环境：

ubuntu安装详见：Ubuntu16.04.5以lvm方式安装全记录

openstack安装详见：OpenStack实践(一):Ubuntu16.04下DevStack方式搭建p版OpenStack

浮动ip搭建详见：OpenStack实践(九):Open vSwitch方式实现floating IP

架构图：

cloud-init简介

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：
1.设置 default locale
2.设置 hostname
3.添加 ssh keys到 .ssh/authorized_keys
4.设置用户密码
5.配置网络

为了实现instance定制工作,cloud-init会按5个阶段执行任务：
1.Generator    (cloud-config.target)
2.Local    (cloud-init-local.service)
3.Network    (cloud-init.service)
4.Config    (cloud-config.service)
5.Final    (cloud-final.service)

各阶段作用

Generator：读取配置文件cloud.cfg；

Local：定位“本地”数据源和配置网络；

Network：读取cloud_init_modules模块的指定配置；

Config：读取cloud_config_modules模块的指定配置

Final ：分别读取cloud_final_modules模块的指定配置

cloud image
ubuntu镜像：http://cloud-images.ubuntu.com/
centos7镜像：http://cloud.centos.org/centos/7/images/
这些镜像已经预装cloud-init

config drive

当无dhcp服务时，可以通过config drive获得metadata

配置config driver

stack@openstack-controller:~$ view /etc/nova/nova.conf
flat_injected = True

该配置是为了关闭DHCP服务时实例网卡也能被正确配置，重启计算服务后配置生效。

stack@openstack-controller:~$ sudo systemctl restart devstack@n*

关闭dhcp

为确保实例通过config driver获取的metadata，这里关闭dhcp服务

启动实例

root@openstack-controller:~# nova boot --flavor m1.small --image centos7  --availability-zone nova:openstack-controller --nic net-name=vxlan100 --key-name centos7 --security-groups centos7 --user-data /tmp/centos.config --config-drive true centos7-init

通过--config-drive true启用config-driver,通过--user-data /tmp/centos.config加载配置,ubuntu的配置文件为/tmp/ubuntu.config

打印的日志，传入的user_data

绑定浮动IP

user-data：centos.config

root@openstack-controller:~# more /tmp/centos.config
#cloud-config
chpasswd:
    list: |
        root:rootroot
        centos:centos
    expire: false
ssh_pwauth: yes

hostname: loong576

yum_repos:
    epel-163:
        baseurl: http://mirrors.163.com/centos/$releasever/os/$basearch/
        name: Centos-7
        enabled: true

resolv_conf:
    nameservers: ['218.104.1xx.1xx', '8.8.8.8']
    searchdomains:
        - localdomain
    domain: localdomain
    options:
        rotate: true
        timeout: 1
manage_resolv_conf: true


packages:
    - vim
    - wget
    - httpd

timezone: 'Asia/Shanghai'

runcmd:
    - [ sed, -i, "s/^ *SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g", /etc/selinux/config ]
    - [ mkdir, /dropme ]
    - [ touch, /root/abc.txt ]
    - [ sed, -i, "s/^ *nameserver.*/nameserver 218.104.1xx.1xx/g", /etc/resolv.conf ]
    - [ rpm, --import, /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7 ]

power_state:
    delay: now
    mode: reboot
    message: reboot now
    timeout: 30
    condition: true

验证是否生效

验证定制的配置文件centos.config是否生效

实例可以直接root登陆（默认只能通过创建密钥对方式登陆）成功获取到ip，配置了yum源、时区，runcmd运行正常，关闭了selinux（power-state-change正常），产生了测试文件，修改了dns信息

user-data：ubuntu.config

root@openstack-controller:~# more /tmp/ubuntu.config
#cloud-config
chpasswd:
    list: |
        root:rootroot
        ubuntu:ubuntu
    expire: false
ssh_pwauth: yes


hostname: ubuntu1604

apt:
    primary:
        - arches: [default]
          uri: "http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/"
          search:
            - "http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/"


resolv_conf:
    nameservers: ['218.104.1xx.1xx', '8.8.8.8']
    searchdomains:
        - localdomain
    domain: localdomain
    options:
        rotate: true
        timeout: 1
manage_resolv_conf: true

packages:
 - apache2

timezone: 'Asia/Shanghai'

runcmd:
    - [ mkdir, /dropme ]
    - [ sed, -i, "$a nameserver 218.104.1xx.xxx", /etc/resolv.conf ]

