ROM 发现，这个镜像重新挂载，但是依然报错。

从 Check the CD-ROM(s) integrity 功能来看，提示信息

所以，我推测安装工具是做了MD5校验来确定是否CDROM正确挂载，而在xhyve安装中修改ISO会导致校验失败。

或许和CentOS一样能够通过netinstall方式来安装可以绕过这个问题？

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通过Ubuntu 18的mini.iso安装（网络安装），接近成功

Installation/MinimalCDarrow-up-right 提供了网络安装下载：

  • 果然通过netinstall方式可以绕过奇怪的无法挂载CDROM问题

这里有一个疏忽，忘记将 ubuntu-18.04.1.0-live-server-amd64.iso 替换成 mini.iso ，但是没有想到，实际上使用了 mini.iso 中的内核 linux 和 initrd.gz 之后，启动安装就会通过网络获取相关软件包，不再需要使用iso镜像中的文件，所以并没有遇到问题。

不过，我虽然安装成功，但是启动运行出现磁盘hung，导致无法访问，准备再次使用默认的EXT4文件系统进行安装。

  • 磁盘分区和文件系统我没有采用默认的ext4文件系统，而是采用了比较激进的btrfs:

/dev/sda1设置为xfs文件系统，挂载为/boot

/dev/sda2设置为btrfs文件系统，挂载为/

最后的磁盘分区情况如下：

开始安装了，进展顺利，激动。。。

  • 最后安装完成，暂时不要直接退出安装界面，而是把磁盘镜像/boot目录下的内核复制出来：

Go Back 然后选择 Execute a shell，因为此时我们需要将安装的initrd 和 linux（内核）复制出到macOS中，以便能够让xhyve启动系统：

在使用 ip addr 可以看到虚拟机的IP地址，例如 192.168.64.4

然后在macOS上执行

此时可以看到在macOS上，增加了一个 boot 目录包含了ubuntu虚拟机的/boot目录下所有文件。之后我们将使用这个目录中内核来启动虚拟机。

  • 启动运行脚本

遇到一个诡异问题，虽然安装过程正常顺利，但是启动运行出现任务挂起。启动非常缓慢，出现报错。一种可能是虚拟化磁盘读取响应问题，另一种可能是选择的文件系统问题。

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尝试18.10

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尝试从16.04的iso中提取启动内核安装18.04(失败)

复制内核

启动内核脚本采用16.04的内核，但是安装镜像iso文件则选择18.04

果然，这样启动安装可以进行，顺利见到了安装界面。但是很不幸，出现了load addition module无法复制问题，init之后指定复制文件不能匹配。

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参考

Previous在xhyve中运行RHEL/CentOSNext进入xhyve的docker虚拟机

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