为 OpenStack Nova 制作 Ubuntu 镜像

最近超级忙，被 Mesh Potato 的项目折腾的不行，发现只要什么东西沾上 “分布式、集群” 这些东西事情就变得格外复杂，一台 Asterisk 服务器做 VoIP 容易，n 台 Asterisk 服务器做集群就不容易；一台 Xen/KVM 服务器做虚拟机容易，n 台 Xen/KVM 服务器做云计算就不是那么容易。上星期我们介绍了在 Ubuntu 上安装和配置 OpenStack Nova，今天来进一步介绍如何在 OpenStack Nova 环境里制作虚拟机模板（镜像）以及创建虚拟机运行实例（以 Ubuntu 为例子）。为了和我们平时说的 “VMware/Xen/KVM/VirtualBox 虚拟机” 区分开，VPSee 在这里把在 OpenStack Nova、OpenNebula 这样的云计算平台上运行的虚拟机称为 “云虚拟机”。简单说在 OpenStack Nova 平台上运行一个 ubuntu 虚拟机的流程是：先制作一个 ubuntu 虚拟机镜像（模板），然后再以这个镜像为模板来创建 ubuntu 虚拟机（实例）。

安装 Ubuntu 镜像

首先下载要安装的 ubuntu 版本：

$ wget http://releases.ubuntu.com/lucid/ubuntu-10.04.2-server-amd64.iso

创建一个 10GB 大小的 “硬盘”（raw 格式）：

$ kvm-img create -f raw ubuntu.img 10G
Formatting 'ubuntu.img', fmt=raw size=10737418240

使用刚才下载的 ubuntu “安装盘” 和刚创建的 “硬盘” 引导启动系统，为了简单起见，VPSee 在这里使用 kvm 虚拟技术，避开 xen 繁琐的配置。-vnc 参数代表打开 vnc 访问，以便可以用其他机器远程登录到这个引导界面进行安装操作：

$ sudo kvm -m 512 -cdrom ubuntu-10.04.2-server-amd64.iso \
-drive file=ubuntu.img,if=scsi,index=0 -boot d -net nic -net user -nographic -vnc :0

用 vncviewer 登录引导界面后按照屏幕的提示完成 ubuntu 的安装工作（和在自己电脑上安装 ubuntu 过程一样）。需要注意的是在分区阶段把 10GB 硬盘全部划分成一个 ext4 root 分区，不要创建多个分区也不要创建 swap 区：

$ vncviewer 172.16.39.111:5900

安装完后退出（必要时 kill 掉 kvm 进程），按照下面命令启动刚刚安装好的虚拟机镜像 ubuntu.img，如果出现 failed to find romfile “pxe-rtf8139.bin” 的错误提示可以通过安装 kvm-pxe 解决：

$ sudo kvm -m 512 -drive file=ubuntu.img -boot c -nographic -vnc :0
kvm: pci_add_option_rom: failed to find romfile "pxe-rtl8139.bin"

$ sudo apt-get install kvm-pxe

再次用 vnc 登录虚拟机镜像，安装一些必要工具（因为这个镜像将会是模板，所以最好保持最简最小化，不要乱装东西）：

$ vncviewer 172.16.39.111:5900

$ sudo update
$ sudo upgrade
$ sudo apt-get install openssh-server cloud-init

70-persistent-net.rules 会自动添加其他的网络接口，需要删除这个文件避免自动添加除了 eth0 以外的接口。删除后系统基本就准备好了，关闭虚拟机：

$ sudo rm -rf /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules

$ sudo shutdown -h now

调整 Ubuntu 镜像

因为 OpenStack 只接受 ext4 文件系统格式的镜像，所以需要把上面创建的 raw 镜像（kvm-img create -f raw）转换成 ext4 镜像。下面的步骤用来找出镜像文件里面的分区起点是从哪里开始的：

$ sudo losetup -f ubuntu.img
$ sudo losetup -a
/dev/loop0: [fb00]:24117291 (/home/vpsee/ubuntu.img)

$ sudo fdisk -cul /dev/loop0

Disk /dev/loop0: 10.7 GB, 10737418240 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders, total 20971520 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x000502e6

      Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/loop0p1   *        2048    20969471    10483712   83  Linux

上面最后一行显示分区是从扇区（sector）2048开始的，每个扇区是512个字节，所以是从 2048 x 512 = 1048576个字节开始的。记住这个1048576，下面会用到。

卸载 loop 后重新从1048576字节开始挂载：

$ sudo losetup -d /dev/loop0

$ sudo losetup -f -o 1048576 ubuntu.img
$ sudo losetup -a
/dev/loop0: [fb00]:24117291 (/home/vpsee/ubuntu.img), offset 1048576

