別以為真懂Openstack: 虛擬機器建立的50個步驟和100個知識點(3)
四、Nova-compute
步驟17：nova-compute接收到請求後，透過Resource Tracker將建立虛擬機器所需要的資源宣告佔用
步驟18：呼叫Neutron API配置Network，虛擬機器處於Networking的狀態
需要注意的是，這一步雖然是配置Network，但是主要是資料結構的準備，真正的裝置並沒有建立。
由於在建立虛擬機器的時候，我們指定了將虛擬機器放到哪個private network裡面，因而在建立真正的裝置之前，所有的資訊都需要準備好。
這裡的知識點設計Network的建立，然而這一步其實在虛擬機器建立之前就應該做好。
一個最簡單的場景是透過下面的指令碼建立網路
#!/bin/bash
TENANT_NAME="openstack"
TENANT_NETWORK_NAME="openstack-net"
TENANT_SUBNET_NAME="${TENANT_NETWORK_NAME}-subnet"
TENANT_ROUTER_NAME="openstack-router"
FIXED_RANGE="192.168.0.0/24"
NETWORK_GATEWAY="192.168.0.1"
PUBLIC_GATEWAY="172.24.1.1"
PUBLIC_RANGE="172.24.1.0/24"
PUBLIC_START="172.24.1.100"
PUBLIC_END="172.24.1.200"
TENANT_ID=$(keystone tenant-list | grep " $TENANT_NAME " | awk '{print $2}')
(1) TENANT_NET_ID=$(neutron net-create --tenant_id $TENANT_ID $TENANT_NETWORK_NAME --provider:network_type gre --provider:segmentation_id 1 | grep " id " | awk '{print $4}')
(2) TENANT_SUBNET_ID=$(neutron subnet-create --tenant_id $TENANT_ID --ip_version 4 --name $TENANT_SUBNET_NAME $TENANT_NET_ID $FIXED_RANGE --gateway $NETWORK_GATEWAY --dns_nameservers list=true 8.8.8.8 | grep " id " | awk '{print $4}')
(3) ROUTER_ID=$(neutron router-create --tenant_id $TENANT_ID $TENANT_ROUTER_NAME | grep " id " | awk '{print $4}')
(4) neutron router-interface-add $ROUTER_ID $TENANT_SUBNET_ID
(5) neutron net-create public --router:external=True
(6) neutron subnet-create --ip_version 4 --gateway $PUBLIC_GATEWAY public $PUBLIC_RANGE --allocation-pool start=$PUBLIC_START,end=$PUBLIC_END --disable-dhcp --name public-subnet
(7) neutron router-gateway-set ${TENANT_ROUTER_NAME} public
- 為這個Tenant建立一個private network，不同的private network是需要透過VLAN tagging進行隔離的，互相之間broadcast不能到達，這裡我們用的是GRE模式，也需要一個類似VLAN ID的東西，稱為Segment ID
- 建立一個private network的subnet，subnet才是真正配置IP網段的地方，對於私網，我們常常用192.168.0.0/24這個網段
- 為這個Tenant建立一個Router，才能夠訪問外網
- 將private network連線到Router上
- 建立一個External Network
- 建立一個Exernal Network的Subnet，這個外網邏輯上代表了我們資料中心的物理網路，透過這個物理網路，我們可以訪問外網。因而PUBLIC_GATEWAY應該設為資料中心裡面的Gateway， PUBLIC_RANGE也應該和資料中心的物理網路的CIDR一致，否則連不通，而之所以設定PUBLIC_START和PUBLIC_END，是因為在資料中心中，不可能所有的IP地址都給Openstack使用，另外可能搭建了VMware Vcenter，可能有物理機器，僅僅分配一個區間給Openstack來用。
- 將Router連線到External Network
經過這個流程，從虛擬網路，到物理網路就邏輯上聯通了。
然而真正的建立底層的裝置，卻是透過具體的命令來的，本人總結了一下：
當然還有更復雜的場景，參考這篇文章
步驟19：生成MAC Address
步驟20: 獲取DHCP Server的配置
步驟21：獲取Network的資訊
步驟22：獲取Security Group的資訊
步驟23：拿著所有的資訊，建立Port物件，是一個Tap device，當然真正的裝置還沒有建立
步驟24：呼叫Libvirt Driver建立虛擬機器
五、Image
在建立Instance之前，當然需要Image，Image後來發現是一個大學問。
在Openstack裡面，對於KVM，應用到的Image格式主要是兩種RAW和qcow2，
raw格式簡單，容易轉換為其他的格式。需要檔案系統的支援才能支援sparse file，效能相對較高。
qcow2是動態的，相對於raw來說，有下列的好處：
- 即便檔案系統不支援sparse file，檔案大小也很小
- Copy on write
- Snapshot
