腾讯云自定义镜像为何不支持购买cvm时将一并加购的数据盘初始化

需求：想要购买cvm时初始化数据盘

解决方案：购买cvm的时候，选公共镜像，在cvm购买界面上一并加购数据盘并勾选初始化复选框，然后就会自动化分好区；自定义镜像不行，平台的考虑是：自定义镜像千差万别，平台无法确认客户自定义镜像的init环境，因此前端才没设计那个勾选按钮，不过初始化数据盘本质上是通过init的userdata起作用的，理论上在userdata里传入选公共镜像时勾选初始化数据盘后userdata部分的代码的话，自定义镜像也可以实现初始化数据盘，前提是自定义镜像的init是ok的（linux对应cloudinit，windows对应cloudbase-init）

优化后的windows数据盘初始化代码如下（仅供参考，风险自担）

原本代码里没有匹配上大小是TB的情况，所以大盘不会被初始化，然后我加了匹配大盘的逻辑，把日志输出弄细了些方便出现异常的时候可以回溯定位问题，并增加了≥16TB盘的逻辑：超过16T的盘应该按8192的块大小分区，默认块大小4096最大只能支持到16T分区，超过16TB的那部分空白空间用不上

目前在2008R2、2012R2、2016、2019、2022中文版测试挂20块32000GB的盘进行极限测试是可以顺利初始化的

#ps1

$Global:UserMount = 'E'
$Global:TotalDataDisk = 0
$disks =Get-WmiObject Win32_DiskDrive |   Where {$_.Partitions -eq 0} | select DeviceID,Size|findstr /i PHYSICALDRIVE | ForEach-Object { ($_.split("E ")[1].PadLeft(2)) + ',' + ($_.Split(" ")[-1]) }|sort

function SetAllDiskOnline {
    Write-Output 'SetAllDiskOnline' >> C:\disk_init.txt
    $DiskList = 'list disk' | diskpart.exe
    Write-Output $DiskList >> C:\disk_init.txt
    foreach ($Disk in $DiskList) {
        if ($Disk -match 'Disk\s+(?<DiskIdx>\d+) | \u78c1\u76d8\s+(?<DiskIdx>\d+)') {
            $DiskIdx = $Matches.DiskIdx
            Write-Output "Setting disk $DiskIdx online" >> C:\disk_init.txt
            if ([int]$DiskIdx -ge 1) {
                $Global:TotalDataDisk = $Global:TotalDataDisk + 1
                $DiskOps = @"
select disk $DiskIdx
online disk
san policy=OnlineAll
exit
"@
                $DiskOps | diskpart.exe | Out-Null
                Start-Sleep -Seconds 0.1
            }
        }
    }
}

function CheckShouldInit {
    Write-Output 'CheckShouldInit' >> C:\disk_init.txt
    $VolumeList = 'list volume' | diskpart.exe
    $TotalVolume = 0
    foreach ($Volume in $VolumeList) {
        if ($Volume -match 'Volume\s+(?<VolumeIdx>\d+) | \u5377\s+(?<VolumeIdx>\d+)') {
            $TotalVolume = $TotalVolume + 1
        }
    }
    if ($TotalVolume -gt 3) {
        Write-Output 'Not a new instance, exit' >> C:\disk_init.txt
        exit
    }
    Write-Output 'New instance to be initilized' >> C:\disk_init.txt
}

function InitDataDisk {
    Write-Output 'InitDataDisk' >> C:\disk_init.txt
    $DiskList = 'list disk' | diskpart.exe
    $DriverLetterList = [char[]](69..90)
    $Idx = 0
    foreach ($Disk in $DiskList) {
        if ($Disk -match 'Disk\s+(?<DiskIdx>\d+)\s+(Online|Offline)\s+(?<Size>\d+)\s+GB\s+(?<Free>\d+)|\u78c1\u76d8\s+(?<DiskIdx>\d+)\s+(\u8054\u673a|\u8131\u673a)\s+(?<Size>\d+)\s+GB\s+(?<Free>\d+)|Disk\s+(?<DiskIdx>\d+)\s+(Online|Offline)\s+(?<Size>\d+)\s+TB\s+(?<Free>\d+)|\u78c1\u76d8\s+(?<DiskIdx>\d+)\s+(\u8054\u673a|\u8131\u673a)\s+(?<Size>\d+)\s+TB\s+(?<Free>\d+)') {
            $DiskIdx = $Matches.DiskIdx
            if ($DiskIdx -ge 1) {
                $DriverLetter = $DriverLetterList[$Idx]
                if ($Global:TotalDataDisk -le 1) {
                    $DriverLetter = $Global:UserMount
                }




