使用libvirt管理kvm（API篇）
原创作品，允许转载，转载时请务必以超链接形式标明文章 原始出处 、作者信息和本声明。否则将追究法律责任。http://speakingbaicai.blog.iyunv.com/5667326/1162005一、简介
libvirt是Linux上的虚拟化库，是长期稳定的C语言API，支持KVM/QEMU、Xen、LXC等主流虚拟化方案。链接：http://libvirt.org/
API开发手册：http://libvirt.org/html/libvirt-libvirt.html
virsh是libvirt对应的shell命令。
之前写了一篇使用virsh管理kvm虚拟机的博客《使用libvirt管理kvm（virsh篇）》（传送门：http://speakingbaicai.blog.iyunv.com/5667326/1161964），这里再从编程接口API的角度介绍如何使用libvirt管理kvm虚拟机。
二、环境介绍
OS：Ubuntu
12.04.1 LTS
内核：Linux 3.2.0-33-generic-pae #52-Ubuntu SMP Thu Oct 18 16:39:21 UTC 2012 i686 i686 i386 GNU/Linux
libvirt：0.9.8
三、准备工作
ubuntu安装，直接apt-get
install
1、安装kvm/qemu
sudo apt-get install kvm qemu
2、安装libvirt
sudo apt-get install libvirt-bin libvirt-dev
3、网桥管理工具
sudo apt-get install bridge-utils
4、统一建模语言
sudo apt-get install uml-utilities
5、vnc 虚拟机查看工具
sudo apt-get install vncviewer vnc4server
四、创建镜像
在指定目录下
执行 qemu-img create
-f raw template.img 3G
这样就创建了一个大小为3G的镜像（img）
有人可能问镜像是什么东西。简单的说，我们在镜像上启动一个虚拟机，这个3G的镜像就相当于这个虚拟机对应的磁盘空间。
也有人执行 qemu-img create
-f qcow2 template.img 3G，（备注：qcow2支持动态扩张）来获得一个动态扩张的镜像。我个人还需要对磁盘资源进行简单的统计、管理，因此没有用这个。不同情景下可能这种模式更好，有兴趣的朋友自己试一下。
五、libvirt xml配置文件
libvirt（包括virsh）使用xml文件对虚拟机进行配置，其中包括虚拟机名称、分配内存、vcpu等多种信息。定义、创建虚拟机等操作都需要xml配置文件的参与，因此这里先介绍xml配置文件。我编辑了一个名为template.xml的xml文件，其中定义了一个名为demo的kvm 虚拟机。
[*]<domain type = 'kvm'> //虚拟机类型，kvm
[*] <name>demo</name> //虚拟机名称
[*] <memory>1048576</memory> //分配内存，单位kb
[*] <vcpu>1</vcpu> //分配vcpu，单位个数
[*] <os>
[*] <type arch = 'x86_64' machine = 'pc'>hvm</type>
[*] <boot dev = 'cdrom'/>//cd 启动
[*] <boot dev = 'hd'/> //硬盘启动
[*] </os>
[*] <features>
[*] <acpi/>
[*] <apic/>
[*] <pae/>
[*] </features>
[*] <clock offset = 'localtime'/>
[*] <on_poweroff>destroy</on_poweroff>
[*] <on_reboot>restart</on_reboot>
[*] <on_crash>destroy</on_crash>
[*] <devices>
[*] <emulator>/usr/bin/kvm</emulator>
[*] <disk type = 'file' device = 'disk'>//对应的镜像，就是之前使用qemu-img命令新建的img文件，注意路径要正确
[*] <driver name = 'qemu' type = 'raw'/>
[*] <source file = '/var/lib/lynn/img/template.img'/>
[*] <target dev = 'hda' bus = 'ide'/>
[*] </disk>
[*] <disk type = 'file' device = 'cdrom'> //可选项，iso通常是操作系统的安装光盘
[*] <source file = '/var/lib/lynn/img/template.iso'/>
[*] <target dev = 'hdb' bus = 'ide'/>
[*] </disk>
[*] <interface type = 'bridge'> //libvirt默认虚拟机的网络配置是NAT模式，就是虚拟机与宿主机的网络拓扑是NAT形式。实际中，许多开发者更希望使用网桥模式。
[*] <source bridge = 'br0'/>
[*] </interface>
[*] <input type ='tablet' bus='usb'/>
[*] <input type = 'mouse' bus = 'ps2'/>
[*] <graphics type = 'vnc' port = '-1' listen = '0.0.0.0' autoport = 'yes' keymap = 'en-us'/>//vnc端口系统自动配置
[*] </devices>
[*]</domain>
六、libvirt的使用——头文件与编译
