使用kvm制作OpenStack平台Windows镜像
使用kvm制作OpenStack平台Windows镜像
运行环境
- 系统环境：ubuntu-18.04
- kvm版本：2.11.1
镜像软件准备
- 系统版本：Windows server 2016 x64
- virtio驱动：virtio-win-0.1.208.iso
- CloudBase-init：CloudbaseInitSetup_0_9_9_x64.msi
关于virtio: kvm因为使用了硬件虚拟化，所以其cpu方面的运行效率是很高的。不过，kvm在I/O虚拟化方面，传统的方式是利用QEMU纯软件的方式来模拟I/O设备， 这样每次虚机发起I/O请求的时候，KVM内核模块会捕获这次请求，然后处理后将其放入I/O共享页，并通知用户空间中运行的QEMU程序。 QEMU获得I/O操作，交由硬件模拟代码（Emulation）来模拟出本次I/O操作之后，将结果放回I/O共享页，同时通知KVM内核模块读取I/O共享页的操作结果，把结果返回给虚机。 由于这种方式每次I/O操作经过的路径很复杂，其效率很低。所以就提出了virtio这种方案，virtio其实就是一个运行于Hypervisor之上的api接口， 让客户机知道自己运行于虚拟化环境中，进行I/O操作的时候通过virtio与Hypervisor通信，从而是虚机有更好的性能。
CloudBase-init简介
cloudbase-init 是 Windows 和其他系统的云初始化程序，可以设置主机名、创建用户、设置静态ip、设置密码等。对应的linux初始化程序是cloudinit，都是开源的Python项目。官方文档：http://cloudbase-init.readthedocs.io/en/latest/index.html
实现功能：
- 初始化ip
- 初始化主机名
- 初始化用户
- 自动扩展磁盘
配置文件路径： C:\Program Files or C:\Program Files (x86) as Cloudbase Solutions\Cloudbase-Init目录中. 其中目录结构如下所示:
- bin - 可执行文件和其他二进制文件.
- conf - 配置文件
- log - cloudbase-init相关日志.
- LocalScripts - 用户提供的脚本
安装完成之后, cloudbase-init 作为一个使用服务和通过插件去执行的两个步骤的服务, 通过这种方式去支持所有的配置. 根据平台不同的插件可能需要重启.
安装kvm环境
安装准备
kvm虚拟化技术需要硬件的支持，首先检查服务器（或其它）是否支持虚拟化。执行下面命令只要有输出代表都支持虚拟化
# egrep -o '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo
vmx
vmx安装kvm
#sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-bin qemu virt-manager bridge-utils测试kvm是否安装成功
# kvm --version
QEMU emulator version 2.11.1(Debian 1:2.11+dfsg-1ubuntu7.38) #输出版本信息则为成功
Copyright (c) 2003-2017 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers验证KVM内核是否加载成功
# lsmod | grep kvm
kvm_intel 237568 0
kvm 626688 1 kvm_intel
irqbypass 16384 1 kvm #输出为此内容则为成功。若KVM内核没加载执行下面命令加载：
解决方法 直接执行下面两条命令： # sudo modprobe kvm # sudo modprobe kvm-intel ( or kvm-amd )
证实KVM正常运行
# virsh -c qemu:///system list
Id Name State
---------------------------------------------------- #输出为此内容则为正常。如果提示你没权限操作，则需要将当前操作账户添加进libvirtd组
添加命令 # sudo usermod -G libvirtd -a fdc
确认libvirtld后台服务是否启动
# systemctl status libvirt-bin
● libvirtd.service - Virtualization daemon
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/libvirtd.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Thu 2021-12-16 18:34:19 CST; 18h ago
Docs: man:libvirtd(8)
https://libvirt.org
Main PID: 13143 (libvirtd)
Tasks: 20 (limit: 32768)
CGroup: /system.slice/libvirtd.service
├─13143 /usr/sbin/libvirtd #输出为此内容则为正常运行。 调出kvm图形化界面
通过vnc远程Ubuntu在终端输入下面命令调出kvm图形化界面
# sudo virt-manager使用kvm制作镜像
创建虚拟机
