如何探测虚拟化环境是物理机、虚拟机还是容器？

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。最近有人问，如何判断一个虚拟shell环境到底是物理机、虚拟机还是容器？

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。

判断容器

目前应该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。如果你想和更多Docker技术专家交流，可以加我微信liyingjiese，备注『加群』。群里每周都有全球各大公司的最佳实践以及行业最新动态。

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实例的进程就为/sbin/init。

容器通过PID namespace实现与宿主机以及其他容器的进程PID隔离，但是所有容器的进程在宿主机是完全可见的，并且PID不一样。

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：

KERNEL_PATH=$(cat /proc/cmdline | tr ' ' '\n' | awk -F '=' '/BOOT_IMAGE/{print $2}')

test -e $KERNEL_PATH && echo "Not Sure" || echo "Container"

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：

# docker run -t -i --rm busybox cat /proc/1/cgroup

11:memory:/system.slice/docker-9da...11.scope

10:pids:/system.slice/docker-9da...11.scope

9:hugetlb:/system.slice/docker-9da...11.scope

8:blkio:/system.slice/docker-9da...11.scope

7:cpuset:/system.slice/docker-9da...11.scope

6:devices:/system.slice/docker-9da...11.scope

5:perf_event:/system.slice/docker-9da...11.scope

4:freezer:/system.slice/docker-9da...11.scope

3:cpuacct,cpu:/system.slice/docker-9da...11.scope

2:net_prio,net_cls:/system.slice/docker-9da...11.scope

1:name=systemd:/system.slice/docker-9da...11.scope

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：

cat /proc/1/cgroup | grep -qi docker \

&& echo "Docker" \

|| echo "Not Docker"

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：

[[ -f /.dockerenv ]] && echo "Docker" || echo "Not Docker"

rkt容器类似，输出结果如下:

# rkt --insecure-options=image run docker://busybox  --exec cat -- '/proc/1/cgroup'

如上的\x2d为-号：

{{{# python -c 'print("\x2d".decode())'

-

# echo "machine-rkt\x2dd6863650\x2da1fa\x2d4a12\x2db754\x2da4e6641023cd.scope" \

| sed 's/\\x2d/-/g'

machine-rkt-d6863650-a1fa-4a12-b754-a4e6641023cd.scope

因此判断一个虚拟环境是否rkt的脚本为：

cat /proc/1/cgroup | \

grep -q 'machine-rkt' \

&& echo 'rkt' \

|| echo 'not rkt'

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：

9:perf_event:/ 8:memory:/sandbox-8a8cb2 7:hugetlb:/ 6:freezer:/sandbox-55f57b 5:devices:/ 4:cpuset:/ 3:cpuacct:/sandbox-cf5b48 2:cpu:/sandbox-root-HaLK4d/sandbox-305dc7 1:blkio:/

猜测是一种叫BusyBox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。

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：

systemd-detect-virt

none

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：

lscpu | grep -Piq 'Hypervisor vendor' \

&& echo "Virtual Machine" \

|| echo "Physical Machine"

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：

# dmidecode -t system

System Information

Manufacturer: HP

Product Name: ProLiant DL380 Gen9

Version: Not Specified

Serial Number: 6CU6468KKD

UUID: 30393137-3136-4336-5536-3436384B4B44

Wake-up Type: Power Switch

SKU Number: 719061-B21

Family: ProLiant

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：

ipmitool lan print \

| grep -Pi 'IP Address\s+:' \

| cut -d ':' -f 2 \

| tr -d ' '

192.168.0.35

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。

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：

systemd-detect-virt

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：

lscpu | grep -i 'Hypervisor vendor' | cut -d ':' -f 2 | tr -d ' '

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：

# dmidecode -t system

# dmidecode 3.1

Getting SMBIOS data from sysfs.

SMBIOS 2.8 present.



Handle 0x0100, DMI type 1, 27 bytes

System Information

    Manufacturer: OpenStack Foundation

    Product Name: OpenStack Nova

    Version: 15.0.1

    Serial Number: 00310981-9899-e411-906e-00163566263e

    UUID: 1a48e29f-a023-48b8-b06b-afa63a9cff00

    Wake-up Type: Power Switch

    SKU Number: Not Specified

    Family: Virtual Machine

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：

$ sudo dmidecode -t system

System Information

    Manufacturer: Xen

    Product Name: HVM domU

    Version: 4.2.amazon

    Serial Number: ec24ea61-ebbd-d428-e3d0-50ca37b49074

    UUID: ec24ea61-ebbd-d428-e3d0-50ca37b49074

    Wake-up Type: Power Switch

    SKU Number: Not Specified

    Family: Not Specified

在Version中标明了Amazon字样。

阿里云虚拟机如下：

# dmidecode -t system

System Information

Manufacturer: Alibaba Cloud

Product Name: Alibaba Cloud ECS

Version: pc-i440fx-2.1

Serial Number: f1099eb2-f7b6-4b8f-a02e-0a004b66dc6a

UUID: F1099EB2-F7B6-4B8F-A02E-0A004B66DC6A

Wake-up Type: Power Switch

SKU Number: Not Specified

Family: Not Specified

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：

#!/bin/bash



detect_cloud_provider()

