Gentoo に systemd-nspawn を導入する

この記事は Gentoo Advent Calendar 2016 の記事です。

はじめに

systemd-nspawn は systemd 標準で使えるコンテナ環境です。筆者にとって Gentoo を sysytemd で使うメリットの半分以上を占めていると言っても過言ではありません。 前日のアドベントカレンダーは systemd-nspawn を快適に使う為の Gentoo インストール手順になっています。注意する所は主に 2 点です。

  • systemd の USE フラグで importd を有効にする
  • ファイルシステムに btrfs を使う

今日は systemd-nspawn のコンテナを作成する手順を記載します。

事前準備

systemd の USE フラグを nspawn の import 機能を使えるように USE フラグを設定しコンパイルし直す

echo "sys-apps/systemd gnuefi importd  curl gcrypt  http lzma" > /etc/portage/package.use/systemd
emerge -avt sys-apps/systemd

カーネルで下記を組み込むようビルドする

CONFIG_VETH=y
CONFIG_MACVLAN=y
CONFIG_MACVTAP=y

/var/lib/machines が btrfs の領域になるようマウントする

コンテナのセットアップ

systemd-nspawn はデフォルトで /var/lib/machines 直下のディレクトリを参照します。 ここに stage3 ダウンロードしコンテナをセットアップします・

カレントを変更

cd /var/lib/machines

最新の stage3 のアーカイブをダウンロード、展開する

MIRROR='ftp://ftp.iij.ad.jp/pub/linux/gentoo/';
STAGE3=${MIRROR}/releases/amd64/autobuilds/$(curl -L ${MIRROR}/releases/amd64/autobuilds/latest-stage3-amd64-systemd.txt -s | awk '!/^\s*(#|$)/{print $1}');
curl -LO ${STAGE3}.DIGESTS;
curl -LO ${STAGE3};
sha512sum -c *.DIGESTS;
tar xpf stage3-*.tar.bz2 -C gbase;

gbase という名前のコンテナを作成する

# 書式 machinectl import-tar [ファイル名] [コンテナ名]
# 例 machinectl import-tar  stage3-amd64-systemd-20161118.tar.bz2 gbase

サブボリュームができた事を btrfs コマンドで確認

btrfs subvolume list /var/lib/machines

作成したディレクトリが認識されているかを確認

machinectl list-images
machinectl image-status gbase

コンテナに chroot してパスワードを設定する

systemd-nspawn -D /var/lib/machines/gbase
passwd
exit

今回作成するコンテナを起動する

# 起動
machinectl start gbase

# 起動している事を確認
machinectl status gbase

起動したコンテナにログインできる事を確認する

machinectl login gbase
# ログインできる事を確認したら Ctrl + ]]] で抜ける

# コンテナをパワーオフする
machinectl poweroff gbase

コンテナを OS のスタートアップに追加する場合は下記コマンドを打つ

# systemd-nspawn のコンテナ自動起動を設定する
systemctl start machines.target
systemctl status machines.target
systemctl enable machines.target

# 対象のコンテナを指定する
machinectl enable gbase

インターフェース設定

コンテナ外部とネットワーク接続する為、コンテナのテンプレートユニットを書き換えてインターフェースを設定する

テンプレートユニットファイルの書き換え

cp -ip /usr/lib64/systemd/system/systemd-nspawn@.service /etc/systemd/system
vim /etc/systemd/system/systemd-nspawn@.service

   # インターフェース名はホストのインターフェースに合わせる事
   -ExecStart=/usr/bin/systemd-nspawn --quiet --keep-unit --boot --link-journal=try-guest --network-veth --settings=override --machine=%I
   +ExecStart=/usr/bin/systemd-nspawn --quiet --keep-unit --boot --link-journal=try-guest --network-macvlan=eno1 --bind=/usr/portage:/usr/portage --settings=override --machine=%I