- 壓縮
- 加密
具體的格式和特點，參考下面的文章
QEMU KVM libvirt手冊(4) – images
建立一個image，有多種方法
一種方法是透過virt-install，講hard disk設為一個image檔案, 從CDROM啟動一個虛擬機器，按照正常的安裝流程來，最後作業系統安裝好，image再經過qemu-img進行處理，壓縮，最終形成image。
參考文章
當然現在有了更先進的方法，就是libguestfs，它可以輕鬆基於已有版本的image建立一個你想要的image，就是virt-builder
參考文章
當然一個可以在Openstack裡面使用的image，絕不是僅僅安裝一個作業系統那麼簡單。
在OpenStack Virtual Machine Image Guide中詳細寫了一個Linux Image的各種需求
- Disk partitions and resize root partition on boot (cloud-init)
- No hard-coded MAC address information
- Ensure ssh server runs
- Disable firewall
- Access instance by using ssh public key (cloud-init)
- Use cloud-init to fetch the public key
- Process user data and other metadata (cloud-init)
- Ensure image writes boot log to console
另外加幾條：
- 包含MBR和bootloader，可以自啟動
- 支援virtio的disk和network driver
- 使用DHCP分配IP
當一個Linux的Image安裝完畢後，總要測試一下：
- 能透過key ssh上去嗎
- 能夠檔案注入嗎
- cloud-init是否執行了
- 檔案系統被resize為flavor大小了嗎
- hostname設為檔名嗎
- timezone設的對嗎
- /etc/fstab乾淨正確嗎
- 虛擬機器的log被正確輸出了嗎
- /tmp路徑下乾淨嗎
- 能打snapshot嗎
- block storage新增後能正常看到和使用嗎
對於windows image，卻要複雜的多，windows真的不是對cloud友好的。
- 首先必須用virt-install將windows系統安裝好。
- windows要想使用virtio，就必須將windows版本的virtio安裝好。即便安裝好，還要在device manager裡面update driver才好。
- Remote Access要開啟，要不怎麼遠端桌面啊。
- 安裝一個SSH Server吧，有時候需要建立虛擬機器後，自動執行指令碼安裝東西，不能透過遠端桌面來。
- 安裝windows版本的cloud-init cloudbase-init
- 別忘了執行windows update來更新windows，否則會有很多安全漏洞。
- 在device manager裡面新增一個serial console的device
- windows的硬碟佔用通常很大，執行一下disk cleanup tool可以清空一些硬碟。
- 微軟有一個SDelete工具，可以講未分配的空間設為0，從而可以壓縮硬碟。
- 別忘了License問題。
- 有時候windows配置網路的時候，會彈出對話方塊，這是家庭網路，工作網路，還是公共網路？這會使得網路配置死在哪裡，在登錄檔裡幹掉他。
- 執行sysprep
對於cloud-init，參考下面的文章
在ubuntu中，cloud-init主要包括
配置檔案在/etc/cloud下面，預設的cloud.cfg如下
root@dfasdfsdafasdf:/etc/cloud# cat cloud.cfg
# The top level settings are used as module
# and system configuration.
# A set of users which may be applied and/or used by various modules
# when a 'default' entry is found it will reference the 'default_user'
# from the distro configuration specified below
users:
- default
# If this is set, 'root' will not be able to ssh in and they
# will get a message to login instead as the above $user (ubuntu)
disable_root: true
# This will cause the set+update hostname module to not operate (if true)
preserve_hostname: false
# Example datasource config
# datasource:
# Ec2:
# metadata_urls: [ 'blah.com' ]
# timeout: 5 # (defaults to 50 seconds)
# max_wait: 10 # (defaults to 120 seconds)
# The modules that run in the 'init' stage
cloud_init_modules:
- migrator
- seed_random
- bootcmd
- write-files
- growpart
- resizefs
- set_hostname
- update_hostname
- update_etc_hosts
- ca-certs
- rsyslog
- users-groups
- ssh
# The modules that run in the 'config' stage
cloud_config_modules:
