使用 guestfish 自定义虚拟机和云镜像

秒速五厘米 2023-10-01 10:54 0阅读 0赞

大多数系统管理员习惯于处理基础、来宾或黄金映像，以 在其传统虚拟化或云环境中配置新的[虚拟机][Link 1](VM) 或云实例。使用这些映像的吸引力在于它们的纤薄尺寸、标准化、简单性和基本配置，从中可以执行预配或配后定制。大部分定制发生在配置后。

但是，在某些情况下，管理员必须提前自定义某些图像以遵守公司政策，例如确保某些软件包或工具在部署时可用、设置安全限制，甚至进行一些小调整以简化服务器管理。有不同范围的不同工具可以实现此目标，例如[diskimage-builder][]、[virt-customize][]、[cloud-init][]等。但如果您只需要对图像进行细微调整，[guestfish][]工具可以节省时间。

我将解释如何使用这个简单而通用的工具进行小的自定义。

### 设置先决条件 ###

根据[官方文档][guestfish]，“guestfish 是一个 shell 和命令行工具，用于检查和修改虚拟机文件系统。它使用[libguestfs][]并公开了 guestfs API 的所有功能。”

对于本演示，我使用`libguestfs-tools`安装了该软件包的小型 KVM 服务器，因为它提供了以下`guestfish`命令：

$ rpm -qa | grep libguestfs-tools
    libguestfs-tools-c-1.40.2-27.module+el8.4.0+9282+0bdec052.x86_64
    libguestfs-tools-1.40.2-27.module+el8.4.0+9282+0bdec052.noarch

我还将从[Red Hat Customer Portal][]将 Red Hat Enterprise Linux 8.4 Update KVM 来宾映像下载到同一台机器上：

$ qemu-img info rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    image: rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    file format: qcow2
    virtual size: 10 GiB (10737418240 bytes)
    disk size: 694 MiB
    cluster_size: 65536
    Format specific information:
        compat: 0.10
        refcount bits: 16
    
    $ qemu-img measure rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    required size: 10737418240
    fully allocated size: 10737418240

对于此演示，我创建了以下预配置先决条件，我希望我的映像在部署后具有这些先决条件：

*  在**根**用户必须具有密码**123456**。
 *  必须有一个名为**alexon**的普通用户，密码为**123456，**具有 sudo 权限。
 *  它应该有主机名**custom-server.example.com**。
 *  它必须使用静态IP配置**192.168.100.3**中**192.168.100.X**网络，与**192.168.100.1**作为网关和**192.168.1.3**作为DNS服务器。
 *  它应该在登录时显示**当天**的自定义**消息**。
 *  `/root`目录中应该有一个自定义工具。

因此，我将进入正题并使用这些设置自定义我的图像。

### 进行图像自定义 ###

Guestfish 有自己的 shell 和命令行，您可以通过运行`guestfish`. 您可以检查此 shell 中的可用命令并在图像中执行您想要的每个更改，或者您可以`guestfish`直接从操作系统的 shell 中使用所需的参数，甚至作为脚本工具使用。有关可接受的参数和命令的完整列表，请查看官方文档：

$ sudo guestfish
    
    Welcome to guestfish, the guest filesystem shell for
    editing virtual machine filesystems and disk images.
    
    Type: 'help' for help on commands
          'man' to read the manual
          'quit' to quit the shell
    
    ><fs> help
    Add disk images to examine using the '-a' or '-d' options or the 'add'
    command.
    Or create a new disk image using '-N', 
    or the 'alloc' or 'sparse' commands.
    Once you have done this, use the 'run' command.
    
    For more information about a command, use 'help cmd'.
    
    To read the manual, type 'man'.
    
    ><fs> quit

在继续自定义之前，为 root 用户创建一个加密和散列的密码以在图像中使用：

$ openssl passwd -1 123456
    $1$9pskY4to$DQT/NOOjQT7E.t.NKIzJr0

接下来，编辑图像。您可以添加读写权限、启用网络和自动挂载文件系统：

$ sudo guestfish --rw --network -i -a rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    
    Welcome to guestfish, the guest filesystem shell for
    editing virtual machine filesystems and disk images.
    Type: 'help' for help on commands
          'man' to read the manual
          'quit' to quit the shell
    Operating system: Red Hat Enterprise Linux 8.4 (Ootpa)
    /dev/sda3 mounted on /
    /dev/sda2 mounted on /boot/efi
    ><fs> quit

