基于QMP實(shí)現(xiàn)對qemu虛擬機(jī)進(jìn)行交互

基于QMP實(shí)現(xiàn)對qemu虛擬機(jī)進(jìn)行交互本文詳解QMP，包含qmp、hmp、qemu-guest-agent的介紹、工作原理、配置方法、范例目錄?QMP介紹

?QMP語法

?單獨(dú)使用qemu，啟用QMP

?通過libvirt啟動qemu，啟用QMP

?qemu-guest-agent（qemu-ga）

?官方參考文檔QMP介紹qemu對外提供了一個socket接口，稱為qemumonitor，通過該接口，可以對虛擬機(jī)實(shí)例的整個生命周期進(jìn)行管理，主要有如下功能?狀態(tài)查看、變更

?設(shè)備查看、變更

?性能查看、限制

?在線遷移

?數(shù)據(jù)備份

?訪問內(nèi)部操作系統(tǒng)通過該socket接口傳遞交互的協(xié)議是qmp，全稱是qemumonitorprotocol，這是基于json格式的協(xié)議在繼續(xù)往下講之前，需要先了解qemu、kvm、libvirt之間的區(qū)別（因?yàn)橛泻芏嗤瑢@三者的理解是混亂的）?qemu：虛擬機(jī)仿真器。通過軟件模擬出cpu、內(nèi)存、磁盤、主板、網(wǎng)卡等設(shè)備

?kvm：高性能的cpu仿真器。由于軟件模擬的cpu性能很差，因此出現(xiàn)了kvm，這是通過硬件與內(nèi)核的支持實(shí)現(xiàn)接近native性能的cpu仿真器，可以理解為虛擬機(jī)里的cpu任務(wù)直接交給物理機(jī)cpu完成。

?libvirt：虛擬機(jī)管理平臺。能納管qemu、lxc、esx等虛擬化軟件，通過編寫xml實(shí)現(xiàn)對虛擬機(jī)、存儲、網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行配置和管理上面只描述最核心的功能，另有一些高級功能，以及互相重疊的功能在這里不做描述，否則容易混淆QMP語法#不帶參數(shù)的指令{"execute":"XXX"}#帶參數(shù)的指令{"execute":"XXX","arguments":{...}}單獨(dú)使用qemu，啟用QMP啟動qemu虛擬機(jī)#qemumonitor采用tcp方式，監(jiān)聽在上，端口為4444/usr/libexec/qemu-kvm-qmptcp::4444,server,nowait#qemumonitor采用unixsocket，socket文件生成于/opt/qmp.socket/usr/libexec/qemu-kvm-qmpunix:/opt/qmp.socket,server,nowait連接qemumonitor#tcp可以通過telnet進(jìn)行連接，方法如下>telnet4444Trying...Connectedto.Escapecharacteris'^]'.{"QMP":{"version":{"qemu":{"micro":0,"minor":12,"major":2},"package":"qemu-kvm-ev-2.12.0-18.el7_6.1.1"},"capabilities":[]}}#unixsocket可以通過nc-U進(jìn)行連接，方法如下>nc-Uqmp.socket{"QMP":{"version":{"qemu":{"micro":0,"minor":12,"major":2},"package":"qemu-kvm-ev-2.12.0-18.el7_6.1.1"},"capabilities":[]}}按照上面執(zhí)行完命令后，不會退出而是繼續(xù)等待輸入，但這個時候還無法使用，接著，需要輸入一條qmp指令才可以{"execute":"qmp_capabilities"}此時屏幕會輸出以下內(nèi)容，表示從"capabilitiesnegotiation模式"進(jìn)入了"command"模式{"return":{}}接下來，就可以執(zhí)行qmp的指令了，qmp指令非常多，由于篇幅有限，這里僅舉幾個例子（更多內(nèi)容請參考官方文檔，本文最后附上網(wǎng)址）#查看支持哪些qmp指令{"execute":"query-commands"}#虛擬機(jī)狀態(tài){"execute":"query-status"}#虛擬機(jī)暫停{"execute":"stop"}#磁盤查看{"execute":"query-block"}#磁盤在線插入{"execute":"blockdev-add","arguments":{"driver":"qcow2","node-name":"drive-virtio-disk1","file":{"driver":"file","filename":"/opt/data.qcow2"}}}{"execute":"device_add","arguments":{"driver":"virtio-blk-pci","drive":"drive-virtio-disk1"}}#磁盤完整備份{"execute":"drive-backup","arguments":{"device":"drive-virtio-disk0","sync":"full","target":"/opt/backuptest/fullbackup.img"}}除了使用telnet、nc從外部連接，還可以在qemu啟動時候進(jìn)入一個交互的cli界面，直接輸入指令，只不過這個時候輸入的是hmp（humanmonitorprotocol），而不是qmp。hmp簡化了qmp的使用，但實(shí)際在底層依然是轉(zhuǎn)化為qmp進(jìn)行操作的，配置方法如下/usr/libexec/qemu-kvm-qmptcp::4444,server,nowait-monitorstdio此時會出現(xiàn)交互界面，輸入help，就可以看到hmp支持的所有命令(qemu)help使用hmp不需要輸入類似qmp的{"execute":"qmp_capabilities"}這里列出幾個范例#直接輸入info回車，可以看到所有查詢類的指令使用方法(qemu)info#查看塊設(shè)備www.f-1.cc(qemu)infoblock#在線增加磁盤(qemu)drive_add0file=/opt/data.qcow2,format=qcow2,id=drive-virtio-disk1,if=none(qemu)device_addvirtio-blk-pci,scsi=off,drive=drive-virtio-disk1通過libvirt啟動qemu，啟用QMP有2種方法：1.xml里不做任何額外配置，默認(rèn)就會啟用QMP，但通過這種方法啟用的QMP，只能通過libvirt接口（比如virsh命令或libvirtapi）來進(jìn)行QMP指令的輸入，而不能通過telnet、nc之類的，因?yàn)槟J(rèn)啟用的QMP，只會生成unixsocket（位于/var/lib/libvirt/qemu/domain-xx-DOMAIN/monitor.sock），而該socket被libvirtd始終連接占用著。此時通過psaux命令可以看到qemu進(jìn)程參數(shù)，和之前有點(diǎn)不太一樣，不是-qmp，而是如下-chardevsocket,id=charmonitor,fd=36,server,nowait\-monchardev=charmonitor,id=monitor,mode=controlqemu命令參數(shù)支持2種方法配置qmp，即-qmp和-mon這里通過virsh做個簡單示范virshqemu-monitor-commandDOMAIN--pretty'{"execute":"query-block"}'使用--pretty是為了讓json的輸出具有換行縮進(jìn)的格式化效果，而不是打印在一行里

