Openstack 之 使用disk-image-builder（DIB）制作镜像

Posted 2020-11-20

 

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    Openstack中的centos和ubuntu操作系统的镜像可以直接从社区直接下载下来使用，但是总是感觉有问题，cloud-init初始化程序是通用的，启动速度很慢，查了一下相关信息，发现是cloud-init进程会去访问外网一个地址，感觉使用起来用户体验很差。手工制作镜像是最符合实际使用需求的，想定制什么样的镜像都可以，但是有些费时费力。这里我尝试使用自动化镜像生成工具disk-image-builder（DIB）生成镜像，这个工具可以很方便的生成fedora和ubuntu系列的linux操作系统，对于windows不支持。

DIB是一个OpenStack工具，可以从https://git.openstack.org/cgit/openstack/diskimage-builder/tree/或  https://pypi.python.org/pypi/diskimage-builder/0.1.38 下载 。

DIB使用chroot的环境来构建镜像。目标是建立一个拥有Nova所需的所有组件的镜像，如trove所需的数据库镜像，ironic所需的支持硬件裸机的镜像。

操作记录：

useradd -s /bin/bash -d /opt/stack stack
设置stack账号密码为“stack” ，切换到stack用户执行：
su - stack
$ git clone https://git.openstack.org/openstack/diskimage-builder
使用visudo命令更改stack用户的sudo权限与root一致，运行命令visudo之后，找到“root    ALL=(ALL)       ALL”，在其后面增加下面这行：
stack   ALL=(ALL)       ALL
$ cd diskimage-builder
$ sudo pip install -r requirements.txt
$ sudo python setup.py install
确保你已经安装了qemu-img 和kpartx。如果没有安装，运行以下命令：
$ sudo yum install -y qemu kpartx

   至此，安装成功，使用  disk-image-create -h  查看该命令的使用方法

制作centos7镜像：

export DIB_DEV_USER_USERNAME=centos   //初始用户名centos
export DIB_DEV_USER_PASSWORD=centos   //初始密码centos
export DIB_DEV_USER_PWDLESS_SUDO=YES   //允许sudo
export DIB_CLOUD_INIT_DATASOURCES="ConfigDrive, OpenStack"   //cloud-init 的datasource是ConfigDrive, OpenStack
disk-image-create -a amd64 -t raw -o /opt/stack/images/centos7.raw centos7 vm  cloud-init-datasources devuser
注：-a amd64 64位操作系统，-t raw 裸格式，-o 文件路径，centos7 rm cloud-init-datasources devuser 都是element ，与上面的环境变量相呼应，比如DIB_DEV_USER_USERNAME环境变量在devuser这个element中用到，DIB_CLOUD_INIT_DATASOURCES 在cloud-init-datasources 中用到。

    
    然后上传镜像测试。

    $ vi admin-openrc.sh
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=default
export OS_USER_DOMAIN_NAME=default
export OS_PROJECT_NAME=admin
export OS_TENANT_NAME=admin
export OS_USERNAME=admin
export OS_PASSWORD=admin
export OS_AUTH_URL=    //你的实际openstack认证keystone地址 
export OS_INTERFACE=internal
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3

    上传镜像：

    $ openstack image create --disk-format raw --file /opt/stack/images/centos7.raw centos7-raw-628

    后面通过web界面生成虚拟机实例进行验证，主要验证以下几项：

    1.主机名称注入；

    2.是否能根据flavor动态调整磁盘大小；

    3.是否能注入密钥；

    注意，生成虚拟机的时候，需要选择一个带有DHCPagent的网络，cloud-init在注入元数据的时候需要访问地址169.254.169.254 ，这个地址的路由需要DHCPagent提供，否则，cloud-init访问不到相关元数据，虚拟机生成会出现问题。从另一个角度看，也可以不选网络，但是需要修改镜像里面cloud-init程序配置。

总结：

    openstack的使用维护过程中，镜像的制作和维护是一个重要内容，一般来说都有定制化的需求，比如需要更改yum源，定制安装包，如果使用手工方法制作非常耗时，使用官网直接下载的镜像不能做到定制，使用disk-image-builder可以大大提高制作镜像的效率。

    disk-image-builder的原理是把最初启动虚拟机时安装操作系统完成后的镜像保存为base镜像，基于该base镜像挂载到本地，然后chroot到根分区，根据不同的定制需要增加不同的模块，安装完成后保存为特定格式的镜像文件。

    使用DIB还有一个优点，就是每次制作完成一个镜像，比如centos7，第一次制作，会从网上下载基础镜像文件，第二次以及以后制作同一版本的镜像时，直接使用原来下载下来的镜像缓存文件，非常快。另外，如果网络不稳定，还可以提前准备好基础镜像，然后后面指定本地文件作为基础镜像。

    通过浏览element内的相关目录和环境变量，发现有很多可以挖掘的东西，比如里面有一个docker的element，可以从docker中生成镜像。

    对于openstack的ironic组件需要对硬件设备支持的镜像，对trove组件需要用到数据库镜像，这些需求可以引入新的element实现，如果手工来制作这些镜像，可以想象一下工作量是非常大的。

    即使不用ironic组件和trove数据库组件，我们也可以利用相关的element来生成数据库镜像或者支持硬件设备支持的镜像，也可以输出格式是iso的镜像。

    总之，通过丰富的element可以非常灵活高效的定制自己需要的镜像，不管这个镜像是给openstack用，还是直接制作成为iso镜像刻录成光盘装机使用都可以。