使用 Packer 为Proxmox 自动化构建映像Ubuntu Server 20.04 虚拟机映像

偏执的太偏执、 2023-10-01 10:32 42阅读 0赞

从 20.04 开始，Ubuntu 决定更新实时服务器安装程序以实现[自动安装规范][Link 1]，以便能够仅使用 Subiquity 完全自动化安装过程。Subiquity 是新的服务器安装程序（又名“服务器无处不在”），旨在取代之前基于 debian-installer 的经典系统。

本文说明了如何使用 Packer 和 Proxmox 上的 Subiquity 生成 Ubuntu Server 20.04 虚拟机镜像模板。

### **介绍** ###

Subiquity 仅在`live`版本中可用（例如`ubuntu-20.04.1-live-server-amd64.iso`）。以前基于 debian-installer（预置文件）的系统已停产，不再使用。

仍然可以通过下载可以 `ubuntu-legacy-server`在官方 [Ubuntu 映像存储库][Ubuntu]的专用文件夹中找到的旧服务器映像来使用 debian-installer 。

### Subiquity ###

这个新的实时系统基于 cloud-init 并使用 YAML 文件来完全自动化安装过程。它与以前的系统在几个方面有所不同。

*  语法更容易理解（YAML 与 debconf-set-selections 格式）。
 *  可能会出现混合情况，其中某些部分可以是交互式的，而其他部分可以从配置中自动回答。

![Ubuntu Server 20.04 中的 Subiquity 设置][Ubuntu Server 20.04 _ Subiquity]

### Proxmox ###

Packer 需要用户帐户才能在 Proxmox API 上执行操作。以下命令将创建一个`packer@pve`具有受限权限的新用户帐户。

$ pveum useradd packer@pve
    $ pveum passwd packer@pve
    Enter new password: ****************
    Retype new password: ****************
    $ pveum roleadd Packer -privs "VM.Config.Disk VM.Config.CPU VM.Config.Memory Datastore.AllocateSpace Sys.Modify VM.Config.Options VM.Allocate VM.Audit VM.Console VM.Config.CDROM VM.Config.Network VM.PowerMgmt VM.Config.HWType VM.Monitor"
    $ pveum aclmod / -user packer@pve -role Packer

Proxmox `pveum`可通过 SSH 连接或从 UI 上的节点参数下访问的 web shell 获得。

从[图像存储库][Link 2]下载 Ubuntu Server 20.04 ISO 。在撰写本文时，可用的最新版本是`ubuntu-20.04.1-live-server-amd64.iso`. 将 ISO 放在类别`local`下的存储`ISO image`中。

![Proxmox 中的本地存储][Proxmox]

### **封隔器** ###

#### **构建器配置** ####

Packer 将执行一个工作流来创建一个新模板，该模板可以在以后使用已经应用的基于预配置的情况下快速引导新 VM。

从技术上讲，Packer 将在 Proxmox 中启动一个虚拟机，从引导命令启动安装程序并参考配置文件，并在安装完全完成后将虚拟机转换为模板。

{
      "builders": [{
        "type": "proxmox",
        "proxmox_url": "https://proxmox.madalynn.xyz/api2/json",
        "username": "{
          { user `proxmox_username` }}",
        "password": "{
          { user `proxmox_password` }}",
        "node": "proxmox",
        "network_adapters": [{
          "bridge": "vmbr0"
        }],
        "disks": [{
          "type": "scsi",
          "disk_size": "20G",
          "storage_pool": "local-lvm",
          "storage_pool_type": "lvm"
        }],
        "iso_file": "local:iso/ubuntu-20.04.1-live-server-amd64.iso",
        "unmount_iso": true,
        "boot_wait": "5s",
        "memory": 1024,
        "template_name": "ubuntu-20.04",
        "http_directory": "http",
        "boot_command": [
          "<esc><wait><esc><wait><f6><wait><esc><wait>",
          "<bs><bs><bs><bs><bs>",
          "autoinstall ds=nocloud-net;s=http://{
          { .HTTPIP }}:{
          { .HTTPPort }}/ ",
          "--- <enter>"
        ],
        "ssh_username": "madalynn",
        "ssh_password": "madalynn",
        "ssh_timeout": "20m"
      }]
    }

大多数参数很容易理解。这`ssh_timeout`将使安装程序有时间在安装过程中下载最新的安全更新。

使用以下命令启动 Packer。

$ packer build -var-file=secrets.json ubuntu.json

该`var-file`参数提供了提取秘密（如凭据）和动态参数的灵活性，以使用工作流构建多个 Ubuntu 映像。最低要求应包括来自先前创建的用户的 Proxmox 凭据。

{
      "proxmox_username": "packer@pve",
      "proxmox_password": "fQk9f5Wd22aBgv"
    }

Packer 将从`http`目录的内容（带`http_directory`参数）启动一个 HTTP 服务器。这将允许 Subiquity 远程获取 cloud-init 文件。