				$disktype="mbr"
				if(([Math]::Round($disks[$DiskIdx-1].split(",")[1]/1024/1024/1024)) -gt 2048)
				{
				$disktype="gpt"
				}

				$unit=4096
				if(([Math]::Round($disks[$DiskIdx-1].split(",")[1]/1024/1024/1024)) -gt 16384)
				{
				$unit=8192
				}

                $DiskOps = @"
SELECT DISK $DiskIdx
online disk NOERR
attr disk clear readonly NOERR
convert $disktype NOERR
CREATE PARTITION PRIMARY NOERR
format fs=ntfs unit=$unit quick NOERR
ASSIGN LETTER=$DriverLetter
san policy=onlineall
EXIT
"@

                Write-Output "Start initializing disk $DiskIdx" >> C:\disk_init.txt
                $DiskOps | diskpart.exe >> C:\disk_init.txt

                Start-Sleep -Seconds 0.1

                Write-Output "DataDisk $DiskIdx is assigned to driver: $DriverLetter" >> C:\disk_init.txt
                $Idx = $Idx + 1
            }
        }
    }
}

Write-Output 'Initializing data disks' >> C:\disk_init.txt

SetAllDiskOnline

CheckShouldInit
InitDataDisk

下面是对这段 PowerShell 脚本的通俗解析与重点评审，按执行流程、关键逻辑、正则/本地化细节以及风险与改进建议逐步说明。

一、脚本总体目的

• 该脚本用于在 Windows（常见于云主机或新装系统场景）上自动初始化“数据盘”（通常指除 0 号系统盘之外的磁盘）。
• 主要动作包括：将所有数据盘联机、根据容量选择分区表类型（>2TB 用 GPT，否则 MBR）、整盘创建单个主分区、用 NTFS 快速格式化、分配盘符（默认从 E 开始）、以及记录日志到 C:\disk_init.txt。
• 对 diskpart 输出做了中英文双语（英文 Disk/Volume；中文 磁盘/卷/联机/脱机）的兼容匹配。

二、全局变量与磁盘列表

• $Global:UserMount = 'E'：默认优先使用的盘符为 E（当只有 1 块数据盘时，会强制使用 E）。
• $Global:TotalDataDisk = 0：统计数据盘数量（不包括 0 号系统盘）。
• $disks：通过 WMI 获取“当前没有分区”的物理磁盘（Partitions -eq 0），并抽取 DeviceID、Size 后混合外部 findstr 与字符串切分，最终得到一个字符串数组，每个元素形如“某个前缀,磁盘字节大小”。后续仅用它的“逗号后半部分（字节数）”来判定磁盘大小，从而决定使用 MBR 还是 GPT，以及 NTFS 的 allocation unit 大小。

重要提醒：

• 这里混合使用 Get-WmiObject + findstr + split 的方式比较脆弱，依赖输出格式；且最后还对字符串做了 sort，可能导致数组顺序与真实“磁盘序号”不一致，从而把别的磁盘的大小“错配”给当前磁盘，用错 MBR/GPT 或 allocation unit（见后文“潜在问题”）。

三、SetAllDiskOnline 函数（使所有数据盘联机）

• 先将 “SetAllDiskOnline” 与 diskpart 的 “list disk” 输出写入 C:\disk_init.txt。
• 遍历 “list disk” 的每一行，使用正则匹配两种语言格式：
  • 英文：Disk\s+(?\d+)
  • 中文：\u78c1\u76d8\s+(?\d+)（即“磁盘 <编号>”）
• 对匹配到的磁盘号 DiskIdx，如果 >= 1（跳过 0 号系统盘），则：
  • $Global:TotalDataDisk 自增（统计数据盘数量）。
  • 生成一段 diskpart 脚本：select disk N -> online disk -> san policy=OnlineAll -> exit，并喂给 diskpart 执行。
  • Start-Sleep -Seconds 0.1（注意：-Seconds 参数是整数，这里 0.1 会被当成 0，实际上没有等待；若想 100ms，应使用 -Milliseconds 100）。

