作者int32bit·2019-09-06 15:43

研发工程师·民生银行

如何探测虚拟环境是物理机、虚拟机还是容器？

字数 4690阅读 7062评论 3赞 11

目前裸机（物理机）、虚拟机、容器是云计算提供计算服务的三种主流形式。那么如何判断一个虚拟shell环境到底是物理机、虚拟机还是容器呢？

更进一步，如果是物理机，这个物理机厂商是什么，虚拟机到底是KVM还是XEN，容器是Docker还是rkt、lxc等？

更进一步，如果是虚拟机，是否可以判断这个虚拟机是运行在AWS还是阿里或者OpenStack，是否能够获取虚拟机的UUID、instance-type、vpc-id、安全组等信息?

这有点像我们在开发中经常使用的反射(reflection)机制，通过反射可以知道一个类实例(instance)的类(class)是什么，更进一步可以知道这个类的父类是什么、实现了哪些方法、包含哪些属性等。

以下是我用到的一些方法，仅供参考。

**01 判断容器**

目前还没有什么方法能够100%准确判断虚拟环境是否是容器，至少我没有找到相关文献。

如果环境有`systemd-detect-virt`命令，则可以直接通过`systemd-detect-virt -c`命令判断，如果输出为`none`则不是容器，否则会输出容器类型，比如lxc。目前很少容器里面放`systemd`的，我见过的就只有LXD的`ubuntu`镜像，因此这种方法适用性不广。

除此之外，可通过其他tricks判断，最简便的方法判断PID为1的进程，如果该进程就是应用进程则判断是容器，而如果是init进程或者systemd进程，则不一定是容器，当然不能排除是容器的情况，比如LXD/lXC实例的进程就为`/sbin/init`。

容器和虚拟机不一样的是，容器和宿主机是共享内核的，因此理论上容器内部是没有内核文件的，除非挂载了宿主机的`/boot`目录：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470456737.jpg)

另外，我们知道容器是通过cgroup实现资源限制，每个容器都会放到一个cgroup组中，如果是Docker，则cgroup的名称为docker-xxxx，其中xxxx为Docker容器的UUID。

而控制容器的资源，本质就是控制运行在容器内部的进程资源，因此我们可以通过查看容器内部进程为1的cgroup名称获取线索。

如下是我通过Docker跑busybox的cgroup信息:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775523666430.jpg)

我们不仅可以知道这是Docker容器，还获取了Docker容器的UUID为9ba...11。

根据如上的结论，判断一个虚拟环境是否Docker的脚本为:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470387964.jpg)

当然如果仅仅判断是否Docker容器，还能通过判断是否存在.dockerenv文件区分是否Docker容器:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470326582.jpg)

rkt容器类似，输出结果如下:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470313280.jpg)

如上的\\x2d为-号:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470372648.jpg)

因此判断一个虚拟环境是否rkt的脚本为：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470396280.jpg)

好奇AWS lambda的运行环境是什么，于是写了个函数输出/proc/1/cgroup，结果为:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775542361549.jpg)

猜测是一种叫sandbox的运行环境，估计也是一种容器。

判断虚拟环境是否为容器环境相对比较复杂，目前没有完美的方案，总结过程如下：

* 判断是否可运行systemd-detect-virt -c命令，如果输出为none则不是容器，否则可确定容器类型。
* 判断PID 1如果为应用本身，则该虚拟环境是容器，否则不能确定是否是容器。
* 判断是否存在加载的内核文件，如果不存在，则可判断为容器，否则不能确定是否为容器。
* 判断是否存在/.dockerenv文件，如果存在则为Docker容器，否则不能确定是否为容器。
* 读取/proc/1/cgroup文件，判断是否包含docker、rkt等关键字，如果包含，则说明为容器，否则不能确定是否为容器。

另外，需要特别注意的是，容器必须最先判断，因为容器本身并没有任何的硬件虚拟化，容器看到的硬件特性信息和宿主机看到的完全一样，因此下面介绍的通过`lscpu`以及DMI信息判断是否是虚拟机或者物理机，对容器并不适用。换句话说，不能因为`lscpu`的`Hypervisor vendor`值为`KVM`就说明一定是KVM虚拟机，因为它也有可能是容器。下文均假设已经排除为容器的情况。