# Emit the cloud config ready event
# this can be used by upstart jobs for 'start on cloud-config'.
- emit_upstart
- disk_setup
- mounts
- ssh-import-id
- locale
- set-passwords
- grub-dpkg
- apt-pipelining
- apt-configure
- package-update-upgrade-install
- landscape
- timezone
- puppet
- chef
- salt-minion
- mcollective
- disable-ec2-metadata
- runcmd
- byobu
# The modules that run in the 'final' stage
cloud_final_modules:
- rightscale_userdata
- scripts-vendor
- scripts-per-once
- scripts-per-boot
- scripts-per-instance
- scripts-user
- ssh-authkey-fingerprints
- keys-to-console
- phone-home
- final-message
- power-state-change
# System and/or distro specific settings
# (not accessible to handlers/transforms)
system_info:
# This will affect which distro class gets used
distro: ubuntu
# Default user name + that default users groups (if added/used)
default_user:
name: ubuntu
lock_passwd: True
gecos: Ubuntu
groups: [adm, audio, cdrom, dialout, dip, floppy, netdev, plugdev, sudo, video]
sudo: ["ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL"]
shell: /bin/bash
# Other config here will be given to the distro class and/or path classes
paths:
cloud_dir: /var/lib/cloud/
templates_dir: /etc/cloud/templates/
upstart_dir: /etc/init/
package_mirrors:
- arches: [i386, amd64]
failsafe:
primary:
security: http://security.ubuntu.com/ubuntu
search:
primary:
-
-
security: []
- arches: [armhf, armel, default]
failsafe:
primary:
security:
ssh_svcname: ssh
工作資料夾在/var/lib/cloud
root@dfasdfsdafasdf:/var/lib/cloud/instance# ls
boot-finished datasource obj.pkl sem user-data.txt.i vendor-data.txt.i
cloud-config.txt handlers scripts user-data.txt vendor-data.txt
另外就是cloud-init的命令
/usr/bin/cloud-init
如果我們開啟它，發現他是python檔案，如果執行/usr/bin/cloud-init init，則會執行cloud_init_modules:下面的模組，我們以resizefs為例子
/usr/bin/cloud-init 中會呼叫main_init，裡面會呼叫run_module_section
這就呼叫到python程式碼裡面去了，所以cloud-init另一個部分就是python程式碼部分
/usr/lib/python2.7/dist-packages/cloudinit
我們發現裡面有這個檔案/usr/lib/python2.7/dist-packages/cloudinit/config/cc_resizefs.py
裡面是
def _resize_btrfs(mount_point, devpth): # pylint: disable=W0613
return ('btrfs', 'filesystem', 'resize', 'max', mount_point)
def _resize_ext(mount_point, devpth): # pylint: disable=W0613
return ('resize2fs', devpth)
def _resize_xfs(mount_point, devpth): # pylint: disable=W0613
return ('xfs_growfs', devpth)
def _resize_ufs(mount_point, devpth): # pylint: disable=W0613
return ('growfs', devpth)
哈哈，終於找到resize的根源了。
說完了建立image，還需要了解修改image，我們的檔案注入，就是對image的修改。
有三種方式：透過mount一個loop device，透過qemu的network block device，或者最先進的，透過libguestfs
總結成了一篇文章
對於qemu-nbd，有文章
QEMU KVM Libvirt手冊(6) – Network Block Device
對於libguestfs，我也寫了一些筆記
libguestfs手冊(2)：guestfish command
對於檔案注入，有文章
對於如何打snapshot，分多種，有文章
QEMU KVM Libvirt手冊(5) – snapshots
[轉] External(and Live) snapshots with libvirt
[轉] Snapshotting with libvirt for qcow2 images
步驟26：從Glance下載Image，作為base
步驟27：基於base image，建立qcow2的image
步驟28：resize image的大小，和filesystem的大小無關
步驟29：配置configuration drive
步驟30：配置檔案注入
來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/18796236/viewspace-1840121/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。
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