作用与意义：

• 确保所有数据盘都被联机，且将 SAN 策略设为 OnlineAll（在某些服务器默认策略下，新盘会离线或只读，设为 OnlineAll 有利于自动化挂载）。

四、CheckShouldInit 函数（判断是否需要初始化）

• 写日志后调用 diskpart 的 “list volume”，逐行用正则匹配卷：
  • 英文：Volume\s+(?\d+)
  • 中文：\u5377\s+(?\d+)（即“卷 <编号>”）
• 统计到的卷数若 > 3，则写日志“Not a new instance, exit”并 exit 整个脚本；否则写日志“New instance to be initilized”继续。
• 本质是“启发式地”判断是否是“新机器/新环境”。通常新系统有 2~3 个卷（系统/保留/恢复），若超过 3 则认为不是“初始场景”，避免误格式化数据盘。

注意：

• 这个判断是启发式的，不一定可靠（比如某些镜像自带更多卷，或系统分区布局不同）。

五、InitDataDisk 函数（真正初始化数据盘）

• 写日志，调用 “list disk” 得到磁盘清单。
• 生成字母数组 [E..Z]，用于多盘场景的顺序分配。
• 遍历 “list disk” 输出的每一行，用一个较长的正则同时兼容：
  • 英文/中文
  • 联机/脱机（Online/Offline 或 联机/脱机）
  • 容量单位为 GB 或 TB
  • 从中提取 DiskIdx（磁盘号）、Size（容量数字）、Free（空闲）
• 对匹配到的每个磁盘，若 DiskIdx >= 1（跳过系统盘 0）则：
  1. 计算目标盘符：
     • 如果 $Global:TotalDataDisk -le 1，则强制使用 $Global:UserMount（E）；
     • 否则按 [E..Z] 顺序分配，$Idx 每处理一块自增。
  2. 决定分区表类型 disktype：
     • 用 $disks[$DiskIdx-1] 里“逗号右侧”的字节数换算 GiB，Round 后若 > 2048（约 2TB）则用 GPT，否则 MBR。
  3. 决定 NTFS allocation unit（簇大小）unit：
     • 默认 4096（4KB），如果 > 16384 GiB（16TB）则设为 8192（8KB）。
  4. 拼装 diskpart 脚本并执行：
     • SELECT DISK N
     • online disk NOERR
     • attr disk clear readonly NOERR
     • convert mbr/gpt NOERR
     • CREATE PARTITION PRIMARY NOERR
     • format fs=ntfs unit=(4K/8K) quick NOERR
     • ASSIGN LETTER=目标盘符
     • san policy=onlineall
     • EXIT
     • 把 diskpart 的输出也追加到 C:\disk_init.txt
  5. 记录“DataDisk N is assigned to driver: X”日志

六、正则与本地化细节

• 使用了 \u 编码来兼容中文环境：
  • \u78c1\u76d8 = 磁盘
  • \u5377 = 卷
  • \u8054\u673a = 联机
  • \u8131\u673a = 脱机
• 通过 alternation（|）在同一条正则里兼容英文与中文输出。
• 注意正则里同名命名组 DiskIdx 在两个分支都存在，.NET 正则可用，匹配成功的分支会给出 DiskIdx 值。

