Virtual Machine

kubevirt 是一个强大的虚拟化工具，它允许用户在 Kubernetes 容器化环境下启动一个虚拟机，并利用 Kubernetes 的扩展能力，让用户可以轻松地使用和管理虚拟机。

Virtual Machine 是一个基于 kubevirt 的虚拟机 App，允许用户快速部署一个虚拟机。

使用方法

连接虚拟机终端

用户需要同时安装 0.1.5 及以上版本的 Terminal App。

待 Virtual Machine App 就绪后，点击右侧的 > 查看信息，复制连接虚拟机终端的命令，其格式为：

kubectl virt console <virtual-machine-name> -n <namespace>

待 Terminal App 就绪后，点击右侧的进入 Terminal 网页 UI：

粘贴并执行上述命令，以连接虚拟机终端。

使用图形界面

请参照安装图形界面配置 Virtual Machine App 并安装图形桌面。

在本地终端执行以下命令：

t9k-pf service <virtual-machine-name> 5901:5901 -n <namespace> -k

上述命令会将远程桌面端口暴露在本地的 5901 端口。

在本地打开一个 VNC Client，输入 VNC 地址 localhost:5901 即可打开远程桌面。

配置和使用说明

cloud-init 初始化

虚拟机首次启动时，会根据 cloudInit.userData 字段的值进行系统初始化，这个过程通常需要几分钟。用户需要等待初始化完成后再使用虚拟机。

cloud-init 是业界标准的多发行版跨平台云实例初始化方法。在启动过程中，cloud-init 会识别其运行的云环境，并相应地初始化系统，自动配置网络、存储、SSH 密钥、软件包以及其他各种系统方面。

cloud-init 的配置模块和示例请参阅 Module reference 和 Cloud config examples。

定制系统镜像

准备工作

安装一个 Virtual Machine App，选择合适的基础镜像：

rootDisk:
  dataVolume:
    enabled: true
    fromOCIRegistry:
      enabled: true
      image:
        registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
        repository: t9k/ubuntu-server-cloud
        tag: 20.04-240819
    pvc:
      accessModes:
      - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 5Gi

内容定制

待 Virtual Machine App 就绪后，连接到虚拟机终端，本节后续操作都是在虚拟机终端中进行。

用户可以在虚拟机中执行安装软件、修改系统配置等操作，只要这些操作的最终修改发生在系统盘中，就可以被记录在新镜像中。

镜像上传

安装一个 JupyterLab App，绑定 Vritual Machine App 自动创建的 PVC（PVC 名称可以从 App 的详情页面获取）：

待 JupyterLab App 就绪后，进入网页 UI，在工作目录下创建 Dockerfile 文件，内容为：

FROM scratch
ADD disk.img /disk/

使用如下 YAML 配置创建 ImageBuilder 构建镜像：

# image-builder.yaml
apiVersion: tensorstack.dev/v1beta1
kind: ImageBuilder
metadata:
  name: vm-image
spec:
  builder:
    kaniko: {}
  dockerConfig:
    secret: t9kpublic
    subPath: .dockerconfigjson
  resources:
    limits:
      cpu: 8
      memory: 16Gi
  tag: t9kpublic/vm-jupyter:0.0.1
  workspace:
    pvc:
      contextPath: .
      dockerfilePath: ./Dockerfile
      name: <pvc-name>

kubectl create -f image-builder.yaml

在 Image Builder 执行完毕后，系统镜像会被上传并保存为 t9kpublic/vm-jupyter:0.0.1，在下次创建 Virtual Machine App 时可以直接设置 rootDisk.dataVolume.fromOCIRegistry.image 字段使用该镜像。

使用 GPU

按如下方式，在 extraDevices 字段中添加 GPU 设备信息：

extraDevices:
  gpus:
    - deviceName: nvidia.com/GA100_A100_PCIE_40GB
      name: gpu1

在上述配置中，deviceName 字段填写 GPU 的 k8s 扩展资源名称，该扩展资源由 kubevirt-gpu-device-plugin 探测并扩展。name 字段表示设备名称，在虚拟机中不应出现两个相同的设备名称。

设置启动盘

目前，我们支持以下三种启动盘形式：

使用 DataVolume 下载系统镜像并构建启动盘；
使用一个容器作为启动盘；
使用一个已经进行过磁盘格式化并安装了系统文件的 PVC 作为启动盘。

使用 DataVolume 下载系统镜像并构建启动盘

rootDisk:
  dataVolume:
    enabled: true
    fromOCIRegistry:
      enabled: true
      image:
        registry: docker.io
        repository: t9kpublic/ubuntu-server-cloud
        tag: 20.04-240819
    pvc:
      accessModes:
      - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 3Gi

