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教程：在 GDC 上的虚拟机运行时内创建和管理 Linux 虚拟机

本教程介绍了如何在 GDC 上新安装的虚拟机运行时上创建和管理 Linux 虚拟机 (VM)。您将了解创建和定义基本依赖项（如 StorageClass 和虚拟网络）的过程，然后创建使用这些资源的虚拟机。然后，您将了解如何修改虚拟机，例如添加新磁盘。

目标

配置基本依赖项
- 为 GDC 上的虚拟机运行时创建 StorageClass
- 创建供虚拟机使用的虚拟网络
创建虚拟机启动磁盘
创建虚拟机
修改虚拟机以添加新的虚拟磁盘

准备工作

要完成本教程中的任务，您需要能够使用以下资源和工具：

GKE on Bare Metal 1.12.0 版 (anthosBareMetalVersion: 1.12.0) 或更高版本集群的访问权限。您可以使用任何能够运行工作负载的集群类型。如果需要，请在 Compute Engine 上试用 GKE on Bare Metal 或参阅集群创建概览。
作为 kubectl 的插件安装的 virtctl 客户端工具。如果需要，请安装 virtctl 客户端工具。

创建 `StorageClass`

您可以使用 StorageClass 来定义虚拟机可用的存储类型。不同的存储类别可能会映射到不同类型的存储硬件、文件系统或性能。

本教程不会提供每个 StorageClass 和存储合作伙伴的具体说明。

Anthos Ready 存储合作伙伴提供合格的容器存储接口 (CSI) 驱动程序，为您的存储安装和配置所需的自定义资源。如需在集群中安装 CSI 驱动程序，请查看受支持的存储合作伙伴列表并按照其说明操作。

为存储平台安装 CSI 驱动程序后，集群中会有一个或多个可用的存储类别。在本教程中，您将使用这些存储类别之一创建虚拟硬盘。

以下基本示例 NFS StorageClass 使用的是 NFS CSI 驱动程序。您可以定义要在 StorageClass 中使用的 NFS 服务器地址和路径。然后，集群中的所有节点都可以连接到并使用此 NFS 存储：

  apiVersion: storage.k8s.io/v1
  kind: StorageClass
  metadata:
    name: example-nfs
  provisioner: nfs.csi.k8s.io
  parameters:
    server: nfs-server.example.com
    path: /vm-share
  reclaimPolicy: Delete
  volumeBindingMode: Immediate
  mountOptions:
    - nconnect=8
    - nfsvers=4.1

在本教程中，请使用您自己的集群中的 StorageClass 名称。

GDC 上的 VM Runtime 会自动为集群中的每个 StorageClass 生成一个存储配置文件。存储配置文件的名称与关联的 StorageClass 相同。存储配置文件提供与每个 StorageClass 关联的额外配置选项。如需详细了解存储配置文件（包括配置说明），请参阅配置存储配置文件。

创建虚拟网络

虚拟机使用虚拟网络接口连接到虚拟网络。通过虚拟网络，虚拟机可以与集群中的其他虚拟机通信，也可以与集群外部的资源通信。

在本教程中，您将创建一个基本第 2 层 (L2) 虚拟网络，该虚拟网络可使用外部 DHCP 服务器。启用外部 DHCP 服务器的使用时，如果 DNS 和网关设置由 DHCP 提供，则您可以跳过它们的设置。

如需创建使用外部 DHCP 服务器的网络，请完成以下步骤：

在您选择的编辑器中创建 Network 清单，例如 dhcp-network.yaml：
```
nano dhcp-network.yaml
```
复制并粘贴以下 YAML 清单：
```
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: NETWORK_NAME
spec:
  type: L2
  nodeInterfaceMatcher:
    interfaceName: INTERFACE_NAME
  externalDHCP4: true
```
替换以下值：
- NETWORK_NAME：您的网络的名称。
- INTERFACE_NAME：要将网络连接到的 GKE on Bare Metal 节点上的接口名称。所有节点都应具有相同的接口名称。
在此 Network 清单中，设置了以下值：
- 工作负载只能具有此网络的 L2 连接。这是您可以在 GDC 上的虚拟机运行时内创建的唯一网络 type。
- 网络启用了外部 DHCP。外部 DHCP 服务器负责连接到此网络的工作负载的 IPv4 地址分配、路由、网关和 DNS 配置。
在编辑器中保存并关闭 Network 清单。
使用 kubectl 创建网络：
```
kubectl apply -f use-dhcp-network.yaml
```

创建虚拟机启动磁盘

虚拟机可以使用预先创建的磁盘映像，或从 ISO 映像启动以手动安装操作系统。这些磁盘映像可以使用 HTTP 进行存储和访问，或者存储在 Cloud Storage 中并使用 Secret 进行访问。

在本教程中，您将使用 HTTP 通过公共 Ubuntu Server 20.04 云映像创建启动磁盘。

如需通过映像创建磁盘，请完成以下步骤。

在您选择的编辑器中创建 VirtualMachineDisk 清单，例如 my-disk.yaml：
```
nano my-disk.yaml
```
复制并粘贴以下 YAML 定义：
```
apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
kind: VirtualMachineDisk
metadata:
  name: DISK_NAME
spec:
  size: 20Gi
  storageClassName: STORAGE_CLASS_NAME
  source:
    http:
      url: https://cloud-images.ubuntu.com/releases/focal/release/ubuntu-20.04-server-cloudimg-amd64.img
```
替换以下值：
- DISK_NAME：您要用于磁盘的名称。此示例使用公共 Ubuntu Server 20.04 映像创建名为 DISK_NAME 的 20Gi（20 吉比字节）磁盘。
- STORAGE_CLASS_NAME：您要用于 VirtualMachineDisk 的 StorageClass。
  - 使用 kubectl get storageclass 列出集群中可用的存储类别。
注意：下载此公共映像，创建 VirtualMachineDisk 并将操作系统映像应用于新磁盘可能需要 15-20 分钟时间。使用本地存储的映像时，创建 VirtualMachineDisk 的过程要快得多。对于大多数生产场景，请使用本地 HTTP 映像存储库，而不是每次都从外部公共来源拉取。
在编辑器中保存并关闭 VirtualMachineDisk 清单。
使用 kubectl 创建磁盘：
```
kubectl apply -f my-disk.yaml
```