但是为了更好地演示图像处理在 guestfish shell 中是如何工作的（为了好玩），请添加具有读写权限的图像，然后在其中完成其余的工作。（注意：此时任何正在运行的 VM 或实例都不能使用该映像）：

$ sudo guestfish -w -a rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    
    Welcome to guestfish, the guest filesystem shell for
    editing virtual machine filesystems and disk images.
    Type: 'help' for help on commands
          'man' to read the manual
          'quit' to quit the shell
    
    ><fs> set-network true
    ><fs> run
     100% ⟦▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒⟧ 00:00
    ><fs> list-filesystems
    /dev/sda1: unknown
    /dev/sda2: vfat
    /dev/sda3: xfs
    ><fs> mount /dev/sda3 /

还记得您为 root 用户创建的加密密码吗？是时候在`/etc/shadow`文件中使用它了：

><fs> vi /etc/shadow
    [...]
    root:$1$9pskY4to$DQT/NOOjQT7E.t.NKIzJr0:18367:0:99999:7:::
    [...]

编写自定义**每日消息** 的`/etc/motd`文件：

><fs> cat /etc/motd
    
    ><fs> write /etc/motd "Demo Server customized with guestfish for Enable SysAdmin"
    ><fs> chmod 0644 /etc/motd
    ><fs> cat /etc/motd
    Demo Server customized with guestfish for Enable Sysadmin

在`/etc/hostname`文件中设置主机名：

><fs> write /etc/hostname "custom-server.example.com"
    ><fs> cat /etc/hostname
    custom-server.example.com

本`/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0`应与所需的网络信息进行定义：

><fs> ls /etc/sysconfig/network-scripts/
    ><fs> touch /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
    ><fs> edit /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
    [...]
    TYPE=Ethernet
    PROXY_METHOD=none
    BROWSER_ONLY=no
    BOOTPROTO=none
    DEFROUTE=yes
    IPV4_FAILURE_FATAL=no
    IPV6INIT=yes
    IPV6_AUTOCONF=yes
    IPV6_DEFROUTE=yes
    IPV6_FAILURE_FATAL=no
    NAME=eth0
    DEVICE=eth0
    ONBOOT=yes
    IPADDR=192.168.100.3
    PREFIX=24
    GATEWAY=192.168.100.1
    DNS1=192.168.1.3
    DOMAIN=example.local
    IPV6_PRIVACY=no
    [...]

KVM 主机中有一个带有自定义工具的 tarball。将其内容导入并解压到`/root`图像的目录中：

><fs> tar-in /tmp/images/mycustom-tools.tar /root/
    ><fs> ls /root/
    .bash_logout
    .bash_profile
    .bashrc
    .cshrc
    .tcshrc
    mycustom-tools
    ><fs> ls /root/mycustom-tools/
    tool.sh

使用系统命令创建所需的普通用户，如下所示：

><fs> command "adduser -G wheel -p 123456 -c 'Alexon Oliveira' alexon"
    ><fs> cat /etc/passwd | grep alexon
    alexon:x:1000:1000:Alexon Oliveira:/home/alexon:/bin/bash

最后，为了避免 SELinux 上下文出现问题，您必须运行重新标记并同步磁盘，以便任何写入都刷新到底层磁盘映像。之后，您可以退出图像编辑：

><fs> selinux-relabel /etc/selinux/targeted/contexts/files/file_contexts /
    ><fs> sync
    ><fs> exit

检查图像大小几乎没有变化：

$ qemu-img info rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    image: rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    file format: qcow2
    virtual size: 10 GiB (10737418240 bytes)
    disk size: 788 MiB
    cluster_size: 65536
    Format specific information:
        compat: 0.10
        refcount bits: 16
    
    $ qemu-img measure rhel-8.4-x86_64-kvm.qcow2
    required size: 10737418240
    fully allocated size: 10737418240

### 测试自定义镜像 ###

所有的努力都有结果吗？我来测试一下。我将使用[Cockpit][]机器从自定义映像创建一个虚拟机：

图片

![通过 Cockpit 导入 VM][Cockpit _ VM]

（亚历克森奥利维拉 CC BY-SA 4.0）

创建虚拟机后，检查它是否正在运行：

图片

![在 Cockpit 中运行 VM][Cockpit _ VM 1]

