操作场景

用户上云部署应用前，获取的镜像通常为从操作系统官方下载 *.iso 格式的原始镜像文件，此格式文件无法在天翼云平台上直接使用。需要用户基于ISO制作对应格式的镜像文件后（如 *.qcow2），才可以导入为弹性云主机实例可用的私有镜像。

Packer 是一款开源的虚拟机镜像构建工具，可以通过一个HCL或者JSON格式模板配置可以快速的创建主流的操作系统云主机镜像。Packer包含构建器（Builder）、配置器（Provisioner）、后处理器（Post-Processor）三个组件。

本文提供Packer工具的使用全流程，为您介绍如何构建天翼云可用的镜像文件，帮助您快速上云。

约束与限制

当前仅支持x86架构的私有镜像构建，ARM架构的私有镜像构建方法正在建设中。

对于x86架构中的海光类型是否支持，取决于原始镜像本身是否已可以在海光芯片上正常启动和运行。

操作步骤

使用 Packer 构建镜像文件的过程如下：

需要您准备一台本地的物理机或虚拟机，在其中构建制作私有镜像的虚拟化环境。
安装 Packer 软件与关联插件，根据天翼云的镜像配置要求，设定配置模板。
执行 Packer 构建命令，构建镜像文件。

一、构建服务器

1. 构建服务器并准备ISO镜像文件

推荐使用Packer软件的服务器配置如下：

CPU：Intel 或 AMD，4核或以上
内存：8GB或以上
存储：100GB（存储空间需要包含服务器自身操作系统、源ISO镜像文件、构建的镜像文件的空间，建议您预留的空间大于这些空间总和）。
网络：联通公网，需要下载虚拟化、Packer 等软件。

注意
使用Packer构建镜像的过程中需要使用虚拟化软件（包括KVM、Libvirt、QEMU等），因此请您确认：使用Packer软件构建镜像的物理机或虚拟机支持虚拟化。
如果您无法确定本机是否支持虚拟化，您可以采用本示例的方式，基于Windows操作系统，安装VMware Workstation，并勾选支持虚拟化的配置，创建出服务器。

本示例基于 Windows 操作系统的宿主机，使用 VMware Workstation 创建出 CentOS-9 64位操作系统的虚拟机，作为使用 Packer 构建镜像的服务器。

使用 VMware Workstation 请确认勾选“虚拟化 Intel VT-x/EPT 或 AMD-V/RVI(V)”，如下图所示：

创建完成后，将原始ISO镜像上传至该虚机。

本示例使用的是ctyunos-22.06.iso作为演示，目标为制作ctyunos-22.06.qcow2的镜像文件。

2. 安装虚拟化环境

1）加载 KVM 模块

执行以下命令在虚拟机内加载KVM模块。

modprobe kvm

执行下述命令检查虚拟机是否加载KVM模块。

lsmod | grep kvm

或者

egrep -o '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

如果有返回表示已加载：

vmx：代表 Intel 的虚拟化支持（VT-x）
svm：代表 AMD 的虚拟化支持（AMD-V）

如下图所示：

2）启动 Libvirt 服务

在操作系统命令行中执行以下命令：

# 启动libvirtd服务
systemctl enable libvirtd
# 查看服务启动状态
systemctl restart libvirtd
# 配置用户添加到libvirt组，以便授予该用户访问和管理虚拟化功能的权限
usermod -aG libvirt $(whoami)
# 编辑qemu.conf 
vim /etc/libvirt/qemu.conf 
# 取消注释 user = "root" 和 group = "root"。
# 修改前：#user = "qemu"
# 修改后：user = "root"
# 修改前：#group = "qemu"
# 修改后：group = "root"
# 重启服务器生效
reboot

3）安装 QEMU 软件

#下载qemu安装包：
wget -c https://download.qemu.org/qemu-8.0.4.tar.xz
# 解压缩
tar -xvf qemu-8.0.4.tar.xz
#编译
cd qemu-8.0.4/
./configure --target-list=x86_64-softmmu --prefix=/usr
make
make all

