cloud-init 详解

简介

一、概述
cloud-init 是 linux 的一个工具，当系统启动时，cloud-init 可从 nova metadata 服务或者 config drive 中获取 metadata，完成包括但不限于下面的定制化工作：

• 设置 default locale
• 设置 hostname
• 添加 ssh keys到 .ssh/authorized_keys
• 设置用户密码
• 配置网络
• 安装软件包

二、阶段
为了实现 instance 定制工作，cloud-init 会按 4 个阶段执行任务：

• local
• init
• config
• final

cloud-init 安装时会将这 4 个阶段执行的任务以服务的形式注册到系统中，比如在 systemd 的环境下，我们能够看到这4个阶段分别对应的服务：

• local - cloud-init-local.service
• init - cloud-init.service
• config - cloud-config.service
• final - cloud-final.service

cloud-init 的执行过程被详细记录在：

• /var/log/cloud-init.log

cloud-init 的配置文件：

• /etc/cloud/cloud.cfg

三、数据源

• cloud-init 是一种初始化配置工具，它根据数据源中的数据配置计算机。目前内置的数据源有：OpenStack、ConfigDrive、Amazon EC2、Azure等等
• cloud-init 在虚机启动会根据配置的数据源列表一个一个查找实例数据，首个能够找到实例数据的数据源将成为这次启动的数据源
• 如果指定了 OpenStack 数据源，那么实例数据将均通过HTTP API请求获取
• 如果是 ConfigDrive 数据源，那么实例数据将均通过文件获取，cloud-init会搜索标记有CONFIG-2标签的分区，随后将该分区挂载至临时目录中，并读取其中包含实例数据的文件
• 根据用途，可以将实例数据划分为如下三类：
  • nova metadata
  • user data
  • vendor data

User data

• 用户在创建虚拟机时指定的一组数据，一般是脚本文件，cloud-init 会把读取这些脚本并运行
• openstack server create 命令传入 user data

  openstack server create --user-data mydata.file

• mydata.file 文件如下

  例1：
  #cloud-config
  ssh_pwauth: True
  chpasswd:
    list: |
      root:12345
    expire: False
  
  例2：
  #!/bin/bash
  echo 'Extra user data here'

Nova metadata

• nova metadata包括：meta_data.json 和 network_data.json
• meta_data.json 包含 nova 的特定信息

  {
     "random_seed": "yu5ZnkqF2CqnDZVAfZgarG...",
     "availability_zone": "nova",
     "keys": [
         {
           "data": "ssh-rsa AAAAB3NzaC1y...== Generated by Nova\n",
           "type": "ssh",
           "name": "mykey"
         }
     ],
     "hostname": "test.novalocal",
     "launch_index": 0,
     "meta": {
        "priority": "low",
        "role": "webserver"
     },
     "devices": [
         {
           "type": "nic",
           "bus": "pci",
           "address": "0000:00:02.0",
           "mac": "00:11:22:33:44:55",
           "tags": ["trusted"]
         },
         {
           "type": "disk",
           "bus": "ide",
           "address": "0:0",
           "serial": "disk-vol-2352423",
           "path": "/dev/sda",
           "tags": ["baz"]
         }
     ],
     "project_id": "f7ac731cc11f40efbc03a9f9e1d1d21f",
     "public_keys": {
         "mykey": "ssh-rsa AAAAB3NzaC1y...== Generated by Nova\n"
     },
     "name": "test"
  }

• network_data.json 包含从 neutron 查询到的信息

  {
      "links": [
          {
              "ethernet_mac_address": "fa:16:3e:9c:bf:3d",
              "id": "tapcd9f6d46-4a",
              "mtu": null,
              "type": "bridge",
              "vif_id": "cd9f6d46-4a3a-43ab-a466-994af9db96fc"
          }
      ],
      "networks": [
          {
              "id": "network0",
              "link": "tapcd9f6d46-4a",
              "network_id": "99e88329-f20d-4741-9593-25bf07847b16",
              "type": "ipv4_dhcp"
          }
      ],
      "services": [
          {
              "address": "8.8.8.8",
              "type": "dns"
          }
      ]
  }

• 在创建虚机时，用户也可以写入一些元数据：

  nova boot --meta <key=value>

Vendor data
由nova-api-metadata服务启动时指定。