前言
目前大部分公有云、私有云都在使用Cloud-init，已经成为虚拟机元数据管理和OS系统配置初始化的事实标准。最早Cloud-init由Ubuntu的母公司 Canonical 开发，主要思想是当用户首次创建虚拟机时，将前台设置的主机名，密码或者秘钥等存入metadata server(即存放元数据的服务器）。在云平台环境下当Cloud-init随虚拟机启动而运行时，能够获取修改信息并修改主机配置，完成系统的环境初始化。
Cloud-init简介
Cloud-init是专为云环境中虚拟机的初始化而开发的工具，它从各种数据源读取相关数据并据此对虚拟机进行配置，向一台数据服务器获取元数据（meta data）和用户数据（user data），前者是指VM的必要信息，如主机名、网络地址等；后者是系统或用户需要的数据和文件，如用户组信息、启动脚本等。当Cloud-init获取这些信息后，开始使用一些模块对数据进行处理，如新建用户、启动脚本等。常见的配置包括：设定虚拟机的hostname、hosts文件、设定用户名密码、调整文件系统的大小（注意不是调整分区的大小）等。
Cloud-init在ZStack云平台中的实现
Linux系统 User Data镜像封装
一、安装Cloud-init服务——下载并上传Cloud-init的rpm软件包到云主机中
1、在ZStack平台中使用User Data功能，需提前确保Linux云主机镜像已安装Cloud-init，且Cloud-init推荐版本为：0.7.9、17.1。以Cloud-init 0.7.9版本为例，可使用该链接下载相关软件包，如图1所示：
![图1 下载完成]()
图1 下载完成
http://repo.telcobridges.com/centos/7/os/x86_64/Packages/cloud-init-0.7.9-24.el7.centos.x86_64.rpm
2、使用 Xshell 的 FTP 工具或者SecureCRT的SecureFX、WinSCP等工具上传Cloud-init的rpm 包到Linux云主机当中，例如/root目录下，再使用ls命令查看是否上传成功，如图2所示：
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图2 ls命令查看
二、安装并启动Cloud-init服务
1、YUM源基于RPM包管理，能够从指定的服务器自动下载RPM包安装，可以自动处理依赖性关系，并且一次安装所有依赖的软件包，无须繁琐地一次次下载、安装。所以需执行以下命令来安装Cloud-init服务：
yum localinstall cloud-init-0.7.9-24.el7.centos.x86_64.rpm -y
2、Cloud-init服务安装完成过后，需手动启动cloud-init服务；Cloud-init服务启动过后默认会设置开机自启，所以无需再设置开机自启cloud-init服务；执行完过后，需查看cloud-init服务是否处于active状态，如图3所示：
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图3 查看cloud-init服务状态
三、修改云主机网卡配置文件
制作云主机镜像之前需要将云主机网卡配置文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-***中的MAC地址以及UUID注释掉，避免使用该镜像创建云主机时产生冲突，网卡配置文件则保留参数配置，如图4所示：
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图4 网卡配置文件
User Data云主机镜像封装
云主机Cloud-init服务安装并启动完成且网卡配置文件MAC地址及UUID注释掉过后，就可以进行云主机镜像封装。在ZStack私有云主菜单，点击云资源池 > 云主机按钮 > 选中云主机 > 点击云主机操作 > 创建云主机镜像，如图5、图6、图7所示：
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图5 点击创建云主机镜像
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图6 创建云主机镜像
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图7 创建云主机镜像成功
User Data功能场景
场景一：Linux系统—自动安装Apache服务
一、创建Linux系统User Data云主机
1、在ZStack私有云主菜单，点击云资源池 > 云主机按钮，进入云主机界面；点击创建云主机按钮，在弹出的创建云主机页面，可参考以下示例输入相应内容，这里所使用的镜像是之前Linux系统已安装cloud-init服务的镜像，三层网络选择私有网络，如图8所示：
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图8 创建Linux系统User Data云主机
2、本次测试是YUM本地源安装Apache服务，需要在创建云主机时加载ISO，在弹出的创建云主机页面中，点击高级选项，选择加载ISO，本次使用CentOS-7-x86_64-DVD-2003.iso作为YUM安装的本地源，如图9所示：
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图9 选择ISO
3、编写User Data功能参数利用本地YUM源安装Apache服务，需在User Data编写方框中编写才生效。
使用本地YUM源安装Apache服务配置参数如下所示，仅供参考。
#cloud-config
bootcmd:
-
mkdir /etc/yum.repos.d/blk
-
mv /etc/yum.repos.d/CentOS-* /etc/yum.repos.d/blk
-
touch /etc/yum.repos.d/centos.repo
-
echo -e “[cloud]\nname=cloud\nbaseurl=file:///mnt\ngpgcheck=0\nenabled=1” >> /etc/yum.repos.d/centos.repo
mounts:
- [ /dev/sr0, /mnt, iso9660, “defaults” ]
mount_default_fields: [/dev/sr0, /mnt, ‘iso9660’, ‘defaults’, ‘0’, ‘0’]