在上述配置中，虚拟机控制器会创建一个 PVC（名称即为 App 名称），从 docker.io/t9kpublic/ubuntu-server-cloud:20.04-240819 下载系统镜像并安装到 PVC 中，将该 PVC 作为虚拟机启动盘。

除 OCI 仓库以外，虚拟机还支持修改 rootDisk.dataVolume.template.source 从其他数据源下载系统镜像：

rootDisk:
  dataVolume:
    enabled: true
    fromOCIRegistry:
      enabled: false
    template:
      source:
        http:
          url: https://cloud-images.ubuntu.com/releases/focal/release/ubuntu-20.04-server-cloudimg-amd64.img
      pvc:
        accessModes:
          - ReadWriteOnce
        resources:
          requests:
            storage: 3Gi

上述配置中，虚拟机控制器会从 https://cloud-images.ubuntu.com/releases/focal/release/ubuntu-20.04-server-cloudimg-amd64.img 下载系统镜像。（虚拟机默认从 OCI 仓库下载系统镜像，使用其他系统镜像下载源时，需要将 rootDisk.dataVolume.fromOCIRegistry.enabled 设置为 false。）

更多数据源的设置方式，请参阅 DataVolumeSource。

使用容器作为启动盘

rootDisk:
  containerDisk:
    enabled: true
    image: 
      registry: docker.io
      repository: t9kpublic/fedora-cloud-container-disk-demo
      tag: v0.36.4
  dataVolume:
    enabled: false

在上述配置中，虚拟机会使用 docker.io/t9kpublic/fedora-cloud-container-disk-demo:latest 镜像创建一个容器，作为启动盘。（虚拟机默认使用 DataVolume 作为启动盘，使用容器作为启动盘时，需要将 rootDisk.dataVolume.enabled 设置为 false。）

kubevirt 原生支持的、可以作为启动盘的容器镜像请参阅 KubeVirt container-disk images。

containerDisk 属于临时存储设备，不具备持久性，即如果虚拟机重启则系统的修改丢失。

使用一个 PVC 作为启动盘

rootDisk:
  containerDisk:
    enabled: false
  dataVolume:
    enabled: false

volumes:
  disks:
    - persistentVolumeClaim:
        name: "pvc-name"
      name: "volume-name"

在上述配置中，禁用了 ContainerDisk 和 DataVolume。这种情况下，虚拟机会将第一个以 Disk 形式绑定的 PVC 作为启动盘。该 PVC 应已经进行格式化且安装过系统，否则虚拟机无法启动。

设置数据卷

volumes:
  filesystems:
    - persistentVolumeClaim:
        name: "pvc-as-fs"
      name: "fs-name"
  disks:
    - persistentVolumeClaim:
        name: "pvc-as-disk"
      name: "disk-name"

cloudInit:
  userData: |-
    ...
    runcmd:
    - "sudo mkdir /mnt/pvc"
    - "sudo mount -t virtiofs fs-name /mnt/pvc"
    - test "$(lsblk /dev/vdb)" && mkfs.ext4 /dev/vdb
    - mkdir -p /mnt/vdb
    mounts:
    - [ "/dev/vdb", "/mnt/vdb", "ext4", "defaults,nofail", "0", "2" ]

在上述配置中：

虚拟机绑定了两个 PVC：pvc-as-fs 和 pvc-as-disk，两者分别作为文件系统和磁盘。
将 PVC 以文件系统的方式绑定到虚拟机时，需要使用 sudo mount -t virtiofs fs-name /mnt/pvc 命令将这个 PVC 绑定到 /mnt/pvc 路径下。
将 PVC 以磁盘的方式绑定到虚拟机时，如果 PVC 没有进行过磁盘格式化，则需要执行 mkfs.ext4 /dev/vdb 命令格式化 PVC，同时执行 mount 命令将 PVC 绑定到 /mnt/vdb 路径下。

TensorStack AI 计算平台 - User Console 用户手册

Virtual Machine

使用方法

连接虚拟机终端

使用图形界面

配置和使用说明

cloud-init 初始化

定制系统镜像

准备工作

内容定制

镜像上传

安装图形界面

准备工作

安装桌面并启动

其他桌面

使用 GPU

设置启动盘

使用 DataVolume 下载系统镜像并构建启动盘

使用容器作为启动盘

使用一个 PVC 作为启动盘

设置数据卷