（亚历克森奥利维拉 CC BY-SA 4.0）

虚拟机运行正常，可以访问：

图片

![通过 Cockpit 访问 VM][Cockpit _ VM 2]

（亚历克森奥利维拉 CC BY-SA 4.0）

第一个测试是验证静态 IP 设置是否正确，以及我可以使用预先创建的普通用户及其密码访问部署的服务器：

$ ssh alexon@192.168.100.3
    The authenticity of host 192.168.100.3 can't be established.
    ECDSA key fingerprint is SHA256:7mBMhpf+t7Ip[...]A6R+TkIqvrDiC04wI.
    Are you sure you want to continue connecting? yes
    alexon@192.168.100.3's password:
    Demo Server customized with guestfish for Enable SysAdmin
    Activate the web console with systemctl enable --now cockpit.socket
    
    Last login: Mon Nov 1 17:25:47 2021

答对了！而且我还可以在登录时看到**当天**的自定义**消息**。自定义工具呢？这里是：

[alexon]$ sudo ls /root/
    We trust you have received the usual lecture from the local System
    Administrator. It usually boils down to these three things:
    
        #1) Respect the privacy of others.
        #2) Think before you type.
        #3) With great power comes great responsibility.
    
    [sudo] password for alexon:
    mycustom-tools

网络配置设置正确：

[alexon]$ ip a show eth0
    2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
        link/ether 52:54:00:1e:b7:89 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.100.3/24 brd 192.168.100.255 scope global noprefixroute eth0
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::5054:ff:fe1e:b789/64 scope link noprefixroute
           valid_lft forever preferred_lft forever
    [alexon]$ ip r
    default via 192.168.100.1 dev eth0 proto static metric 100
    192.168.100.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.100.3 metric 100

DNS 服务器也设置正确：

[alexon]$ cat /etc/resolv.conf
    # Generated by NetworkManager
    search example.local
    nameserver 192.168.1.3

此外，主机名是我之前定义的：

[alexon]$ hostnamectl
       Static hostname: custom-server.example.com
             Icon name: computer-vm
               Chassis: vm
            Machine ID: 53b979b8960b45af9ba5cdd94b14cb6b
               Boot ID: aa3622b750a64047821290e96b05126d
        Virtualization: kvm
      Operating System: Red Hat Enterprise Linux 8.4 (Ootpa)
           CPE OS Name: cpe:/o:redhat:enterprise_linux:8.4:GA
                Kernel: Linux 4.18.0-305.el8.x86_64
          Architecture: x86-64

最后但并非最不重要的一点是，我将使用上面设置的密码测试 root 访问权限：

[alexon]$ id alexon
    uid=1000(alexon) gid=1000(alexon) groups=1000(alexon),10(wheel)
    [alexon]$ su -
    Password:
    Last login: Mon Nov 1 17:35:58 EST 2021 from 192.168.100.1 on pts/0
    [root]# whoami
    root

### 在云端 ###

就像那样，我使用了一个简单但功能强大的工具对基本映像进行了微调，并从中部署了一个新服务器，我也可以部署许多其他服务器。我可以将其他实用程序与图像一起使用以利用这些自定义。但是对于小的调整，guestfish 可以很好地为管理员服务。

### 总结 ###

在虚拟化和云环境中使用基本映像进行部署时，尤其是在 KVM 和 OpenStack 中，需要进行某些自定义以满足公司政策。对于较小的定制，guestfish 工具是一个很好的盟友，可以帮助您提供量身定制的服务。既然你知道怎么做，就好好利用它吧。

[Link 1]: https://www.redhat.com/en/topics/virtualization/what-is-a-virtual-machine?intcmp=701f20000012ngPAAQ
[diskimage-builder]: https://docs.openstack.org/diskimage-builder/latest/
[virt-customize]: https://libguestfs.org/virt-customize.1.html
[cloud-init]: https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/
[guestfish]: https://libguestfs.org/guestfish.1.html
[libguestfs]: https://github.com/libguestfs/libguestfs
[Red Hat Customer Portal]: https://access.redhat.com/downloads/content/479/ver=/rhel---8/8.4/x86_64/product-software
[Cockpit]: https://www.redhat.com/sysadmin/intro-cockpit
[Cockpit _ VM]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/9b18760c23864d8ef19aecc739c58045.png
[Cockpit _ VM 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cc87a3dc88987935ded1c967fe47c961.png
[Cockpit _ VM 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e790b238c0d0f09d8a46cc45727fc51f.png