コンテナを起動する

systemctl daemon-reload
machinectl start gbase

systemd-nspawn の引数が変更された事を確認する

machinectl status gbase
# supervisor の下の行に起動時のコマンドラインが表示される

ログインしてインターフェースが割り当てられた事を確認する

machinectl login gbase

# ip コマンドで確認する
ip a

 # 表示例: mv-eno1@if2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1
 # mv-enp2s0 がインターフェース名である事がわかる

コンテナをパワーオフする

machinectl poweroff gbase

ホストから systemd-networkd のインターフェースの設定ファイルを作成する

vim /var/lib/machines/gbase/etc/systemd/network/mv-eno1.network

固定 IP アドレスを割り当てる場合

[Match]
Name=mv-eno1

[Network]
DHCP=no
DNS=10.16.128.1
Domains=xlisting.local
NTP=10.16.128.1

[Address]
Address=10.16.128.xxx/24
Broadcast=10.16.128.255

[Route]
Gateway=10.16.128.254

DHCP で割り当てる場合

[Match]
Name=mv-eno1

[Network]
DHCP=yes

コンテナにログインし IP アドレスが割り当てられた事を確認する

machinctl start gbase
systemctl status systemd-networkd
ip a

ネットワークデーモンをスタートアップに追加する

systemctl enable {systemd-networkd.service,systemd-resolved.service}

ステータスの確認

networkctl -a
networkctl status mv-eno1

make.confの設定

コンパイルオプションの設定とミラーサイトの選択を記述する

エディタで編集をする

nano /etc/portage/make.conf

お好みで

# 例
# -pipe はメモリを使ってコンパイル時間を短縮する
CFLAGS="-march=native -O2 -pipe"
CXXFLAGS="${CFLAGS}"
# コア数 + 1 程度
MAKEOPTS="-j12"
# USEフラグ
USE="mmx sse sse2 cjk unicode nptl nptlonly threads nls systemd"
USE="${USE} acpi dbus hal xml pam nis nfs"
USE="${USE} -bindist -alsa -cups -gnome -gtk -kde -oss -perl -qt3 -qt4 -ruby -X"

LINGUAS="ja"
GENTOO_MIRRORS="ftp://ftp.iij.ad.jp/pub/linux/gentoo/ ftp://ftp.jaist.ac.jp/pub/Linux/Gentoo/"

# portage log
PORT_LOGDIR="/var/log/portage"
PORTAGE_ELOG_CLASSES="warn error log"
PORTAGE_ELOG_SYSTEM="save"

portage のシンク先の設定

gentoo.confの編集

mkdir /etc/portage/repos.conf
vim /etc/portage/repos.conf/gentoo.conf
[DEFAULT]
main-repo = gentoo
[gentoo]
location = /usr/portage
sync-type = rsync
sync-uri=rsync://rsync.jp.gentoo.org/gentoo-portage
auto-sync = yes

パッケージのコンパイルし直し

emerge -avDN @world
emerge --depclean

sshd 有効化

systemctl enable sshd
    Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/sshd.service to /usr/lib64/systemd/system/sshd.service.

注釈

本手順ではインターフェースに macvlan を利用している為、ホスト環境からコンテナのインターフェースには接続できません。 よって ssh 接続をする際は別のマシンからから接続して下さい。

fstab の中身の消去

echo "" > /etc/fstab

ロケールの設定

# 使用可能なロケール一覧を確認する
localectl list-locales
# ja_JP.utf8 を指定
localectl set-locale LANG=ja_JP.utf8

キー配列の指定

localectl set-keymap jp106

確認

localectl status

時刻の設定

タイムゾーンを Tokyo にする

timedatectl set-timezone Asia/Tokyo

Tokyo になった事を確認。また、RTC(hwclock)が UTC と同じ時刻である事を確認

timedatectl status

時刻同期の設定

systemd-timesyncd を有効にする。インターフェース設定に記述したものが使われる。

systemctl start systemd-timesyncd.service
systemctl status systemd-timesyncd.service
systemctl enable systemd-timesyncd.service

# 時刻の確認
timedatectl status
date

その他パッケージインストール

システムユーティリティ一括インストール

echo "app-misc/tmux vim-syntax" > /etc/portage/package.use/tmux
emerge -avt app-portage/gentoolkit net-dns/bind-tools sys-apps/dstat app-portage/eix app-shells/zsh dev-vcs/rcs app-misc/tmux

eix のインデックス作成

eix-update

設定完了後の確認

リブート

poweroff
machinectl start gbase
machinectl login gbase
# 注意: 本手順では reboot コマンドを実行すると poweroff と同じ結果になる

インストールしたパッケージの確認

eix -cI --selected

以上で systemd-nspawn のコンテナ作成は完了です。明日は systemd-nspawn コマンドの使い方や便利な設定を紹介します。

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