#include "libvirt/libvirt.h" //libvirt主要API
#include <libvirt/virterror.h> //libvirt 错误提示
编译时加入连接库 -lvirt，例如我要编译名为createvm.cpp的源文件，可以运行如下命令g++
createvm.cpp -o createvm -lvirt。
七、主要使用的API
这里只列举一些常用的API，具体可参见libvirt
API开发手册
主要功能
函数原型
创建连接
virConnectPtr virConnectOpen(const char * name)
根据xml文档创建虚拟机
virDomainPtr virDomainCreateXML(virConnectPtr conn, const char * xmlDesc, unsigned int flags)
根据虚拟机名字获得虚拟域
virDomainPtr virDomainLookupByName(virConnectPtr conn, const char * name)
获取虚拟域相关信息
int virDomainGetInfo(virDomainPtr domain, virDomainInfoPtr info)
关闭虚拟域
int virDomainShutdown (virDomainPtr domain)
销毁虚拟域
int virDomainDestroy (virDomainPtr domain)
八、新建虚拟机
备注：这里只是写一个简单的例子，除print.cpp以外的代码没有写成带参数、可配置的，请见谅。
[*]/*createvm.cpp*/
[*]/* compile with: g++ createvm.cpp -o createvm -lvirt */
[*]
[*]/* Wang Min @ iie */
[*]/* autumn_sky_is@163.com */
[*]/* date: 2013-02-27 */
[*]
[*]#include <iostream>
[*]#include <cstdio>
[*]#include <string>
[*]#include <fstream>
[*]#include <sstream>// for stringstream
[*]#include "libvirt/libvirt.h"
[*]#include <libvirt/virterror.h>
[*]
[*]using namespace std;
[*]string vm_xml_location = "../xml/template.xml";
[*]
[*]int main()
[*]{
[*] ifstream file(vm_xml_location.c_str());
[*] if(!file) {
[*] cout<<"Cannot open file "<<vm_xml_location<<endl;
[*] return -1;
[*] }
[*] // read xml file
[*] stringstream buffer;
[*] buffer << file.rdbuf();
[*] string vm_xml_template = buffer.str();
[*] file.close();
[*]
[*] virConnectPtr conn = virConnectOpen("qemu:///system");
[*] if(NULL==conn) {
[*] fprintf(stderr, "Failed to build connection to qemu:///system.\n");
[*] return -1;
[*] }
[*]
[*] virDomainPtr vm_ptr = virDomainCreateXML(conn, vm_xml_template.c_str(), 0);
[*] if(!vm_ptr) {
[*] virErrorPtr error = virGetLastError();
[*] cout<<error->message<<endl;
[*] return -1;
[*] }
[*] return 0;
[*]}
编译后，直接运行./createvm，就创建了一个名为demo的kvm 虚拟机。需要预先在相应目录下新建好一个名为“template.xml”的配置文件
九、读取虚拟机信息
[*]/* print.cpp*/
[*]/* compile with: g++ print.cpp -o print -lvirt */
[*]
[*]/* Wang Min @ iie */
[*]/* autumn_sky_is@163.com */
[*]/* date: 2013-02-27 */
[*]
[*]#include <iostream>
[*]#include <cstdio>
[*]#include <string>
[*]#include <fstream>
[*]#include <sstream>// for stringstream
[*]#include "libvirt/libvirt.h"
[*]#include <libvirt/virterror.h>
[*]
[*]using namespace std;
[*]//using namespace rapidxml;
[*]
[*]int main(int argc, char * argv[])
[*]{
[*] if(2!=argc){
[*] cout<<"Error: print need 1 parametre"<<endl;
[*] cout<<"usage: ./print vm_name"<<endl;
[*] return -1;
[*] }
[*] virConnectPtr conn = virConnectOpen("lxc:///");
[*] if(NULL==conn) {
[*] fprintf(stderr, "Failed to build connection to lxc:///.\n");