实时安装程序 Subiquity 比 debian-installer 使用更多内存。Packer ( `512M`)的默认值是不够的，会导致奇怪的内核恐慌。尽量`1G`少用。

---[ end Kernel panic - not syncing: No working init found.  Try passing init= option to kernel. See Linux Documentation/admin-guide/init.rst for guidance. ]---

boot 命令告诉 cloud-init 启动并使用`nocloud-net`数据源能够从远程 HTTP 端点加载`user-data`和`meta-data`文件。附加`autoinstall`参数将强制 Subiquity 执行破坏性操作，而无需用户确认。

{
      ...
      "boot_command": [
        "<esc><wait><esc><wait><f6><wait><esc><wait>",
        "<bs><bs><bs><bs><bs>",
        "autoinstall ds=nocloud-net;s=http://{
          { .HTTPIP }}:{
          { .HTTPPort }}/ ",
        "--- <enter>"
      ],
      ...
    }

#### **供应商配置** ####

Cloud-init 会处理其他所有事情。但是，一旦 Packer 能够通过 SSH 连接到虚拟机，它就会假定配置已完成。但此时，设置过程还没有完全完成。应该告诉 Packer 等待 cloud-init 完全完成。

从技术上讲，最简单的解决方案是等到`/var/lib/cloud/instance/boot-finished`文件存在。创建此文件是 cloud-init 所做的最后一件事。一个简单的 bash 脚本`while`就可以解决问题。

{
      "provisioners": [{
        "type": "shell",
        "inline": [
          "while [ ! -f /var/lib/cloud/instance/boot-finished ]; do echo 'Waiting for cloud-init...'; sleep 1; done"
        ]
    }

一旦 SSH 连接可用，Provisioners 将直接在 VM 上执行。Packer 支持[很多供应商][Link 3]。例如，可以在此步骤中启动 Ansible playbook 或配置 Chef 客户端。

### **云初始化** ###

由于 Subitiquy 使用 cloud-init，配置应存在于两个文件中，`user-data`和`meta-data`. `user-data`是 Subitiquity 和 cloud-init 将用于配置的主要配置文件。`meta-data`是一个附加文件，可以托管一些[EC2 元数据服务格式的][EC2]附加元[数据][EC2]。

该 `meta-data`文件可以为空（并将用于 Proxmox）但必须存在，否则 cloud-init 将无法正确启动。

http
    ├── meta-data
    └── user-data

Cloud-init 支持多种格式的配置文件。YAML 是最容易理解的，将用于以下代码段。Subiquity 添加了一个新模块`autoinstall`，该模块承载安装所需的所有配置。

#cloud-config
    autoinstall:
      ...

与经典的 cloud-init 文件不同，所有内容都必须在 `autoinstall`密钥下。其余的将被忽略。

在[官方文件][Link 4]列出了可配置的所有可用参数。与 debian-installer 相比，范围缩小了，但 Subiquity 提供了使用所有其他[cloud-init 模块][cloud-init]进行补偿的能力。

在幕后，Subiquity 将能够自己处理一些操作（如分区），并将生成一个 cloud-init 配置文件，该文件将在重启后执行。

所有“原生”cloud-init 模块都必须在`user-data`密钥下。例如，要使用[write\_filescloud-init 模块][write_filescloud-init]，可以使用以下配置。

#cloud-config
    autoinstall:
      ...
      user-data:
        write_files:
          - path: /etc/crontab
            content: |
                        15 * * * * root ship_logs
            append: true
        ...

#### **自动安装配置** ####

自动安装负责回答安装过程中提出的所有问题（键盘布局、附加包等）。范围有限，应使用 cloud-init 模块管理其他工作流（见上文）。

#cloud-config
    autoinstall:
      version: 1
      locale: en_US
      keyboard:
        layout: fr
      ssh:
        install-server: true
        allow-pw: true
      packages:
        - qemu-guest-agent

`qemu-guest-agent`Packer 需要该包来检测 VM 的 IP 地址以执行 SSH 连接。这也将使 Proxmox 能够直接在用户界面中显示 VM 资源。

![Proxmox VM 元数据][Proxmox VM]

虚拟机将使用法语键盘以英语进行配置。映射键对应于 中的设置`/etc/default/keyboard`。有关更多详细信息，请参阅[其手册页][Link 5]。

来自 Packer 的远程连接需要 SSH 服务器。默认情况下，它将尝试仅使用用户名和密码进行连接。这需要启用该`allow-pw`参数。

如果没有 `allow-pw`，SSH 服务器将只接受使用证书的连接。帕克必须配置使用这样做 [的ssh\_keypair\_name部分][ssh_keypair_name]。

#### **身份** ####

除了前面的参数之外，Subiquity 还能够在使用该`identity`部分进行配置期间创建用户帐户。

#cloud-config
    autoinstall:
      identity:
        hostname: ubuntu
        username: madalynn
        password: $6$xyz$1D0kz5pThgRWqxWw6JaZy.6FdkUCSRndc/PMtDr7hMK5mSw7ysChRdlbhkX83PBbNBpqXqef3sBkqGw3Rahs..