把这整个分区拷贝到一个新文件就是一个我们要的 ext4 文件系统镜像：

$ sudo dd if=/dev/loop0 of=ubuntutemplate.img
20969472+0 records in
20969472+0 records out
10736369664 bytes (11 GB) copied, 107.455 s, 99.9 MB/s

用完 loop 后记得卸载：

$ sudo losetup -d /dev/loop0

挂载（mount）刚创建的 ext4 文件系统镜像，并修改分区加载表（/etc/fstab），注释或删除以前的，加上 UUID=uec-rootfs 一行：

$ sudo mount -o loop ubuntutemplate.img /mnt

$ sudo vi /mnt/etc/fstab
#UUID=1dc3a59e-faab-41ee-b232-3300163676bf / ext4 errors=remount-ro 0 1
UUID=uec-rootfs                           / ext4 defaults          0 0

把内核（vmlinuz）和内存盘（initrd）文件拷贝出来以便后面和虚拟机镜像一起发布到OpenStack 云里。使用完虚拟机镜像后记得卸载（unmount）：

$ sudo cp /mnt/boot/vmlinuz-2.6.32-28-server /home/vpsee/
$ sudo cp /mnt/boot/initrd.img-2.6.32-28-server /home/vpsee/

$ sudo umount /mnt

把刚才的虚拟机镜像 ubuntutemplate.img 的文件系统标志改成 ‘uec-rootfs’：

$ sudo tune2fs -L uec-rootfs ubuntutemplate.img
tune2fs 1.41.14 (22-Dec-2010)

发布 Ubuntu 镜像

好了，ubuntu 镜像已经做好了，现在可以发布到云里了，需要3个东西，虚拟机的内核文件、虚拟机的内存盘文件和虚拟机镜像文件：

$ uec-publish-image -t image --kernel-file vmlinuz-2.6.32-28-server \
--ramdisk-file initrd.img-2.6.32-28-server amd64 ubuntutemplate.img mybucket
ami-00000006	mybucket/ubuntutemplate.img.manifest.xml

等待一段时间后出现 ami-00000006 mybucket/ubuntutemplate.img.manifest.xml 表示我们刚制作的 ubuntu 镜像已经正式发布到云里，以后就可以以这个镜像为模板来快速生成虚拟机实例（instance）。可以通过 euca-describe-images 来查看：

$ euca-describe-images

IMAGE	aki-00000001	mybucket/vmlinuz-2.6.32-28-server.manifest.xml		availablpublic		x86_64	kernel
IMAGE	ari-00000002 	mybucket/initrd.img-2.6.32-28-server.manifest.xml		available	public		x86_64	ramdisk
IMAGE	ami-00000003	mybucket/ubuntutemplate.img.manifest.xml		untarring	public		x86_64	machine	aki-00000001	ari-00000002

第一个 Ubuntu 虚拟机实例

有了 ubuntu 镜像（模板）以后我们就可以以这个 “镜像” 为模板来为云计算用户创建 n 个 ubuntu 虚拟机（操作系统）实例，不过在运行实例之前需要 key：

$ euca-add-keypair mykey > mykey.priv
$ chmod 600 mykey.priv 

$ euca-describe-keypairs
KEYPAIR	mykey	76:7d:93:88:a0:e5:3e:5d:4b:62:cd:85:c5:23:7a:05

$ euca-run-instances -k mykey -t m1.tiny ami-00000003
RESERVATION	r-n0lpdme5	mycloud	default
INSTANCE	i-00000001	ami-00000003			scheduling	mykey (mycloud, None)	0		m1.tin2011-05-20T14:00:34Z	unknown zone

上面使用 euca-run-instances 创建一个实例后可以用 nova-manage 命令看到：

$ sudo nova-manage vm list
instance   node            type       state      launched            image        kernel       ramdisk       project    user       zone       index
i-00000001 node01           launching  None                3            1            2             mycloud    vpsee       None       0

还记得上篇：在 Ubuntu 上安装和配置 OpenStack Nova 的创建网络部分吗？可以看看现在的云里面 IP 分配情况：

$ sudo nova-manage network list
network           	netmask        	start address  	DNS
192.168.3.0/25    	255.255.255.128	192.168.3.3    	None

刚才用 euca-run-instances 启动的一个 ubuntu 虚拟机实例的 IP 就是从 192.168.3.3 开始的，所以 ssh 登录这个 IP 就登上了我们的第一个云虚拟机：）

$ ssh 192.168.3.3
vpsee@i-00000001:~$

想制作 Windows 虚拟机镜像的话可以看这篇：为 OpenStack Nova 制作 Windows 镜像。