至此使用Packer制作私有镜像的服务器构建完成。

二、准备 Packer 软件

1. 安装 Packer 软件

Packer 下载链接请参考：https://releases.hashicorp.com/packer，本示例中使用1.4.3版本。

下载 Packer 软件。

wget https://releases.hashicorp.com/packer/1.11.2/packer_1.11.2_linux_amd64.zip

解压 Packer 软件。

unzip packer_1.11.2_linux_amd64.zip

为 Packer 增加执行权限。

chmod +x packer

执行下述命令验证 Packer 是否成功安装。

mv packer /usr/local/bin/
#下述3个命令执行1个即可
packer -v 
#或者
packer --version
#或者
packer -machine-readable version

设定 Packer

2. 安装Packer QEMU插件

Packer QEMU 插件提供了一个构建器（Builder），使得 Packer 能够利用 QEMU 来创建和定制镜像文件。

#安装qemu packer插件
packer plugins install github.com/hashicorp/qemu

3. 准备JSON模板文件

Packer 使用 Template 模板文件来定义构建过程。它指定了构建器（Builders）、配置器（Provisioners）和后处理器（Post-Processors）等组件的配置，这些组件共同工作以创建机器镜像。

Template 文件通常使用 JSON 或 HashiCorp Configuration Language (HCL) 格式编写，详细内容请参考：https://developer.hashicorp.com/packer/docs/templates

本示例基于ctyunos-22.06.iso镜像，提供的JSON模板示例文件 ctyunos_example.json 如下：

{
  "variables": {
    "cpu": "2",
    "ram": "4096",
    "name": "ctyunos",
    "disk_size": "20960",
    "version": "22",
    "iso_checksum": "4c695e58a753fc8b8496bd3646f4f467b7ead1b63e933bd053d5af855c9973a5",
    "iso_url": "ctyunos-22.06.iso",
    "headless": "false",
    "config_file": "ctyunos_22_06.cfg",
    "ssh_username": "root",
    "ssh_password": "Password@123",
    "destination_server": "download.goffinet.org"
  },
  "builders": [
    {
      "name": "{{user `name`}}{{user `version`}}",
      "type": "qemu",
      "format": "qcow2",
      "accelerator": "kvm",
      "qemu_binary": "/usr/libexec/qemu-kvm",
      "net_device": "virtio-net",
      "disk_interface": "virtio",
      "disk_cache": "none",
      "qemuargs": [
        ["-m", "{{user `ram`}}M"],
        ["-smp", "{{user `cpu`}}"],
        ["-display", "vnc=:2"]
      ],
      "ssh_wait_timeout": "1800s",
      "http_directory": "/var/www/html",
      "ssh_username": "{{user `ssh_username`}}",
      "ssh_password": "{{user `ssh_password`}}",
      "ssh_pty": true,
      "ssh_agent_auth": false,
      "iso_url": "{{user `iso_url`}}",
      "iso_checksum": "{{user `iso_checksum`}}",
      "boot_wait": "3s",
      "boot_command": [
        "<up><wait><tab><wait> net.ifnames=0 biosdevname=0 text ks=http://{{ .HTTPIP }}:{{ .HTTPPort }}/{{user `config_file`}}<enter><wait>"
      ],
      "disk_size": "{{user `disk_size`}}",
      "disk_discard": "unmap",
      "disk_compression": true,
      "headless": "{{user `headless`}}",
      "shutdown_command": "shutdown -P now",
      "shutdown_timeout": "5m",
      "output_directory": "artifacts/qemu/{{user `name`}}{{user `version`}}"
    }
  ],
  "provisioners": [
    {
      "type": "file",
      "source": "/root/automation.zip",
      "destination": "/root/automation.zip"
    },
    {
      "type": "shell",
      "execute_command": "echo 'packer'|{{.Vars}} sudo -S -E bash '{{.Path}}'",
      "inline": [
        "unzip /root/automation.zip -d /root",
        "chmod u+x /root/automation/creating_mirror_scripts.sh",
        "/root/automation/creating_mirror_scripts.sh"
      ],
      "expect_disconnect": true,
      "valid_exit_codes": [0, 1]
    }
  ],
  "post-processors": [
    {
      "type": "shell-local",
      "inline": [
        "mv artifacts/qemu/{{user `name`}}{{user `version`}}/packer-{{user `name`}}{{user `version`}} artifacts/qemu/{{user `name`}}{{user `version`}}/ctyunos-22.06-230117-x86_64-dve-240929-R1.qcow2"
      ]
    }
  ]
}

