KVM--cloud-init 初始化虚拟机（十三）

2022-11-19 09:21:47 浏览数 (2)

cloud-init

cloud-init是云平台为Linux操作系统的虚拟机做系统初始化配置的开源服务软件。阿里云、AWS、Azure和OpenStack等主流云平台均支持cloud-init。cloud-init系统启动阶段完成系统初始化配置。包括但不限于下面的定制化工作

  • 设置默认语言环境
  • 设置实例主机名
  • 添加 ssh keys到 .ssh/authorized_keys
  • 设置用户密码
  • 配置网络安装软件包

为了实现 instance 定制工作，cloud-init 分为 4 个阶段执行任务

  1. local
  2. init
  3. config
  4. final

Install cloud-init

在虚拟机内安装cloud-init

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yum install cloud-init -y

配置文件在/etc/cloud目录，主配置文件为/etc/cloud/cloud.cfg

查看cloud-init版本

代码语言：javascript复制
cloud-init -v
/usr/bin/cloud-init 19.4

cloud-init 安装后将以下 4 个阶段执行的任务以服务的形式注册到系统中，比如在 systemd 的环境下，能够看到4个阶段分别对应的服务

  • local - cloud-init-local.service
  • init - cloud-init.service
  • config - cloud-config.service
  • final - cloud-final.service
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[root@kvm_host01 system]# ls  /etc/systemd/system/cloud*
cloud-config.service  cloud-final.service  cloud-init-local.service  cloud-init.service

local 阶段

cloud-init 阶段为执行的第一个阶段，此时不知道该如何配置网卡cloud-init 的任务就是从config drive 中获取配置信息，然后写入 /etc/network/interfaces 文件（如果是 centos 则写入 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-xxx）。如果没有 config drive，则将所有网卡配置成 dhcp 模式。非常关键的一步，只有当网卡正确配置后，才能获取到 metadata。

init config 和 final 阶段

正常情况下，在这三个阶段执行之前 instance 网络完成配置，并且已经成功获取到 metadata。cloud-init 的配置文件 /etc/cloud/cloud.cfg 定义了三个阶段分别要执行的任务，任务以 module 形式指定。instance 定制工作就是由module 完成的。module 决定做哪些定制化工作，而 metadata 则决定最终定制化的结果。

举个例子，如果 cloud.cfg 中指定了set_hostname 的 module，则意味着 cloud-init 会设置 instance 的主机名，而具体设置成哪个主机名则由 metadata 中hostname参数决定。有些 module 是有默认行为的，比如growpart，如果 metadata 中没有特别指定，它会自动扩展/分区。

cloud-init 典型应用

设置 hostname

cloud-init 默认会将 instance 的名字设置为 hostname。可利用 cloud-init 的set_hostname模块实现。set_hostname查询 metadata 中 hostname 信息，默认值就是 instance 的名字，配置指定hostname

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cloud-init：
#cloud-config
hostname: kvm_host01
fqdn: kvm_host01.example.com
manage_etc_hosts: true

参数说明如下

  • cloud-init 只会读取以**#cloud-config**开头的数据，这一行配置尤为关键。hostname: kvm_host01 参数传入 cloud-init 将 hostname 设置为kvm_host01 。
  • manage_etc_hosts: true 参数传入 cloud-init 更新 /etc/hosts 文件。

定制用户初始密码

用set-passwords模块为用户设置密码并启用密码登录。

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#cloud-config
ssh_pwauth: true
disable_root: false
chpasswd:
  list: |
     root:q1w2E#R$
     centos:newpassword
  expire: False

参数说明如下

  • root 和 ubuntu 用户密码设置为 q1w2E#R$和newpassword。
  • ssh_pwauth 启用密码登录

KVM使用cloud-init 初始化虚拟机

1，虚拟机安装cloud-init

代码语言：javascript复制
yum install cloud-init -y

检查Cloud-Init工具相关配置是否成功

执行以下命令无错误发生，说明Cloud-Init配置成功

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[root@kvm-node1 mnt]# cloud-init init --local
Cloud-init v. 19.4 running 'init-local' at Sun, 12 Jun 2022 08:13:55  0000. Up 2258404.99 seconds.

注意:在多次使用cloud-init 初始化虚拟机时需要提前删除虚拟机/var/lib/cloud目录下产生的旧数据，否则cloud-init 初始化无法重新执行！！！

2，创建 ssh 密钥对

生成名为“id_rsa”和“id_rsa.pub”的文件

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ssh-keygen -t rsa -b 4096 -f id_rsa -C kvm -N "" -q

ssh-keygen常用参数

-t：指定生成密钥的类型，默认使用SSH2d的rsa

-f：指定生成密钥的文件名，默认id_rsa（私钥id_rsa，公钥id_rsa.pub）

-P：提供旧密码，空表示不需要密码（-P ‘’）

-N：提供新密码，空表示不需要密码(-N ‘’)