七、潜在问题与风险提示

• 极高的“数据抹除风险”：InitDataDisk 中的 convert、create partition、format 操作会清空磁盘。虽然 CheckShouldInit 做了卷数量判断，但这只是启发式，不能保证 100% 安全。若误判“新环境”，将导致数据丢失。
• $disks 的构造与排序存在错配风险：
  • 通过 findstr + split 的文本管道很脆弱，且尾部用 sort 对字符串排序，未保证“数组下标 = 磁盘号-1”的严格对应。一旦错配，某些磁盘会被错误地判为 >2TB 或 <=2TB，从而用错 MBR/GPT 或簇大小。
  • 建议直接用 Get-Disk（或 Get-CimInstance/Win32_DiskDrive）按 Number 精确取对应磁盘的 Size，而不是用一个全局数组按位置去对号入座。
• Start-Sleep -Seconds 0.1 实际等于 0 秒（参数是整数），如果确需短暂等待，应使用 Start-Sleep -Milliseconds 100。
• 盘符分配冲突：
  • ASSIGN LETTER=E 若 E 已被占用（例如光驱），命令会失败。当前没有为 ASSIGN 增加 NOERR，可能在个别系统上导致脚本中断或行为异常。
• 依赖 diskpart 输出的“语言与格式”：
  • 虽然用正则兼容了中英文，但依旧对输出格式/空格位置比较敏感，未来系统版本/区域设置可能变化导致解析失败。
• WMI 命令与兼容性：
  • Get-WmiObject 在新版本 PowerShell（Core）中已被建议使用 Get-CimInstance 替代。
• 簇大小策略值得再评估：
  • 当前仅在 >16TB 才改为 8KB；很多数据库/大文件场景会推荐 64KB。是否用 8KB 要结合具体负载（例如 SQL Server 官方常推荐 64KB）。

八、可改进建议（生产化思路）

• 用原生存储 Cmdlet 代替解析 diskpart 文本：
  • Get-Disk | Where-Object Number -ge 1 | Where-Object PartitionStyle -eq 'RAW'
  • Initialize-Disk -Number N -PartitionStyle GPT/MBR
  • New-Partition -DiskNumber N -UseMaximumSize -DriveLetter X
  • Format-Volume -DriveLetter X -FileSystem NTFS -AllocationUnitSize 4096/65536 -Confirm:$false
  • 这样可直接基于磁盘“编号/属性”操作，不再依赖文本解析与跨语言正则。
• 更稳妥的“新环境判定”：
  • 例如仅对 PartitionStyle 为 RAW 的磁盘执行初始化；或引入“幂等保护文件/注册表标记”；或明确通过外部信号（参数/标签）来控制是否初始化。
• 更合理的簇大小策略
  • 默认 4KB（4096）适合通用场景；数据库/日志/大文件场景通常推荐 64KB（65536）。8KB 较少见，除非你有明确的工作负载依据。
  • 建议把簇大小参数化，让调用者按实际负载传入（例如 4K 或 64K）。
• 盘符分配的安全性
  • 动态查找空闲盘符（从 E 开始到 Z），避开已占用盘符与光驱盘符，自动回退到下一个可用字母，避免 ASSIGN 失败。
• 幂等与边界保护
  • 仅对 PartitionStyle 为 RAW 的新盘做初始化（不对已有分区/数据的磁盘动刀）。
  • 增加“标记文件/注册表”或对每块盘打标签（卷标/磁盘备注），下次执行先检测已处理标记，避免重复格式化。
  • 永远跳过 0 号系统盘（你的脚本已有保护）。
• 日志与错误处理
  • 用 try/catch 捕捉失败并写入日志；失败后对该盘停止后续操作，避免半初始化状态。
  • 重要步骤（联机、清只读、初始化、分区、格式化、分配盘符）都记录到同一日志文件中。
• 延时与重试
  • 某些环境联机/初始化后对象化信息冒泡有延迟，建议在关键步骤后短暂等待（如 100–300ms），或循环等待资源就绪（查询 Get-Partition/Get-Volume）。
• 本地化与兼容性
  • 避免解析 diskpart 的中英文文本输出，统一用 Storage 模块（Get-Disk/Initialize-Disk/New-Partition/Format-Volume 等）进行对象化操作，从而规避区域设置差异带来的解析脆弱点。
  • 如果必须设置 SAN 策略，可单独用一次性 diskpart 命令 san policy=OnlineAll，但注意其为系统级策略，需评估影响。
• 权限与运行环境
  • 需以管理员权限运行；优先使用 Windows PowerShell 5.1 或 PowerShell 7 + Windows 兼容会话。模块依赖：Storage。