经过python获取kvm虚拟机的监控信息(基于libvirt API)

一般在咱们的云环境中，为了保证云平台中虚拟机的正常运行，基本都须要这样一个功能，就是收集虚拟机的监控数据，好比cpu的使用率、内存的使用率、磁盘io、网络io等基本信息。能够利用这些信息及时调整云平台环境中出现的一些问题，从而实现保证VM的正常运行。

  说到KVM管理工具，首先应该想到的就是libvirt，由于目前对KVM使用最为普遍的管理工具（应用程序接口）就是libvirt。Libvirt自己构建于一种抽象的概念上，它为受支持的虚拟机监控程序实现经常使用功能提供通用的API。Libvirt提供了操做KVM的原生层接口，能够实现对虚拟机的基本管理操做。Libvirt库用C实现，且包含对python的直接支持。Libvirt-python就是基于libvirt API的python语言绑定工具包，经过该包能够实现对VM平常管理和监控数据的获取。

 利用python经过调用libvirt API获取VM的监控信息

 1)经过导入libvirt模块，而后链接本地qemu虚拟机监控程序。获取宿主机上每一个instance的domain并获取一些基本信息。

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import libvirt conn = libvirt.open("qemu:///system") for id in conn.listDomainsID():     domain = conn.lookupByID(id)     print domain.name()       print domain.UUIDString()     print domain.info() conn.close()

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[root@kvm opt]# python libvirt_test.py  KaMg8c0hOSn1 instance1 7dd3ec0e-9b56-4e35-b14d-a58811e5c6ce [1, 2097152L, 2097152L, 2, 8823450000000L]

domain.info()返回列表参数说明：

[State:1, Max memory:2097152L, Used memory:2097152L, CPU(s):2, CPU time:4245630000000L]

 具体的参数值表明的意思请参考http://libvirt.org/html/libvirt-libvirt-domain.html对应的API。

 经过这个简单的示例能够看出libvirt经过python提供的强大功能。

 2）获取cpu的使用率

 Libvirt中不能直接获取虚拟机的cpu使用率可是能够经过cputime来计算出实际的使用率，计算公式为：

首先获得一个周期差：cputime_diff = （cpuTimenow — cpuTimet seconds ago）

计算实际使用率：%cpu = 100 × cpu_time_diff / (t × nr_cores × 109)实现：

说明：

能够经过dom.info()[4]得到cputime

经过dom.info()[3]得到cpu数

简单示例：

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import libvirt import time conn = libvirt.open("qemu:///system") for id in conn.listDomainsID():     domain = conn.lookupByID(id)     t1 = time.time()     c1 = int (domain.info()[4])     time.sleep(1);     t2 = time.time();     c2 = int (domain.info()[4])     c_nums = int (domain.info()[3])     usage = (c2-c1)*100/((t2-t1)*c_nums*1e9)     print "%s Cpu usage %f" % (domain.name(),usage) conn.close()

1 2	[root@kvm opt]# python libvirt_test.py  instance1 Cpu usage 0.998784

 3)获取网络流量信息

  能够利用dom.interfaceStats(interface)获取虚拟网卡的流量信息，可是该方法须要传递一个虚拟网卡名作为参数。可使用libvirt的API获取domain的状况，并获取xml配置文件。经过xml的tree来获取每一个可用的要监测设备的名称，再经过domain去获取设备的属性字段值便是要监控的数值。

简单示例：

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import libvirt from xml.etree import ElementTree conn = libvirt.open("qemu:///system") for id in conn.listDomainsID():     domain = conn.lookupByID(id)     tree = ElementTree.fromstring(domain.XMLDesc())     ifaces = tree.findall('devices/interface/target')     for i in ifaces:         iface = i.get('dev')         ifaceinfo = domain.interfaceStats(iface)         print domain.name(),iface,ifaceinfo conn.close()

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[root@kvm opt]# python libvirt_test.py  instance1 vnet12 (90L, 1L, 0L, 0L, 1632L, 24L, 0L, 0L) instance1 vnet13 (63120L, 256L, 0L, 371L, 0L, 0L, 0L, 0L)

domain.interfaceStats(iface)返回结果说明：

(rx_bytes:24194376L, rx_packets:363592L, rx_errs:0L, rx_drop:0L, tx_bytes:852996L, tx_packets:20302L, tx_errs:0L, tx_drop:0L)

能够经过对这些基本数据加工处理获得网络吞吐等信息。

 4)获取磁盘信息  

 得到磁盘的总量和已使用量，能够经过dom.blockInfo(dev)获取。该方法须要传递一个参数,可使用libvirt的API获取domain的状况，并获取xml配置文件。经过xml的tree来获取每一个可用的要监测设备的名称，再经过domain去获取设备的属性字段值便是要监控的数值。

