= User Mode Linux =

UserModeLinux ein virtuelles Linux, das als zweites System in
meinem Linux läuft. Das klingt interessant für alle, die mal mit
einem anderen Linux herumspielen, etwas ausprobieren, ein Netzwerk
mit nur einem Computer simulieren... Kurz: Das ist es Wert mal
getestet zu werden.

== Pakete installieren oder selber bauen ==

Unter Debian nachgesucht: Es gibt die passenden Pakete. Eventuell
(Stand November 2005, ''Debian sarge'') muss man dazu per
AptPaketverwaltung die testing Distribution einbinden (ggf. ohne
gleich das ganze System auf unstable zu bringen, siehe
AptPaketverwaltung).

 apt-get install user-mode-linux user-mode-linux-doc uml-utilities debootstrap

=== Kernel selber bauen ===

Es empfiehlt sich, einen Kernel mit dem skas-Patch auf dem
Host-System einzusetzen. Dies erhöht nicht nur die Geschwindigkeit,
sondern auch die allgemeine Stabilität (Ohne diesen Patch lief bei
uns z.B. sshd nicht auf dem Gastsystem, was dieses völlig
unbenutzbar machte). Einen Host-Kernel zum Testen haben wir von
ftp://ftp.heise.de/pub/ct/projekte/srv/binary/ geholt. Man kann
sich natürlich auch selber einen bauen... Am besten erzeugt man
sich dazu ein Debian-Kernel-Paket mit skas wie auf
[UserModeLinux.SkasPatch] beschrieben. Den UML-Kernel selber zu bauen
ist nicht ganz so wichtig, weil der Kernel in obigem Debian-Paket
nicht übel ist. Wer es trotzdem will, sollte [UserModeLinux.UmlBauen]
lesen.

Jetzt kann ich das Kommando "linux" starten und der Kernel startet,
aber der User-Mode-Kernel bekommt Panik, denn er findet kein
passendes Root-Filesystem...

== Root-Filesystem installieren ==

Man kann natürlich ein vorhandenes Image, d.h. eine eigene
Linux-Partition oder ein [QEmu]-Image benutzen. Man kann auch den
auf der Seite MinimalesDebian aufgezeigten Weg einschlagen, wenn
man Platz sparen muss. Wer kein Image hat hat, kann sich aber auch
recht leicht ausgehend von einem DeBootstrapBasisSystem ein eigenes
erzeugen. Dazu muss man zuerst eine leere Image-Datei erzeugen,
dieses dann formatieren und mit Hilfe von '''debootstrap''' dort
ein System installieren:

       dd if=/dev/zero of=UML_Image bs=1M seek=2048 count=0  

(2048 mal 1M = 2G werden in SparseFiles erzeugt)

       mke2fs -F -j UML_Image

Ab hier muss man als root weiterarbeiten, um das Image richtig
vorbereiten zu können. Hat man keinen Root-Zugang auf die
UML-Maschine, kann man natürlich das Image auch auf einem anderen
Rechner vorbereiten und dann in seinen UML-Account hineinkopieren.
''(Natürlich kann ein freundlicher Admin auch z.B. ein "Debian
Sarge Basisimage" zur Verfügung stellen, das er beim Erzeugen
Deines User-Accounts direkt in Dein Homeverzeichnis kopiert.)''

       mount UML_Image /mnt -o loop

Dann nach ''/mnt'' das DeBootstrapBasisSystem installieren. Dabei
habe ich folgende zusätzliche Einstellungen vorgenommen:

       joe /etc/inittab             -> alle gettys auskommentieren
                                    ... ggf. weitere Anpassungen
       exit
       cp -a /usr/lib/uml/modules/* /mnt/lib/modules/

Nun sollte man mit '''umount /mnt''' das Image wieder freigeben und
ab jetzt als normaler User weiterarbeiten. (Bzw. hier sollte man
stehen, wenn man ein Basisimage von sienem Admin bekommen hat).

Nun kann man das UML-Image starten, um es dann weiter anzupassen:

       linux ubd0=UML_Image single

Man kann jedoch auch vorher schon das Netzwerk und ssh einrichten,
so daß man dann direkt darüber auf das System zugreift. Dann
startet man mit einer Zeile ähnlich dieser:

       linux ubd0=UML_Image eth0=tuntap,,fe:fd:0:0:0:1,192.168.0.1 con=null,fd:1 con1=fd:0,fd:1
       linux ubd0=UML_Image eth0=tuntap,tap0,00:47:11:47:11:01 con=null &

Einige Änderungen, die sinnvoll sein könnten:
* mv S50hwclock.sh noS50hwclock.sh // Der Zugriff auf die Hardware-Uhr geht unter UML nicht
* in /etc/inittab die getty für ttys auskommentieren, damit keine Konsole gestartet wird
* evtl. stattdessen eintragen: {{1:2345:respawn:/sbin/getty 38400 console}}
* nur für die erste Konsole wird ein getty gestartet mit dem Device console.
* die tty-Files in /dev müssen noch angelegt werden, dies kann man von Hand machen oder mit "MAKEDEV -v generic" (siehe manpage) aus
dem makedev-Paket

=== Tips & Tricks ===

'''Sparsefiles:''' Übrigens kann man viel Platz sparen, wenn man
darauf achtet, daß die Images in SparseFiles liegen.