不需要在執(zhí)行其他指令前執(zhí)行{"execute":"qmp_capabilities"}2.在xml里額外增加2段配置，注意看下面這個xml的第一行，需要增加一個xmlns:qemu，另外在<domain>里增加<qemu:command><domaintype='kvm'xmlns:qemu='/schemas/domain/qemu/1.0'>...<devices>...</devices><qemu:commandline><qemu:argvalue='-qmp'/><qemu:argvalue='unix:/tmp/qmp-sock,server,nowait'/></qemu:commandline></domain>接著通過libvirt啟動qemu（比如virshstartxxx），就創(chuàng)建了2個qmp通道，一個是libvirt默認(rèn)創(chuàng)建的，可以依然使用libvirt接口來執(zhí)行QMP指令，另一個就是自定義的qmp，可以通過上面提到的nc來使用nc-U/tmp/qmp-socklibvirt也支持hmp：virshqemu-monitor-commandDOMAIN--hmp'infoblock'qemu-guest-agent（qemu-ga）通過qmp還可以對虛擬機(jī)內(nèi)的操作系統(tǒng)進(jìn)行RPC操作，其原理是：1.先在xml里配置channel段，然后啟動虛擬機(jī)，會在宿主機(jī)上生成一個unixsocket，同時在vm里生成一個字符設(shè)備，生成的unixsocket和字符設(shè)備可以理解為一個channel隧道的兩端

2.虛擬機(jī)里要啟動qemu-guest-agent守護(hù)進(jìn)程，該守護(hù)進(jìn)程會監(jiān)聽字符設(shè)備

3.然后可以在宿主機(jī)上將虛擬機(jī)里的qemu-guest-agent所支持的RPC指令經(jīng)過channel發(fā)送到虛擬機(jī)里，虛擬機(jī)里的qemu-guest-agent從字符設(shè)備收到數(shù)據(jù)后，執(zhí)行指令，比如讀寫文件、修改密碼等等若要使用qemu-guest-agent需要滿足以下條件1.xml里配置channel，范例：<domaintype='kvm'>...<devices>...<channeltype='unix'><sourcemode='bind'path='/tmp/channel.sock'/><targettype='virtio'name='org.qemu.guest_agent.0'/></channel></devices></domain>注意，path可以自定義，但name需要保持org.qemu.guest_agent.0，因?yàn)檫@會影響虛擬機(jī)里字符設(shè)備的文件名，而虛擬機(jī)里的qemu-guest-agent服務(wù)默認(rèn)讀取的是對應(yīng)org.qemu.guest_agent.0的字符設(shè)備，如果改了name，那么qemu-guest-agent的配置文件也要跟著改，改成對應(yīng)name的路徑2.虛擬機(jī)內(nèi)的操作系統(tǒng)內(nèi)核需要支持（linux、windows均支持）3.虛擬機(jī)里要安裝并啟動qemu-ga的服務(wù)（比如centos可以yuminstallqemu-ga&&systemctlstartqemu-guest-agent，windows通過導(dǎo)入virtio-win的iso，該iso里包含有qemu-ga程序）當(dāng)按照上述配置好后，可以在宿主機(jī)上進(jìn)行RPC操作#測試虛擬機(jī)里的qemu-guest-agent是否可用virshqemu-agent-commandDOMAIN--pretty'{"execute":"guest-ping"}'#查看支持的qemu-guest-agent指令virshqemu-agent-commandDOMAIN--pretty'{"execute":"guest-info"}'#獲得網(wǎng)卡信息virshqemu-agent-commandDOMAIN--pretty'{"execute":"guest-network-get-interfaces"}'#執(zhí)行命令，這是異步的，第一步會返回一個pid，假設(shè)為797，在第二步需要帶上這個pidvirshqemu-age