guestfs这么强大你知道吗
简介
libguestfs 是Redhat开源的一组工具集，主要用来访问和修改虚拟机的磁盘。其功能非常强大，我们常用的监控虚拟机磁盘使用率、P2V、V2V、备份克隆虚拟机、格式化重置虚拟机磁盘大小等功能libguestfs都能提供。甚至定制操作系统、操作windows虚拟机注册表这样的功能它也包含其中。
libguestfs时使用C语言开发的。
使用libguestfs时，可以使用virt-df这样的一系列命令行工具，也可以在程序中调用libguestfs实现的API库函数。它还包含两个shell交互工具。
使用举例1. 两个shell: guestfish和virt-rescue
guestfish - the guest filesystem shell，It uses libguestfs and exposes all of the functionality of the guestfs API
例如：
guestfish -a /tmp/test.img --ro <<_EOF_
run
list-filesystems
_EOF_virt-rescue - the rescue shell and some simple recovery tools which you can use to examine or rescue a virtual machine or disk image.
例如：
# virt-rescue -a /tmp/test.img
Could not open option rom 'sgabios.bin': No such file or directory
[ 0.000000] Initializing cgroup subsys cpuset
[ 0.000000] Initializing cgroup subsys cpu
[ 0.000000] Initializing cgroup subsys cpuacct
[ 0.000000] Linux version 4.4.0-64-generic (buildd@lgw01-56) (gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) ) #85-Ubuntu SMP Mon Feb 20 11:50:30 UTC 2017 (Ubuntu 4.4.0-64.85-generic 4.4.44)
[ 0.000000] Command line: panic=1 console=ttyS0 udevtimeout=6000 udev.event-timeout=6000 no_timer_check acpi=off printk.time=1 cgroup_disable=memory root=/dev/sdb selinux=0 TERM=linux guestfs_rescue=1
[ 0.000000] KERNEL supported cpus:
[ 0.000000] Intel GenuineIntel
[ 0.000000] AMD AuthenticAMD
... ...
[ 0.809809] intel_rapl: no valid rapl domains found in package 0
/init: 86: /init: cannot create /sys/block/{h,s,ub,v}d*/queue/scheduler: Directory nonexistent
[ 1.223216] clocksource: tsc: mask: 0xffffffffffffffff max_cycles: 0x2283c44026a, max_idle_ns: 440795260713 ns
mdadm: No arrays found in config file or automatically
lvmetad is not active yet, using direct activation during sysinit
/init: 129: /init: ldmtool: not found
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Welcome to virt-rescue, the libguestfs rescue shell.
Note: The contents of / are the rescue appliance.
You have to mount the guest's partitions under /sysroot
before you can examine them.
groups: cannot find name for group ID 0
><rescue>使用举例2. 其他命令行工具
virt-inspector — 显示一个虚拟机的操作系统信息
virt-builder — 快速创建并定制一个虚拟机
virt-v2v — 把VMware, Xen, Hyper-V 等其他hypervisors,上的虚拟机迁移到KVM
virt-p2v — 把物理机上的操作系统迁移到KVM
hivexsh、hivexml、hivexget — windows注册表hive文件的操作工具
supermin — 创建一个supermin appliances，我们在使用LXC或docker时经常使用的工具
例如监控虚拟机磁盘状态，修改虚拟机内部文件等更多工具在libguestfs的网站可以查看到。
# virt-df -d ubuntu
Filesystem 1K-blocks Used Available Use%
ubuntu:/dev/sda 10475520 235820 10239700 3%
#使用举例3. API
支持的API类型有：C/C++, Erlang, Golang, Java, Lua, OCaml, Perl, Python, Ruby。
举例：
#test.py
import guestfs
g = guestfs.GuestFS(python_return_dict=True)
g.add_drive_opts("/tmp/test.img", readonly=1)
g.launch()
roots = g.inspect_os()
for root in roots:
print "Root device: %s" % root
mps = g.inspect_get_mountpoints(root)
print "MPS: %s" % mps
# python test.py
Root device: /dev/sda1
MPS: {'/data': '/dev/vdb', '/': '/dev/sda1'}
#工作原理
libguestfs进程使用qemu运行一个appliance作为它的子进程。
appliance使用supermin和host的kernel制作而成。
使用qemu-img制作目标磁盘的增量盘给appliance使用。
appliance内部运行guestfsd守护进程。
libguestfs进程和appliance内部的guestfsd通过socket和host进行通信，实现具体的功能。
qemu启动appliance过程如下：
qemu-img create -f qcow2 -o backing_file=rbd:rbd/test.img:mon_host=10.20.1.5\:6789\;10.20.1.6\:6789\;10.20.1.7\:6789:auth_supported=none,backing_fmt=raw /tmp/libguestfsXRFM98/overlay1
#使用目标虚拟机的磁盘创建一个增量盘
/usr/bin/qemu-system-x86_64 -global virtio-blk-pci.scsi=off -nodefconfig -enable-fips -nodefaults -display none -machine accel=kvm:tcg -cpu host -m 500 -no-reboot -rtc driftfix=slew -no-hpet -global kvm-pit.lost_tick_policy=discard -kernel /var/tmp/.guestfs-0/appliance.d/kernel -initrd /var/tmp/.guestfs-0/appliance.d/initrd -device virtio-scsi-pci,id=scsi -drive file=/tmp/libguestfsXRFM98/overlay1,cache=unsafe,format=qcow2,id=hd0,if=none -device scsi-hd,drive=hd0 -drive file=/var/tmp/.guestfs-0/appliance.d/root,snapshot=on,id=appliance,cache=unsafe,if=none -device scsi-hd,drive=appliance -device virtio-serial-pci -serial stdio -device sga -chardev socket,path=/tmp/libguestfsXRFM98/guestfsd.sock,id=channel0 -device virtserialport,chardev=channel0,name=org.libguestfs.channel.0 -append panic=1 console=ttyS0 udevtimeout=6000 udev.event-timeout=6000 no_timer_check acpi=off printk.time=1 cgroup_disable=memory root=/dev/sdb selinux=0 TERM=linux
#使用创建好的增量盘启动qemu实例更多信息参考官网：
http://libguestfs.org/
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