# mkdir -p /data/iso/
# cd /data/iso
# wget http://hudisk.tpddns.cn:8090/Ubuntu/ubuntu-18.04.3-desktop-amd64.iso
# wget http://hudisk.tpddns.cn:8097/openstack_image/virtio-win-0.1.208.iso
# ll
总用量 7814704
drwxr-xr-x 2 root root 4096 12月 16 18:48 ./
drwxr-xr-x 4 root root 4096 12月 16 18:46 ../
-rwx------ 1 libvirt-qemu kvm 7445807104 12月 16 18:47 cn_windows_server_2016_vl_x64_dvd_11636695.iso*
-rw-r--r-- 1 root root 556431360 12月 16 20:53 virtio-win-0.1.208.iso- 创建虚拟机磁盘文件存放目录
- 使用qemu-img命令创建一个qcow2格式的虚拟机磁盘文件
# mkdir /data/kvm
# qemu-img create -f qcow2 /data/kvm/windows2016.qcow2 15G- 使用virt-install命令创建虚拟机
# virt-install --name winserver2022 --memory 8192 --vcpus 4 --network network=default,model=virtio --disk path=/data/kvm/windows2022.qcow2,format=qcow2,device=disk,bus=virtio --cdrom /data/iso/SERVER_EVAL_x64FRE_zh-cn.iso --disk path=/data/iso/virtio-win-0.1.221.iso,device=cdrom --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --virt-type kvm --os-type windows --os-variant win2k16 --boot cdrom上面的–os-type windows --os-variant win2k16 可以使用osinfo-query os命令查看对应版本的–os-variant值
创建的虚拟机启动不了，磁盘启动顺序出现问题，加载顺序错误，导致加载不了，原因是是虚拟机的.xml文件中系统镜像iso标记成了hdb,而驱动文件的iso标记成了hda。
解决办法 # 在虚拟机的.xml文件中调整设备启动顺序即可 <os> <type arch=x86_64 machine=pc-i440fx-bionic>hvm</type> <boot dev=hdb/> #系统iso <boot dev=hda/> #驱动iso </os>
加载VirtIO Driver，安装磁盘驱动
默认情况下Windows检测不到可用的安装磁盘，我们需要先安装磁盘驱动。 安装Win2k12R2时，选择【手动加载磁盘驱动】 浏览D:\viostor\2k8R2\amd64\viostor.inf 添加选中文件，点击【下一步】进行安装
注意：我们也可以在此步骤安装其他驱动，但是不推荐， 因为有些驱动系统检测不到，会被隐藏，需要去掉【隐藏与系统硬件不匹配的驱动】的对勾， 才能看到相应的.inf文件进行安装
装其他virtio驱动、启动balloon服务
PCI简易通信控制器-安装vioserial驱动
内存控制器-安装Balloon驱动
网络适配器-安装NetKVM驱动
存储控制器-安装vioscsi驱动
#各个驱动安装操作一致，
cd C:\Windows\System32
pnputil.exe -i -a D:\NetKVM\2k16\amd64\netkvm.inf
pnputil.exe -i -a D:\vioscsi\2k16\amd64\vioser.inf
pnputil.exe -i -a D:\vioserial\2k16\amd64\vioser.inf
pnputil.exe -i -a D:\viostor\2k16\amd64\vioser.inf
安装guest-agent
进入驱动D:\guest-agent\ ，双击安装64bit的qemu-ga即可。
之后需要启动balloon服务（ceilometer采集虚拟机内存监控信息所用）
将virtio中的 balloon文件夹放到， c:\Program Files下（和qemu-ga安装目录位置相同即可），在命令行或者图形界面运行次程序，
在服务里面查看有个 Balloon Service 确保服务启动和开机自启动安装cloudbase-init
从上面提供的连接下载安装包，然后拷贝到虚拟机里面直接双击安装。
配置文件如下:C:\Program Files\Cloudbase Solutions\Cloudbase-Init下两个文件。
Cloudbase-init.conf
Cloudbash-init-unattend.conf
[DEFAULT]
# 创建什么用户以及用户属于什么组.
username=Admin #一般都是改为Administrator
groups=Administrators
inject_user_password=true # 从元数据中获取密码 (非随机).