'''Kernelmodule:''' Vor dem unmounten kann es noch nötig sein, die
Module des UML-Kernels in das Image zu kopieren, damit der später
laufende UML-Kernel diese nachladen kann. Hier noch ein Wort zur
Sicherheit mit Modulen: Ein root-User im UML kann definitiv aus dem
UML ausbrechen und auf das UML-Hostsystem mit den Rechten des Users
zugreifen, der das UML startet. Dies wird durch die Möglichkeit,
Module zu laden (die man beim [UserModeLinux.UmlBauen] ja auch
weglassen kann), erleichtert. Möglich ist es aber immer.


== Netzwerk mit Bridge einrichten ==

Auf dem Host das Paket '''bridge-utils''' laden und dann in
''/etc/network/interfaces'' folgende Einstellungen eintragen:

 auto lo
 iface lo inet loopback

 auto bridge
 iface bridge inet static
       address 192.168.201.130
       netmask 255.255.255.0
       gateway 192.168.201.1
       bridge_ports eth0 tap0
       pre-up tunctl -t tap0 -u terminalserver  # Username, unnter
dem das UML läuft


Auf dem UML-System eine normale ''interfaces'' wie z.B. diese:

 auto lo
 iface lo inet loopback

 auto eth0
 iface eth0 inet dhcp

Jetzt sollte ein DHCP-Client, der im UML läuft, Zugang zum externen
LAN haben. Wird das Device per DHCP konfiguriert (ein Server
irgendwo im Netz vorausgesetzt), muss man beim Start von UML
übrigens eine Mac-Adresse angeben, bei einer festen Adresse, die
direkt beim Hochfahren des Interfaces eingerichtet wird, wird die
Mac-Adresse von dieser abgeleitet.

Starten kann man das UML-System nun mit Zeilen wie den folgenden
Beispielen:
 $ linux ubd0=UML_Image eth0=tuntap,tap0 single                  
       (erster Start, um z.B. ssh zu installieren)
 $ linux ubd0=UML_Image eth0=tuntap,tap0 con=null,fd:1
con1=fd:0,fd:1
 $ linux ubd0=UML_Image eth0=tuntap,tap0,00:47:11:47:11:01
con=null &      (keine Konsole, ganz im Hintergrund)


// PeterHormanns, bearbeitet von ThomasBayen

== UML-Server für viele UMLs richtig einrichten ==

Wer mehrere UMLs in einem grossen Server laufen lassen will, will
diese zumeist auf verschiedene User verteilen und dann natürlich
auch, daß diese automatisch starten. Grundsätzlich muß root erstmal
dafür sorgen, daß jedes UML ein Netzwerkdevice (tap-Device)
bekommt, das dann per Bridge in die Welt hinaus kommt. Das
jeweilige Device wird einem bestimmten Benutzer zugeordnet. Dieser
kann dann "seine" tap-Devices benutzen, indem er jeweils ein UML
daranhängt.

=== als root ===

Als root schreibt man folgendes in die ''/etc/network/interfaces''
anstelle der Konfiguration für eth0:

auto bridge
iface bridge inet static
       address 192.168.101.2
       netmask 255.255.255.0
       gateway 192.168.201.1
       bridge_ports eth0 tap1 tap2 tap4 tap5
       pre-up tunctl -t tap1 -u tserver; true
       pre-up tunctl -t tap2 -u tserver; true
       pre-up tunctl -t tap4 -u ltsp; true
       pre-up tunctl -t tap5 -u mailserver; true

Zu beachten ist, daß jedes neue tap-Device in die
'''bridge_ports'''-Zeile eingetragen werden muss sowie eine eigene
'''tunctl'''-Zeile bekommt. Das ''";true"'' am Ende erlaubt, daß
man das Interface nach Änderungen herunter- und wieder hochfahren
kann, ohne vorher alle taps abmelden und dafür alle UMLs
herunterzufahren zu müssen. Die tap-Devices müssen nicht
fortlaufend numeriert sein. Es bietet sich an, jedem Benutzer
innerhalb des lokalen Subnetzes ein paar IP-Adressen zuzuordnen und
deren letzte Zahl auch als tap-Nummer zu nehmen. Also bekommt z.B.
der Benutzer ''umlbastler'' die IP-Adressen 128-135 und dazu
tap129, tap130, ..., tap134. Die erste und letzte habe ich hier
nicht aufgeführt, weil sich so ein eigenes Subnetz für den Benutzer
ergibt, wenn er seine Netzmaske richtig setzt. Dies hat ggf.
weitere Vorteile beim Routing und Firewalling.