**02 判断物理机**

如果使用了systemd，则可以直接通过systemd-detect-virt命令判断是否物理机:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470247988.jpg)

如果输出为none，则说明是物理机。

当然也可根据lscpu命令输出，看是否有Hypervisor vendor属性，如果没有该属性，则一般为物理机，如果存在该属性则一定是虚拟机：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470267989.jpg)
 
获取物理机的信息最直接的方式是查看DMI信息/sys/firmware/dmi/tables/DMI，使用dmidecode命令解码:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470269807.jpg)

如上可以看出这是台物理机，厂商为HP，型号为ProLiant DL380 Gen9，序列号为6CU6468KKD。

通过ipmitool命令可以查看物理服务器的带外IP:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470212216.jpg)

当然如果是虚拟机，如上命令会执行失败。另外也可以通过其他命令查看物理信息，如lshw命令。

**03 判断虚拟机**

其实前面已经提到了，如果使用了systemd，则可以直接通过systemd-detect-virt命令判断是否虚拟机:

如果是虚拟机，则会输出虚拟机类型，如kvm、oracle(virtualbox)、xen等。

当然也可根据lscpu命令输出，查看Hypervisor vendor属性值：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470221744.jpg)

通过如上命令，我的一台AWS虚拟机输出为Xen，阿里云虚拟机为KVM，VirtualBox虚拟机也输出为KVM，这是因为我使用了KVM硬件加速虚拟化。

我的搬瓦工虚拟机输出也为KVM，可见搬瓦工主机也是KVM虚拟机。

通过如上方法可以获取虚拟机的虚拟化类型，能否获取更多信息呢？参考物理机的获取方式，我们可以通过dmidecode命令获取更多的虚拟机信息。比如我在一台OpenStack虚拟机运行如下命令:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470248692.jpg)

如上Manufacturer为OpenStack Foundation,说明运行在OpenStack平台，Version为Nova版本，根据OpenStack的releases可知15.0.1对应为OpenStack Ocata版本，而UUID即虚拟机的UUID。

AWS上的一台虚拟机输出为:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470127400.jpg)

在Version中标明了amazon字样。

阿里云虚拟机如下（感谢L神提供的输出）：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470168538.jpg)

可见虽然可以从system信息中获取云厂商的线索，但其实虚拟机的system信息并没有统一的标准，有的在version中体现，有的在Product Name中表现，完全取决于云厂商自己的配置。

如上整合如下脚本初略判断：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775571710054.jpg)

如上也可以判断公有云是否基于OpenStack实现，比如华为虚拟机输出为OpenStack，可大致猜测华为的公有云是基于OpenStack实现的。

AWS以及OpenStack系的虚拟机还可以通过metadata或者ConfigDrive获取更多信息，以metadata为例：

获取虚拟机的ID:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470197497.jpg)

获取instance type(规格):

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470149030.jpg)

获取虚拟机的公有IP（弹性IP），这个挺有用的，因为在虚拟机没法通过ifconfig查看弹性IP，经常登录虚拟机后，忘记自己的公有IP：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470013928.jpg)

其他的比如vpc-id、ami id(镜像id)、安全组、公钥名等都可以通过该方式获取。

如果是OpenStack，还可以使用OpenStack的metadata获取更多信息:

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470023332.jpg)

如上可获取虚拟机的租户ID、volume type等信息。当然邪恶点可以通过查看userdata获取虚拟机初始化root密码。AWS甚至可以查看AccessKeyId以及SecretAccessKey。

**04 总结**

如上总结了几种判断虚拟化环境类型的方法，不一定准确，仅供参考，当然也可能还有其他更好的方法。

如下是根据前面的结论写的一个探测虚拟化类型的脚本，不一定健壮完备，仅供参考：

![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470019989.jpg)
![](/home/attachment/201909/06/1218247_156775470063385.jpg)

虚拟机容器物理机

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aexon工程师武汉市文华区行政小区3号
2020-06-05 14:41

真不错，平时工作中还真这方面需求。由于知识水平有限无从下手。看了这篇受到了启发。谢谢

itpremier数据库管理员BJHLion
2019-09-19 19:00

不错

ashan项目经理天仁
2019-09-09 16:27

深度好文。

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