# 那个设备是可能的配置驱动 (元数据).
config_drive_raw_hhd=true
config_drive_cdrom=true
# 与ubuntu中功能相同的tar命令默认路径.
bsdtar_path=C:\Program Files (x86)\Cloudbase Solutions\Cloudbase-Init\bin\bsdtar.exe
# 日志等级.
verbose=true
debug=true
# 日志存放路径.
logdir=C:\Program Files (x86)\Cloudbase Solutions\Cloudbase-Init\log\
logfile=cloudbase-init-unattend.log
default_log_levels=comtypes=INFO,suds=INFO,iso8601=WARN
logging_serial_port_settings=
# 启用最大传输单元和时间同步服务.
mtu_use_dhcp_config=true
ntp_use_dhcp_config=true
# 存放用户用于执行的脚本的路径.
local_scripts_path=C:\Program Files (x86)\Cloudbase Solutions\Cloudbase-Init\LocalScripts\
# 服务将会检测以下驱动直到某个能够成功获取元数据.
metadata_services=cloudbaseinit.metadata.services.configdrive.ConfigDriveService, #可以开启ConfigDrive和httpservice（Openstack）
cloudbaseinit.metadata.services.httpservice.HttpService,
cloudbaseinit.metadata.services.ec2service.EC2Service,
cloudbaseinit.metadata.services.maasservice.MaaSHttpService
# 需要执行的插件.
plugins=cloudbaseinit.plugins.common.mtu.MTUPlugin,
cloudbaseinit.plugins.common.sethostname.SetHostNamePlugin,
cloudbaseinit.plugins.windows.extendvolumes.ExtendVolumesPlugin,
cloudbaseinit.plugins.windows.userdata.UserDataPlugin,
cloudbaseinit.plugins.windows.setuserpassword.SetUserPasswordPlugin,
cloudbaseinit.plugins.windows.localscripts.LocalScriptsPlugin
# 其他配置.
allow_reboot=false # allow the service to reboot the system
stop_service_on_exit=false建议将两个文件中下面三行内容删掉，这样每次新建实例就不需要更改密码，使用安装系统的时候设置的密码进系统。 username=Admin groups=Administrators inject_user_password=true
OpenStack导入镜像
- 现在镜像磁盘文件比较大需要使用qemu-img命令压缩文件,压缩之后大概6G左右，然后传到OpenStac控制节点。
# cd /data/kvm/
# qemu-img convert -c -O qcow2 windows2016.qcow2 Windows_server_2016_x64.qcow2- 在OpenStack控制节点上使用glance命令导入到OpenStack镜像池中
# glance image-create --name "Windows_server_2016_x64_2021-12-16" --file /root/Windows_server_2016_x64.qcow2 --disk-format qcow2 --container-format bare --visibility public --progress
[=============================>] 100%
+------------------+--------------------------------------+
| Property | Value |
+------------------+--------------------------------------+
| checksum | f6c1ed7911f488f2a0e7439b2e9d78ac |
| container_format | bare |
| created_at | 2021-12-17T03:57:12Z |
| disk_format | qcow2 |
| id | 38357c53-fbac-4848-b6f5-aa7f2fd567e9 |
| min_disk | 0 |
| min_ram | 0 |
| name | Windows_server_2016_x64_2021-12-16 |
| owner | 463600ca3a754a1a8eda96d2adf875ef |
| protected | False |
| size | 5935333376 |
| status | active |
| tags | [] |
| updated_at | 2021-12-17T03:57:44Z |
| virtual_size | None |
| visibility | public |
+------------------+--------------------------------------+- 查看镜像
# glance image-list
+--------------------------------------+------------------------------------+
| ID | Name |
+--------------------------------------+------------------------------------+
| b03f6ada-594f-4e5d-bb3c-3dbdbced6fe8 | Centos7-2019-03-21 |
| 64ad4b9a-e8cc-442e-870c-198ec01dd423 | Centos7-2020-03-06 |
| c2b7c8a7-3ae6-4c11-9c48-50b28e3c00da | Centos7-2021-08-10 |
| 55949724-bc48-409b-9d60-e6aa650fbd01 | Centos7-2021-11-26 |
| b66ae266-297c-41c2-9d8d-c01de9fe5b11 | Centos7-2021-11-27 |
| d2b5c6bc-f270-4391-80dd-fb653808c9e6 | cirros-qcow2 |
| f7bd732d-8637-41ee-9b61-3c34deac1028 | Windows_server_2012_r2_x64 |
| 38357c53-fbac-4848-b6f5-aa7f2fd567e9 | Windows_server_2016_x64_2021-12-16 | #有了
+--------------------------------------+------------------------------------+下载镜像命令
# glance image-download --file windows_2016.qcow2 38357c53-fbac-4848-b6f5-aa7f2fd567e9最后就可以开机器了 😎
腾讯云开发者