验证是否生效

验证定制的配置文件ubuntu.config是否生效

实例可以直接ubuntu登陆（默认只能通过创建密钥对方式登陆）成功获取到ip，配置了hostname、apt源、时区，runcmd运行正常，产生了测试文件，修改了dns信息

查看config drive

sr0就是config driver，挂载并查看

[root@centos7-init ~]# lsblk 
[root@centos7-init ~]# mount /dev/sr0 /mnt
[root@centos7-init ~]# cd /mnt/openstack/latest/ && ll
[root@centos7-init latest]# more meta_data.json 
[root@centos7-init latest]# more user_data

meta_data.json中存放了public_keys,hostname等信息，user_data对应centos.config。

cloud-init.log日志分析

[root@centos7-init ~]# view /var/log/cloud-init.log

第一阶段服务

第二阶段服务

第三阶段服务

在第三阶段init-network服务会依次读取cloud_init_modules模块中以下配置：check-cache、consume-user-data、consume-vendor-data、config-migrator、config-bootcmd、config-write-files、config-growpart、config-resizefs、config-set_hostname、config-update_etc_hosts、config-rsyslog、config-users-groups、config-ssh

第四阶段服务

在第四阶段modules-config服务会依次读取cloud_config_modules模块中以下配置：check-cache、consume-user-data、consume-vendor-data、config-migrator、config-bootcmd、config-write-files、config-growpart、config-resizefs、config-set_hostname、config-update_etc_hosts、config-disable-ec2-metadata、config-runcmd

第五阶段服务

在第五阶段modules-final服务会依次读取cloud_final_modules模块中以下配置：config-rightscale_userdata、config-scripts-per-boot、config-scripts-per-instance、config-scripts-user、config-ssh-authkey-fingerprints、config-keys-to-console、config-phone-home、config-final-message、config-power-state-chang

cloud init的modules里面提供了丰富的定制信息，详情可以参考Cloud-Init官网：https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/index.html#

cloud-init调试

各服务单独调试

init-local:cloud-init init --local
cloud_init_modules:cloud-init init
cloud_config_modules:cloud-init modules --mode=config
cloud_final_modules:cloud-init modules --mode=final

[root@centos7-init ~]# cloud-init init --local

调试某模块的某个配置

[root@centos7-init ~]# cloud-init single --name timezone

调试cloud_config_modules模块的timezone配置

实践总结：

1.各模块的各配置项依次读取生效

在定制实例时，会依次读取配置文件cloud.cfg配置项。

实验环境的主机需配DNS才能访问外网，通过cloud_config_modules模块的runcmd配置项配置DNS，由于配置项package-update-upgrade-install在runcmd之前，cloud-init会先安装软件，这时外网是不通的，所以报错。

2.centos的hostname设置不生效

尝试了很多参数组合，都没有到hostname，原因待查

尝试过的参数

hostname: loong576
manage_etc_hosts: true
preserve_hostname: true
fqdn: loong576

ubuntu没有这个问题，只需设置hostname即可，重启系统也任然生效。

3.DNS配置不生效

配置项resolv_conf不生效。centos和ubuntu都不生效，centos貌似是个bug，参考：https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1489270，ubuntu建议将dns信息写入网卡/etc文件/network/interfaces。

4.runcmd执行命令是应该是双引号

这个有点坑，在用sed命令执行关闭selinux和配置DNS时，正常的单引号''需替换为"",否则执行报错。

5.某个配置项不合法则整个配置不生效

runmcd有个配置非法

报错日志

此时整个centos.config配置文件不生效

cloud-init配置文件已上传github：https://github.com/loong576/cloud-init.git

参考：

https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/
https://docs.openstack.org/ironic/latest/install/configdrive.html
https://help.ubuntu.com/community/CloudInit
https://blog.csdn.net/allison_ywt/article/details/52943480
https://blog.51cto.com/cloudman/1912640