{

if dmidecode -t system | grep -qi 'amazon'; then echo "AWS"

    return 0

fi if dmidecode -t system | grep -qi 'openstack'; then echo "OpenStack"

    return 0

fi if dmidecode -t system | grep -qi 'alibaba'; then echo "Aliyun"

    return 0

fi

# ...

echo "Unknown"

return 1

}



detect_cloud_provider $@

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：

$ curl -L 169.254.169.254/latest/meta-data/instance-id && echo i-060a8dca9edf35512

获取内网IP：

$ curl -L 169.254.169.254/latest/meta-data/local-ipv4 && echo

192.168.0.111

获取instance type（规格）：

$ curl -L 169.254.169.254/latest/meta-data/instance-type && echo

t2.medium

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：

$ curl -L 169.254.169.254/latest/meta-data/public-ipv4 && echo

52.82.103.54

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：

# curl -sL 169.254.169.254/openstack/latest/meta_data.json \ | python -m json.tool { "availability_zone": "nova", "devices": [], "hostname": "int32bit-test-1", "launch_index": 0, "meta": { "cinder_img_volume_type": "07c40142-f06e-483c-8c27-2970579e94b1", "volume_type": "07c40142-f06e-483c-8c27-2970579e94b1" }, "name": "int32bit-test-1", "project_id": "ad19a76ab29c4e448d6efc9645369d0e", "random_seed": "...", "uuid": "1a48e29f-a023-48b8-b06b-afa63a9cff00" }

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。

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：

#!/bin/sh



detect_container()

{

if which systemd-detect-virt >/dev/null 2>&1; then TYPE=$(systemd-detect-virt -c)

    if [ "$TYPE" = "none" ]; then return 1

    else echo "Container: $TYPE"

        return 0

    fi fi if [ -n "$container" ]; then echo "Container: $container"

    return 0

fi if grep -qi docker /proc/1/cgroup; then echo "Container: Docker"

    return 0

fi if test -f /.dockerenv; then echo "Container: Docker"

    return 0

fi if grep -qi 'machine-rkt' /proc/1/cgroup; then echo "Container: rkt"

    return 0

fi

# Other container type detect here

return 1

}



detect_physical()

{

if ! lscpu | grep -qi 'Hypervisor vendor'; then echo "Physical: $(cat /sys/class/dmi/id/product_name)"

    return 0

fi return 1

}



detect_virtual_machine()

{

if lscpu | grep -qi 'Hypervisor vendor'; then HYPER_TYPE=$(lscpu | grep -i "Hypervisor vendor" \

        | cut -d ':' -f 2 | sed 's/^ *//g')

    if dmidecode -t system | grep -qi 'amazon'; then echo "Virtual Machine: AWS/$HYPER_TYPE"

    elif dmidecode -t system | grep -qi 'openstack'; then echo "Virtual Machine: OpenStack/$HYPER_TYPE"

    elif dmidecode -t system | grep -qi 'alibaba'; then echo "Virtual Machine: Aliyun/$HYPER_TYPE"

    else Manufacturer=$(dmidecode -t system | grep 'Manufacturer' \

            | cut -d ':' -f 2 | sed 's/^ *//g')

        ProductName=$(dmidecode -t system | grep 'Product Name' \

            | cut -d ':' -f 2 | sed 's/^ *//g')

        Version=$(dmidecode -t system | grep 'Version' \

            | cut -d ':' -f 2 | sed 's/^ *//g')

        echo "Virtual Machine: $Manufacturer $ProductName($Version)/$HYPER_TYPE"

    fi return 0

fi return 1

}



detect_virtual_type()

{

detect_container || detect_physical \

|| detect_virtual_machine || echo "Unknown"

}



detect_virtual_type "$@"

原文链接：如何探测虚拟化环境是物理机、虚拟机还是容器？

判断容器

判断物理机

判断虚拟机

总结

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