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import libvirt from xml.etree import ElementTree conn = libvirt.open("qemu:///system") for id in conn.listDomainsID():     domain = conn.lookupByID(id)     tree = ElementTree.fromstring(domain.XMLDesc())     devices = tree.findall('devices/disk/target')     for d in devices:         device = d.get('dev')         try:             devinfo = domain.blockInfo(device)         except libvirt.libvirtError:             pass         print domain.name(),device,devinfo conn.close()

1 2	[root@kvm opt]# python libvirt_test.py  instance1 vda [42949672960L, 2233990656L, 2300968960L]

1	domain.blockInfo(device)返回结果说明：

(capacity:42949672960L, allocation:2233990656L,physical:2300968960L)

 

 得到磁盘的i/o，能够经过dom.blockStats(dev)获取。

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import libvirt from xml.etree import ElementTree conn = libvirt.open("qemu:///system") for id in conn.listDomainsID():     domain = conn.lookupByID(id)     tree = ElementTree.fromstring(domain.XMLDesc())     devices = tree.findall('devices/disk/target')     for d in devices:         device = d.get('dev')         try:             devstats = domain.blockStats(device)             print domain.name(),device,devstats         except libvirt.libvirtError:             pass conn.close()

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[root@kvm opt]# python libvirt_test.py  instance1 vda (15100L, 240801280L, 48509L, 395756032L, -1L) instance1 hda (6L, 164L, 0L, 0L, -1L)

domain.blockStats(device)返回列表参数说明：

(read_bytes=1412453376L,read_requests=67017L, write_bytes=2315730432L, write_requests=245180L,errors=-1L)

 

 经过上边的基础操做能够获得一些磁盘的基础数据，能够对这些数据处理获得想要的磁盘信息，如：磁盘iops等

 5)得到内存信息

 能够经过domain.memoryStats()来获取memory的相关信息。

简单示例：

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import libvirt conn = libvirt.open("qemu:///system") for id in conn.listDomainsID():     domain = conn.lookupByID(id)     domain.setMemoryStatsPeriod(10)     meminfo = domain.memoryStats()     free_mem = float(meminfo['unused'])     total_mem = float(meminfo['available'])     util_mem = ((total_mem-free_mem) / total_mem)*100     print (str(domain.name())+' Memory usage :' + str(util_mem)) conn.close()

1 2	[root@kvm opt]# python libvirt_test.py  instance1 Memory usage :27.4561247103

domain.memoryStats()返回结果说明：

{'swap_out': 0L, 'available': 1884432L, 'actual': 2097152L, 'major_fault': 457L, 'swap_in': 0L, 'unused': 1367032L, 'minor_fault': 1210349717L, 'rss': 743604L}

 其中actual是启动虚机时设置的最大内存，rss是qemu process在宿主机上所占用的内存，unused表明虚机内部未使用的内存量，available表明虚机内部识别出的总内存量，

那么虚机内部的内存使用量则是能够经过(available-unused)获得。

其实可使用libvirt的命令行工具获取并查看虚机的内存信息

具体操做以下：

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$ virsh dommemstat instance1 actual 2097152 swap_in 0 rss 743604

若是出现如上状况，是由于在VM内没有安装virtio驱动，全部不能获取VM内存的详细信息。

 

正常在VM内部安装virtio驱动而且支持memballoon，执行上述操做能够看到以下结果：

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$ virsh dommemstat instance1 actual 2097152 swap_in 0 swap_out 0 unused 1367032 available 2050112 rss 743604

注意：

 要获取VM内存使用详细信息，VM中须要安装virtio驱动而且支持memballoon。

 关于virtio驱动：Linux通常都会包含(经过 lsmod | grep virtio 查看)，可是windows的virtio驱动须要本身在镜像中安装。

windows注意事项：

 首先windows须要安装virtio-win相关驱动，驱动下载地址 在这里 ，除此以外还须要启动BLNSVR服务。

在 Windows 2008r2 and Windows 2012/Win8 :

    Copy and rename as Administrator the WIN7AMD64 directory from the virtio.iso to “c:/Program files/Balloon”

    Open a CMD as Administrator and cd into “c:/Program Files/Balloon”

    Install the BLNSVR with “BLNSVR.exe -i”

在 Windows 2003 / Windows Xp :

    Download the “devcon” software on microsoft website kb311272

    devcon install BALLOON.inf “PCIVEN_1AF4&DEV_1002&SUBSYS_00051AF4&REV_00”

更多详情请参考: https://pve.proxmox.com/wiki/Dynamic_Memory_Management