OpenStack 镜像介绍

简单介绍下OpenStack支持的镜像和现状。

现成的镜像

• https://cloud-images.ubuntu.com/

virtual machine image

A virtual machine image is a single file which contains a virtual disk that has a bootable operating system installed on it

image disk formats

• raw
  • 最简单的格式。kvm和xen都支持
  • 不支持snapshots
• qcow2
  • 全称： QEMU copy-on-write version 2，通常被kvm使用。
  • 比raw小
  • 支持snapshots
• AMI/AKI/ARI
  • Amazon EC2支持
    • AMI (Amazon Machine Image)，是raw格式
    • AKI (Amazon Kernel Image)，是一个kernel文件，即_vmlinuz_
    • ARI (Amazon Ramdisk Image)，是启动时加载的ramdisk文件，即_initrd_
• vmdk
  • VMware’s ESXi使用的格式
• vdi
  • VirtualBox使用的格式，openstack不直接支持vdi格式，需要将其转换为其他格式才行。
• vhd
  • Microsoft Hyper-V使用的格式
• vhdx
  • 比vhd更先进的格式，支持更大的磁盘大小，防止宕机后数据丢失的问题。
• ovf
  • 全称是：Open Virtualization Format，是虚拟机的packaging format，一个ovf package可以包含多个image files， .ovf xml文件定义了metadata
  • openstack不支持ovf package，必须从ovf中提取出image才行。
• iso
  • 是被格式化为read-only ISO 9660的文件系统，被用作CD和DVD，iso包含可启动的操作系统，所有也可以视为一个虚拟机image

Container formats

The container format indicates whether the virtual machine image is in a file format that also contains metadata about the actual virtual machine

• bare
• ovf
• aki
• ari
• ami

image制作的注意事项

• 禁用不必要的服务（例如cups，postfix，sendmail，gnome界面进程等）
• 默认运行级别不要设置为5
• MAC地址不要写死
• ssh server要自启动
• 禁用防火墙（可以使用openstack安全组来控制instance的访问，instance的防火墙会导致排除问题困难）
• boot时resize partitions
• boot时从openstack metadata service获取ssh public key，放在本地
• 保证image将boot log写在console上（在grub配置中加入 console=ttyS0)

NBD(Network Block Device)

https://en.wikipedia.org/wiki/Network_block_device

NBD是一个device，但内容不是本地提供的，而是远程提供的，通常nbd都是用于访问远程机器的一个storage device。

NBD分为server和client。在client主机上，有个内核模块会控制这个device，每当一个程序去访问这个device，内核模块就会转发到server端，通常server端都是userspace的一个程序，例如qemu-nbd。

举个例子：在一台linux上，如果想要修改本地一个qcow2格式的image，可以使用qemu-nbd命令将image的分区映射到nbd device上，此时qemu-nbd是作为server端的程序，一旦往nbd device上写东西的话，本地linux kernel模块就会转发给qemu-nbd，让qemu-nbd程序去处理，这样就达到了修改image内容的目的。

loop device

loop device是一个device，与NBD不同的是：内容是本地的一个file，而不是远程的device

Mount a qcow2 image

qemu-nbd - QEMU Disk Network Block Device Server: Export QEMU disk image using NBD protocol

qemu-nbd -c /dev/nbd0 imageName执行后，会出现/dev/nbd0p1、/dev/nbd0p2、/dev/nbd0p3，分别对应vm中的不同分区

vm_156e3:/dsx01/instances/instance-00000064 # l /dev/nbd*
brw-rw---- 1 root disk 43,   0 Oct 15 15:57 /dev/nbd0
brw-rw---- 1 root disk 43,   1 Oct 15 15:57 /dev/nbd0p1
brw-rw---- 1 root disk 43,   2 Oct 15 15:57 /dev/nbd0p2
brw-rw---- 1 root disk 43,   3 Oct 15 15:57 /dev/nbd0p3

可以直接mount虚拟机的某个分区： mount /dev/nbd0p1 /mnt，可以自行修改。

修改结束后，先umount /mnt，然后执行qemu-nbd -d /dev/nbd0，此时/dev/nbd0p1、/dev/nbd0p2、/dev/nbd0p3会消失。

注意： 如果image中带有LVM，在qemu-nbd之后必须执行vgscan和vgchange -ay命令，让LVM的分区暴露成可以mount的设备，umount之后，先vgchange -an，然后再qemu-nbd -d

Mount a raw image (with LVM)

kpartx命令的作用：读device中的分区表，将扫描出的分区映射到device上。

1. losetup -f 找一个空闲的设备
2. losetup /dev/loop2 cirros-0.3.4-x86_64-disk.raw 关联image
3. 查看一下/dev/loop0中是否有分区

vm_156e3:~/xiexianbin_cn # kpartx -av /dev/loop0
add map loop0p1 (253:7): 0 64260 linear /dev/loop0 16065

1. 如果其中有分区的话，那么会有新设备： /dev/mapper/loop0p1
2. 可以mount该分区： mount /dev/mapper/loop0p1 /mnt
3. mount后就可以进行操作
4. 如果image中使用了LVM，则需要执行vgscan和vgchange -ay
5. 结束先umount /mnt，然后kpartx -d /dev/loop0，然后losetup -d /dev/loop0

image格式间转换

qemu-img convert 命令可以在不同格式间转换。例如：从qcow2转换成raw格式

qemu-img convert -f qcow2 -O raw cirros-0.3.4-x86_64-disk.img.bak cirros-0.3.4-x86_64-disk.raw