此部分还负责设置主机名。由于此 VM 仅用作模板的基础，因此这无关紧要，应在最终配置时进行设置。

先前块将创建一个用户`madalynn`以`madalynn`作为密码。

可以使用以下命令生成 unix 加密密码。

$ openssl passwd -6 -salt xyz madalynn

为了更灵活地创建帐户，可以改用 cloud-init 模块`users`。

#cloud-config
    autoinstall:
      ...
      user-data:
        users:
          - name: madalynn
            passwd: $6$xyz$1D0kz5pThgRWqxWw6JaZy.6FdkUCSRndc/PMtDr7hMK5mSw7ysChRdlbhkX83PBbNBpqXqef3sBkqGw3Rahs..
            groups: [adm, cdrom, dip, plugdev, lxd, sudo]
            lock-passwd: false
            sudo: ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL
            shell: /bin/bash
            ssh_authorized_keys:
              - ssh-ed25519 AAAAC3NzaC1lZDI1NTE5AAAAIJEXrziuUOCpWPvwOsGuF4K+aq1ufToGMi4ra/1omOZb

该模块提供了更多参数来配置：组、shell 二进制、SSH 授权密钥……该`sudo`参数允许在`sudo`不输入任何密码的情况下使用该命令。这将有助于以后使用，例如，Ansible 从模板完成安装。

不能同时使用 cloud-init 模块 `users`和自动安装 `identity`块。 `users`如果 `identity`存在，Subiquity 将丢弃模块配置。

#### **联网** ####

Subiquity 允许使用两个预配置的布局，`lvm`以及`direct`. 默认情况下，Subiquity 将使用`lvm`4G 的逻辑卷。安装程序不会扩展分区以使用卷组的全部功能。也可以在文件系统上配置交换文件的大小（`0`禁用）。

#cloud-config
    autoinstall:
      ...
      storage:
        layout:
          name: direct
        swap:
          size: 0

如果`direct`使用，`/dev/sda2`将使用完整磁盘创建单个分区。

Filesystem                           Size  Used Avail Use% Mounted on
    udev                                 1.9G     0  1.9G   0% /dev
    tmpfs                                394M  696K  393M   1% /run
    /dev/sda2                             20G  3.6G   15G  20% /
    tmpfs                                2.0G     0  2.0G   0% /dev/shm
    tmpfs                                5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
    tmpfs                                2.0G     0  2.0G   0% /sys/fs/cgroup

也可以在[key][]下使用基于[curtin][key]的更复杂的配置`config`。如果 VM 有多个磁盘，这将是一项要求（在这种情况下，预配置的布局将不起作用）。

#cloud-config
    autoinstall:
      ...
      storage:
        config:
          - type: disk
            id: root-disk
            size: largest
          - type: partition
            id: boot-partition
            device: root-disk
            size: 10%
          - type: partition
            id: root-partition
            size: 20G
          - type: partition
            id: data-partition
            device: root-disk
            size: -1

先前的配置将在最大的驱动器上创建三个分区。

*  10% 用于引导分区。
 *  20G 为根分区。
 *  其余为数据分区。

这些是自定义布局的第一步。但是，这还不够，还需要其他步骤（格式化、挂载……）。

如果使用预先配置的布局，自定义配置将被忽略。

### **GitHub** ###

完整配置可在 GitHub 上的[aerialls/madalyn-packer][aerialls_madalyn-packer]存储库中找到。

[Link 1]: https://ubuntu.com/server/docs/install/autoinstall
[Ubuntu]: http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-legacy-server/releases/20.04/release/
[Ubuntu Server 20.04 _ Subiquity]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/aed6fde41c5cd1b69daa79cbcdc9eb26.png
[Link 2]: http://releases.ubuntu.com/20.04/
[Proxmox]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4a85532f0d92e67228ab65ecf518f229.png
[Link 3]: https://www.packer.io/docs/provisioners
[EC2]: https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/ec2-instance-metadata.html
[Link 4]: https://ubuntu.com/server/docs/install/autoinstall-reference
[cloud-init]: https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/topics/modules.html
[write_filescloud-init]: https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/topics/modules.html#write-files
[Proxmox VM]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b8cc2f38dd06128c4b1897b42bcf2722.png
[Link 5]: http://manpages.ubuntu.com/manpages/focal/en/man5/keyboard.5.html
[ssh_keypair_name]: https://www.packer.io/docs/communicators/ssh/#ssh_keypair_name
[key]: https://curtin.readthedocs.io/en/latest/topics/storage.html
[aerialls_madalyn-packer]: https://github.com/aerialls/madalynn-packer