-b：指定密钥长度（bits），RSA最小要求768位，默认是2048位；DSA密钥必须是1024位（FIPS 1862标准规定）

-C：提供一个新注释

-R hostname：从known_hosta（第一次连接时就会在家目录.ssh目录下生产该密钥文件）文件中删除所有属于hostname的密钥

3，创建cloud init 虚拟机初始化文件

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#cloud-config
hostname: kvm_host01
fqdn: kvm_host01.example.com
manage_etc_hosts: true
users:
  - name: centos
    sudo: ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL
    groups: where
    home: /home/centos
    shell: /bin/bash
    lock_passwd: false
    ssh_authorized_keys:
     - ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQDZXq7aQtDGwf3UDhQJxxuBJlCQzVxqSBlALTj1v87dRE8shuCOh3T5N42nSH71p xSrCUp8ZZNVnrosS9P9wQl5unwKwJ7R1PAZJl19doNawvWh5NoYPRRKrtap9QrOyfPWGJ2pqYhoBZ5cnX/IQ1QtcX4 LdZ4kZgDkjo5VZNkuS16sRskvf8c5hsjZKyxHujfgeigxosR4ibGL5BpOHs1vgIJBzO1c64pKaZuHv5wZKFQNrc1E08zWRv wESsdd4S9Svoc2WxWNTlwE2DuYtAC WabggUkGmorfSWf8U2yn8xrwqegmCiJWE9i aX1rIFOeQVsnbVhcmx4Y9TMpj root@kvm-node1
  - name: root
    ssh_authorized_keys:
     - ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQDZXq7aQtDGwf3UDhQJxxuBJlCQzVxqSBlALTj1v87dRE8shuCOh3T5N42nSH71p xSrCUp8ZZNVnrosS9P9wQl5unwKwJ7R1PAZJl19doNawvWh5NoYPRRKrtap9QrOyfPWGJ2pqYhoBZ5cnX/IQ1QtcX4 LdZ4kZgDkjo5VZNkuS16sRskvf8c5hsjZKyxHujfgeigxosR4ibGL5BpOHs1vgIJBzO1c64pKaZuHv5wZKFQNrc1E08zWRv wESsdd4S9Svoc2WxWNTlwE2DuYtAC WabggUkGmorfSWf8U2yn8xrwqegmCiJWE9i aX1rIFOeQVsnbVhcmx4Y9TMpj root@kvm-node1

# only cert auth via ssh (console access can still login)
ssh_pwauth: true
disable_root: false
chpasswd:
  list: |
     root:q1w2E#R$
     centos:newpassword
  expire: False

package_update: true
packages:
  - vim-enhanced
  - net-tools
  - tcpdump
  - sysstat
timezone: Asia/Shanghai
# manually set BOOTPROTO for static IP
# older cloud-config binary has bug?
runcmd:
    - [ sh, -c, 'sed -i s/BOOTPROTO=static/BOOTPROTO=dhcp/ /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0' ]
    - [ sh, -c, 'ifdown eth0 && sleep 1 && ifup eth0 && sleep 1 && ip a' ]
# written to /var/log/cloud-init.log, /var/log/messages
final_message: "The system is finally up, after $UPTIME seconds"

4，封装cloud_init数据镜像

（1）制作镜像需要cloud-localsd命令，默认没有安装

代码语言：javascript复制
yum install cloud-utils -y

（2）制作cloud_init 镜像

代码语言：javascript复制
#生成初始化镜像
cloud-localds -m local  cloudinit.img cloud_init.cfg
#查看镜像信息
[root@kvm-node1 system]# qemu-img  info  /mnt/cloudinit.img
image: /mnt/cloudinit.img
file format: raw
virtual size: 366K (374784 bytes)
disk size: 36K

-m指定的cloud-init的工作模式，local的意思是不需要依赖网络，我们没有使用metadata service，所以不需要网络。

5，创建虚拟机

代码语言：javascript复制
# create guest VM 
virt-install --name guest-rhel7 
  --virt-type kvm --memory 2048 --vcpus 2 
  --boot hd,menu=on 
  --disk path=cloudinit.img ,device=cdrom 
  --disk  path=/kvm/img/node01.img,format=qcow2,bus=virtio 
  --os-type Linux --os-variant rhel7 
  --network bridge=br0,model=virtio 
  --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole

6，访问虚拟机

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ssh centos@192.168.100.108 -i /mnt/id_rsa

7，查看cloud-init日志

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# cloud logs
sudo less /var/log/cloud-init.log
# cloud logs output
sudo grep cloud-init /var/log/messages

8，禁用cloud-init初始化系统

主机名、网络配置、软件包初始化完成后，在虚拟机中禁用 cloud-init服务

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# flag that signals that cloud-init should not run
sudo touch /etc/cloud/cloud-init.disabled
# optional, remove cloud-init completely
sudo yum remove cloud-init
# shutdown VM so CDROM seed can be ejected
sudo shutdown -h now

9，虚拟机弹出cloud-init 磁盘

虚拟机重新打开电源时，将不再调用 cloud-init

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# get name of target path
targetDrive=$(virsh domblklist guest-rhel7 | grep cloudinit.img  | awk {' print $1 '})
# force ejection of CD
virsh change-media guest-rhel7 --path $targetDrive --eject --force
ssh 面向对象编程 数据加密服务 编程算法

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