Nun legt man Benutzer an (entweder einen pro UML-System oder einen
pro UML-Administrator, wenn mehrere Leute UMLs erzeugen dürfen).


=== als Benutzer ===

Man kann der besseren Ordnung halber ein Verzeichnis ''bin'' und
''uml'', um Skripte und UML-Images unterzubringen, erzeugen.

Im uml-Verzeichnis erzeugt man nun - wie oben angegeben - ein (oder
auch mehrere) Image(s). In das bin-Verzeichnis schreibe ich nun ein
Startskript und ein Stopskript. Diese teste ich als User. Kann ich
als User über die Konsole das UML-System starten und es läuft so,
wie ich will, ist das schonmal der erste Schritt. Die Start- und
Stopskripte können z.B. so aussehen:

'''bin/uml-start''':
 #!/bin/bash
 cd $HOME/uml
 nohup /usr/local/bin/linux ubd0=imagename.img umid=username1 eth0=tuntap,tap1,fd:fe:c0:a8:05:03 con=null mem=128M >uml1.log &
 echo $! > uml1.pid

(Die MAC-Adresse muss nicht angegeben werden, wenn das Interface
auf eine feste ADresse eingestellt ist. Bei einer Konfiguration per
DHCP muss im Startskript eine eindeutige MAC-Adresse stehen.

'''bin/uml-stop''':
 #!/bin/bash
 cd $HOME/uml
 uml_mconsole username1 halt &
 sleep 60
 kill `cat uml1.pid`
 sleep 60
 kill -9 `cat uml1.pid`

''Hübsch wäre, wenn diese beiden Skripte die zu startenden bzw. die
laufenden UMLs eigenständig finden und benamsen würden. Vielleicht
können wir in der LUG mal daran arbeiten, sie zu verbessern.''

Jetzt kann man seine UMLs von Hand starten und stoppen. Natürlich
will man jedoch auch bestimmte Hosts beim Hochfahren des Systems
automatisch starten. Dies kann jeder User selber einstellen mit dem
Befehl '''crontab -e''' und folgendem crontab-Eintrag:

 @reboot $HOME/bin/uml-start

Die UML-Systeme werden beim Herunterfahren des hosts nicht vorher
automatisch sauber heruntergefahren! ''Auch dies erfordert noch
eine Anpassung obiger Skripte.''


== [UserModeLinux.AlternativeKonfiguration] ==

Der unter obigem Link erreichbare Teil wurde von PeterHormanns u.a.
hier reingeschrieben. Nachdem alles obengesagte von ThomasBayen
überarbeitet wurde, ist er eigentlich nicht mehr nötig, da dort
einige sehr spezielle Konfigurationen stehen, habe ich ihn auf die
Seite [UserModeLinux.AlternativeKonfiguration] gesetzt. Falls jemand
dort noch wichtige Informationen bemerkt, bitte ich um Einarbeitung
in diese Hauptseite. :-)

== Alternativen ==

''vserver ist besser wenn man Linuxe haben will (auch leichter
einzustellen JensKapitza)''
:Hallo Jens, so pauschal kann man das sicher nicht behaupten.
Sicher ist vserver (gemeint ist http://www.linux-vserver.org/)
ressourcenschonender. Dass es einfacher ist, musst du erst noch
beweisen. Auf jeden Fall ist ein Usermode-Linux näher an einem
Standard-Kernel, so dass weniger Inkompatibilitäten (z.B. für
bestimmte Netzwerkdienste) zu erwarten sind. - PeterHormanns

Eine gute Übersicht über verschiedene Virtualisierungs-Software
gibt es in der
[http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_virtual_machines
Wikipedia].


== MinimalesDebian ==

Wer ein Debian Linux haben will, das alle Grundfunktionen
beinhaltet, aber möglichst wenig Platz benötigt, kann auf der Seite
MinimalesDebian Informationen hierzu finden.