[*] return -1;
[*] }
[*]
[*] virDomainPtr domain = virDomainLookupByName(conn, argv);
[*] if(domain == NULL){
[*] cout<<"can not find "<<argv<<", regard it as success."<<endl;
[*] return -1;
[*] }
[*]
[*] // get lxc Info
[*] virDomainInfo info;
[*] if(-1==virDomainGetInfo(domain, &info)){
[*] cout<<"can not get domain info"<<endl;
[*] return -1;
[*] }
[*]
[*] printf("state:%d|maxmem:%d|memused:%d|cpunum:%d|cputime:%ld\n",info.state,info.maxMem,info.memory,info.nrVirtCpu,info.cpuTime);
[*] cout<<"Helloworld"<<endl;
[*] return 0;
[*]}
编译后运行./print virt_name，例如./print demo
十、关闭虚拟机
[*]/* shutdownvm.cpp*/
[*]/* compile with: g++ shutdownvm.cpp -o shutdownvm -lvirt */
[*]
[*]/* Wang Min @ iie */
[*]/* autumn_sky_is@163.com */
[*]/* date: 2013-02-27 */
[*]
[*]#include <iostream>
[*]#include <cstdio>
[*]#include <string>
[*]#include <fstream>
[*]#include <sstream>// for stringstream
[*]#include "libvirt/libvirt.h"
[*]#include <libvirt/virterror.h>
[*]
[*]using namespace std;
[*]string domname = "demo";
[*]int main()
[*]{
[*] virConnectPtr conn = virConnectOpen("qemu:///system");
[*] if(NULL==conn) {
[*] fprintf(stderr, "Failed to build connection to qemu:///system.\n");
[*] return -1;
[*] }
[*]
[*] virDomainPtr domain = virDomainLookupByName(conn, domname.c_str());
[*] if(domain == NULL){
[*] cout<<"can not find "<<domname <<", regard it as success."<<endl;
[*] return 0;
[*] }
[*] if(virDomainShutdown(domain)!=0){
[*] virErrorPtr error = virGetLastError();
[*] cout<<error->message<<endl;
[*] return -1;
[*] }
[*] return 0;
[*]}
编译后运行./shutdownvm
十一、销毁虚拟机
[*]/* destroyvm.cpp*/
[*]/* compile with: g++ destroyvm.cpp -o destroyvm -lvirt */
[*]
[*]/* Wang Min @ iie */
[*]/* autumn_sky_is@163.com */
[*]/* date: 2013-02-27 */
[*]
[*]#include <iostream>
[*]#include <cstdio>
[*]#include <string>
[*]#include <fstream>
[*]#include <sstream>// for stringstream
[*]
[*]#include "libvirt/libvirt.h"
[*]#include <libvirt/virterror.h>
[*]
[*]using namespace std;
[*]string domname = "demo";
[*]int main()
[*]{
[*] virConnectPtr conn = virConnectOpen("qemu:///system");
[*] if(NULL==conn) {
[*] fprintf(stderr, "Failed to build connection to qemu:///system.\n");
[*] return -1;
[*] }
[*]
[*] virDomainPtr domain = virDomainLookupByName(conn, domname.c_str());
[*] if(domain == NULL){
[*] cout<<"can not find "<<domname <<", regard it as success."<<endl;
[*] return 0;
[*] }
[*] if(virDomainDestroy(domain)!=0){
[*] virErrorPtr error = virGetLastError();
[*] cout<<error->message<<endl;
[*] return -1;
[*] }
[*] return 0;
[*]}
编译后运行./destroyvm
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