4. 准备Kickstart 配置文件

Kickstart 配置文件（通常命名为ks.cfg），主要用于自动化安装操作系统。该文件详细定义了安装过程的各个方面，包括系统的镜像地址、安装方式、分区设置等。只要系统在获取到这个文件后，就会按照文件中所定义的配置方式进行安装。

本示例中将Kickstart 配置文件命名为 ctyunos_22_06.cfg，在上述模板示例文件 ctyunos_example.json 的参数 "variables" 中引用 "config_file": "ctyunos_22_06.cfg"。内容如下：

#version=DEVEL
# Use graphical install
graphical


%packages
@^minimal-environment
@standard
%end

# Keyboard layouts
keyboard --vckeymap=us --xlayouts='us'
# System language
lang en_US.UTF-8

# Network information
network  --bootproto=dhcp --device=ens3 --onboot=off --ipv6=auto --activate
network  --hostname=localhost.localdomain

# Use hard drive installation media
harddrive --dir= --partition=LABEL=ctyunos-22.06-x86_64

# Run the Setup Agent on first boot
firstboot --enable
# System services
services --enabled="chronyd"

ignoredisk --only-use=vda
# Partition clearing information
clearpart --none --initlabel
# Disk partitioning information
part / --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=20959

# System timezone
timezone Asia/Shanghai --utc

# Root password
rootpw --iscrypted $6$cPAfx8xCk0rxNiwG$3eKaNUZUJwsdSzn/2AqXYgtc7MuQs5Z0xXW5DVskb.5kTKwjUPW.fd4X0F3P//1h436THh0GnqAW3LGDu.9lO.

%addon com_redhat_kdump --disable --reserve-mb='128'

%end

reboot

%anaconda
pwpolicy root --minlen=8 --minquality=1 --strict --nochanges --notempty
pwpolicy user --minlen=8 --minquality=1 --strict --nochanges --emptyok
pwpolicy luks --minlen=8 --minquality=1 --strict --nochanges --notempty
%end

5. 验证 Packer 模板有效性

验证 Packer 模板文件的语法和配置是否正确。这个命令会检查模板文件的语法是否符合 Packer 的要求，并且会验证配置信息是否符合各个构建器（Builders）、配置器（Provisioners）等的要求。如果模板文件未通过验证，Packer 会输出所有的错误消息，帮助用户识别和修正问题。

三、开始构建

1. 开始构建

执行下述命令构建模板：

packer build ctyunos_example.json

如果希望看到更详细的日志信息，可以执行：

PACKER_LOG=1 packer build ctyunos_example.json

如果有错误无法明确原因，可以调试模式运行：

PACKER_LOG=1 packer build -debug ctyunos_example.json

执行效果如下图：

2. 构建完成

待构建完成后，执行下述命令，可看到已构建的qcow2格式镜像。

[root@localhost ~]# ll artifacts/qemu/ctyunos22/ctyunos-22.06-230117-x86_64-dve-240929-R1.qcow2
-rw-r--r-- 1 root root 1735169536 Oct 8 15:43 artifacts/qemu/ctyunos22/ctyunos-22.06-230117-x86_64-dve-240929-R1.qcow2

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