== Links zum Thema ==

* Die Projekthomepage
** http://user-mode-linux.sf.net
** http://user-mode-linux.sourceforge.net/UserModeLinux-HOWTO.html
* Gute Anleitungen für woody
** http://www.sauter-online.de/files/howtos/user-mode-debian.php
** http://www.eggdrop.ch/texts/uml/
* Der UMLd zur Automatisierung
** http://uml.openconsultancy.com/umld
** http://spaceship.berlios.de/index.php?page=uml.php - Patche für den UMLd
* Sonstige Links
** http://homepage.ntlworld.com/ian.sharpe/isharpe/technote/uml_dmz.htm
- DMZ mit UML
** http://www.linux-mag.com/cgi-bin/printer.pl?issue=2001-04&article=user_mode
- Artikel über UML
** http://www.q-vadis.net/?page_id=18 - Gute Anleitung (als
Alternative bzw. Ergänzung zu dieser hier)
* Alternativen
** [http://www.cl.cam.ac.uk/Research/SRG/netos/xen/index.html The
Xen virtual machine monitor]
** [http://www.linux-vserver.org/ Linux VServer Project]
*** siehe dazu auch
[http://www.howtoforge.com/linux_vserver_debian Linux VServer
Debian]
*** Etch [http://www.howtoforge.com/linux_vserver_debian_etch]
** [http://fabrice.bellard.free.fr/qemu/ QEMU CPU Emulator] -
Empfehlung von ThomasBayen, wenn man den ganzen Rechner
virtualisieren will (z.B. für Windows)

----

== Wie geht's weiter? (Kommentar von Ping-Panther vom 05.07.2003) ==

Netzwerkeln mittels Routing ist unhandlich.  Jede
UML->HOST-Verbindung ist ein eigenes Segment.  Diverse
Broadcastdienste sind so abgewürgt.  Außderdem braucht so jede UML
letztlich 2 Adressen, was einfach unschön bis verwirrend ist.

uml_switch scheint verlockend.  Aber ein realer Switch oder Hub
kann ausgeschaltet werden und nach wieder Einschalten haben die
dranhängenden Systeme wieder eine Verbindung.  Dies klappt mit
uml_switch nicht und ist somit nicht robust genug.

Bridgen... ist man bereit, den Host auf eine Bridge umzustellen,
gewinnt man die volle Transpazenz.  Die Bridge wirkt quasi als
Switch, die mittels mehrerer TAPs mehrere UMLs miteinander
verbinden kann.  Nimmt man die Netzwerkkarte des Hosts auch noch in
die Bridge auf, ist jede UML voll transparent im Netzsegment, in
dem auch der Host mit seiner Karte steckt.

Hiermit klappt dann auch endlich DHCP.

Mit einem Gastgeber, der 2 UMLs und 2 Netzkarten enthielt, hab ich
schon erfolgreich eine Kombination aus DSL-Firewall und einem davon
unabhängigen LANseitigen weiteren Server in einen UML-Gastgeber
gesteckt.  Macht Spaß, sowas...

Filesystem-Performance: Hier scheint mir bislang der Zugriff auf
real existierende Partitionen vorteilhaft.  Aber UMLs sollen ja
flexibel sein.  Und nur wenn ich mal einer eine größere Platte
"einbauen" will, will ich nicht alle anderen anhalten und FDISK auf
dem Gastgeber benutzen.  Also schreit dies nach LVM...

Klappt hervorzüglich!

Mit (teilweise externen) Platten für die Gastsysteme werd ich auch
noch experimentieren.  Solche "Ganzplattengäste" wären aufgrund der
Unabhängigkeit deren Leseköpfe einen Schritt unabhängiger
voneinander.  Ließe sich das noch mit Hotplugging kombinieren, wäre
eine geradezu traumhafte Umgebung geschaffen... mal sehen, wann ich
Bock auf Recherche auf dem Hardwaresektor habe.

Und NFSrooted UMLs sind auch kein Problem.

Den Nebentitel "Netzwerk für Arme" beim Link zu dieser Seite  sehe
ich mit gemischten Gefühlen.  Klingt nach 'ner Notlösung mangels
Hardware.  So sehe ich UML nicht.  Oft genug haben Systeme bei mir
genug CPUZeit frei, um noch nebenbei was anderes zu tun.  Wenn ich
dank UML einige Services sozusagen embedded auslagern kann, habe
ich mehr voneinander unabhängige Funktionsgruppen.  Mal eben den
Mailserver stoppen und nen ganz anderen ausprobieren.  Oder mal
eben den Nameserver auf nen anderen Gastgeber verschieben, wenn der
ursprüngliche ne Wartung braucht... ich sehe hier eine Normierung
der Umgebung, die für Administration und Wartung enorme Vorteile
bringt.

Und genau daran werde ich versuchen in der nächsten Zeit weiter zu
machen.  Spielwiese, Netzlabor, Hosting, Schulung, Sandbox, ... wo
soll man da anfangen? -- PingPanther