创建虚拟机

在前面部分中创建了虚拟网络和启动磁盘后，现在可以创建虚拟机。虚拟机连接到虚拟网络，并从虚拟磁盘启动。以下说明通过使用 kubectl CLI 直接应用 VirtualMachine YAML 清单文件来创建虚拟机。

在您选择的编辑器中创建定义 VirtualMachine 的清单（例如 my-vm.yaml）：
```
nano my-vm.yaml
```
复制并粘贴以下 YAML 定义：
```
apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
kind: VirtualMachine
metadata:
  name: VM_NAME
spec:
  osType: linux
  compute:
    cpu:
      vcpus: VCPU_NUMBER
    memory:
      capacity: MEMORY_SIZE
  interfaces:
    - name: eth0
      networkName: NETWORK_NAME
      default: true
  disks:
    - boot: true
      virtualMachineDiskName: DISK_NAME
```
替换以下值：
- VM_NAME：您的虚拟机的名称。
- VCPU_NUMBER：要分配给虚拟机的可选 vCPU 数量。如果没有此设置，则默认分配 2 个 vCPU。
  - 您可以为虚拟机分配 1 到 96 个 vCPU。
- MEMORY_SIZE：要分配给虚拟机的可选内存量。如果没有此设置，则默认分配 4 GiB 内存。
  - 您可以为虚拟机分配 1M 到 1T 的内存。如需了解详情，请参阅内存资源单元。
- NETWORK_NAME：在上一部分中创建的网络的名称。
- DISK_NAME：在上一部分中创建的启动磁盘的名称。此磁盘设置为 boot: true。
在编辑器中保存并关闭清单。
使用 kubectl 创建虚拟机和磁盘：
```
kubectl apply -f my-vm.yaml
```
该虚拟机可能需要几分钟才能创建完成。使用 kubectl 命令检查虚拟机的状态：
```
kubectl get gvm VM_NAME
```
以下示例输出显示了处于 Running 状态的虚拟机：
```
NAME    STATUS    AGE   IP
MY_VM   Running   64s   192.168.2.124
```

连接到虚拟机

虚拟机运行时，连接到虚拟机的控制台。通过此控制台连接，您可以执行基本任务，例如进一步配置虚拟机或安装应用。

如需通过控制台访问虚拟机，请使用 kubectl：
```
kubectl virt console VM_NAME
```
出现提示时，输入您为创建虚拟机而指定的用户凭据。
成功连接到虚拟机的控制台后，退出虚拟机会话和控制台：
```
Ctrl + ]
```

修改虚拟机

在虚拟机的生命周期中，您可能会需要修改虚拟机。例如，您可能希望添加存储空间以便在专用磁盘上安装应用，或者为应用使用额外的存储空间。

在本教程中，创建一个空白磁盘并将其挂接到虚拟机。在此场景中，您可以创建数据磁盘来存储应用数据。

在您选择的编辑器中创建 VirtualMachineDisk 清单，例如 my-data-disk.yaml：
```
nano my-data-disk.yaml
```
复制并粘贴以下 YAML 定义：
```
apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
kind: VirtualMachineDisk
metadata:
  name: DATA_DISK_NAME
spec:
  size: 10Gi
  storageClassName: STORAGE_CLASS_NAME
```
替换以下值：
- DATA_DISK_NAME：您要用于数据磁盘的名称。本示例将创建一个 10Gi（10 吉比字节）磁盘。
- STORAGE_CLASS_NAME：您要用于 VirtualMachineDisk 的 StorageClass。
  - 使用 kubectl get storageclass 列出集群中可用的存储类别。
在编辑器中保存并关闭磁盘清单。
使用 kubectl 创建磁盘：
```
kubectl apply -f my-data-disk.yaml
```
在挂接新虚拟磁盘之前，使用 kubectl 停止虚拟机：
```
kubectl virt stop VM_NAME
```

修改虚拟机资源：

kubectl edit gvm VM_NAME

更新 VirtualMachine YAML 清单以在虚拟机的 spec.disks 部分末尾挂接磁盘：

apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
kind: VirtualMachine
metadata:
  name: VM_NAME
spec:
  ...
  disks:
    - boot: true
      virtualMachineDiskName: DISK_NAME
    - virtualMachineDiskName: DATA_DISK_NAME

将 DATA_DISK_NAME 替换为上一步中创建的磁盘的名称。

在编辑器中保存并关闭更新后的虚拟机清单。
使用 kubectl 启动虚拟机：
```
kubectl virt start VM_NAME
```

清理

如需删除在本教程中创建的资源，请完成以下步骤：

删除您的虚拟机：
```
kubectl delete -f my-vm.yaml
```

删除您的 VirtualMachineDisk 资源：

kubectl delete -f my-data-disk.yaml
kubectl delete -f my-disk.yaml

如果您不想将基本依赖项保留在集群中，请完成以下步骤：

删除您的虚拟网络：

kubectl delete -f use-dhcp-network.yaml

要从集群中移除 CSI 驱动程序，请按照您的存储合作伙伴的说明操作。