runcmd:
-
[ sh, -c, systemctl stop firewalld ]
-
[ sh, -c, yum clean all && yum makecache ]
-
[ sh, -c, yum install httpd -y ]
-
[ sh, -c, systemctl enable httpd ]
-
[ sh, -c, systemctl start httpd ]
-
echo hello,world!! >> /var/www/html/index.html
-
[ sh, -c, systemctl restart httpd ]
4、在User Data编写框内编写完使用本地YUM源安装Apache服务配置参数，点击确定开始创建云主机，如图10所示：
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图10 确定创建Linux系统User Data云主机
二、验证
1、打开当前云主机的控制台，可以登录云主机系统，使用root用户登录到云主机系统当中，查看云主机IP地址，如图11所示：
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图11 查看云主机IP地址
2、使用Google Chrome或者Firefox浏览器输入当前云主机IP地址，验证Apache服务是否安装成功，并显示所写网页内容，如图12所示：
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图12 验证Apache服务
场景二：Linux系统—自动格式化挂载磁盘
一、创建Linux系统User Data云主机
1、在ZStack私有云主菜单，点击云资源池 > 云主机按钮，进入云主机界面，点击创建云主机按钮，在弹出的创建云主机页面，可参考以下示例输入相应内容，这里所使用的镜像是之前Linux系统已安装cloud-init服务的镜像，三层网络选择私有网络，如图13所示：
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图13 创建Linux系统User Data云主机
2、本次测试是自动格式化挂载磁盘，需要在创建云主机时加载数据云盘，在弹出的创建云主机页面中，点击高级选项，选择数据云盘规格，本次使用40G的云盘作为数据盘进行格式化挂载，如图14所示：
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图14 选择数据云盘规格
3、编写User Data功能参数自动格式化挂载磁盘，需在User Data编写方框中编写才生效。
自动格式化挂载磁盘配置参数如下所示，仅供参考。
注意：如果创建云主机时数据云盘开启了VirtioSCSI，则在Linux系统内磁盘盘符为sda…sdd等；如果未开启VirtioSCSI，则在Linux系统内磁盘盘符为vda…vdd等，本次测试数据云盘开启了VirtioSCSI。
#cloud-config
bootcmd:
-
mkdir /mnt/disk
-
mkfs.xfs -f -i size=512 -l size=128m,lazy-count=1 -d agcount=16 /dev/sda
-
echo -e “ls -l /dev/disk/by-uuid/ |grep sda |awk ‘{print$9}’ > /root/diskuuid\nmount /dev/disk/by-uuid/`cat /root/diskuuid` /mnt/disk” >> /root/mount.sh
runcmd:
-
[ sh, -c, bash /root/mount.sh ]
-
echo hello,world!! >> /mnt/disk/hello.txt
-
rm -rf /root/diskuuid
-
rm -rf /root/mount.sh
4、在User Data编写框内编写完自动格式化挂载磁盘配置参数，点击确定开始创建云主机，如图15所示：
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图15 编写完User Data参数配置
二、验证
1、打开当前云主机的控制台，可以登录云主机系统，使用root用户登录到云主机系统当中，查看数据云盘系统是否已经加载，如图16所示：
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图16 查看数据云盘
2、查看数据云盘是否已经挂载到对应目录下，本次测试在挂载目录下创建了hello.txt文件并写入了内容，证明该数据云盘是否可用，验证有数据表示测试成功，如图17所示：
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图17 验证
User Data注意说明
注意事项：需严格注意缩进，否则Userdata将无法生效。
● 导入User Data前，需确保Userdata网络服务、DHCP网络服务均可正常使用；
● 默认情况下，扁平网络/云路由网络/VPC网络环境的Userdata网络服务、DHCP网络服务均启用；
● 若通过User Data方式设置主机名和root密码，请勿在SSH登录方式中再次设置主机名和root密码，避免冲突；
● 通过User Data设置root密码后，创建出的云主机详情页User Data中会展示明文密码，注意保护密码安全；
● Linux云主机导入User Data说明：
1、需提前确保Linux云主机镜像已安装cloud-init，且cloud-init推荐版本为：0.7.9、17.1、19.4、19.4以后版本
2、若使用已安装cloud-init的云主机镜像创建Linux云主机，必须导入User Data，否则cloud-init任务会持续等待直到超时
● Windows云主机导入User Data说明：
1、需提前确保Windows云主机镜像已安装Cloudbase-Init，且Cloudbase-Init版本无限制，Cloudbase-Init的具体安装方法可参考Cloudbase官方文档
2、若使用已安装Cloudbase-Init的云主机镜像并创建Windows云主机，必须导入User Data，否则Cloudbase-Init任务会持续等待直到超时
● 使用User Data时，一个二层网络仅支持配置一个三层网络。
如需查看完整版教程，请点击该链接进行下载：
http://cdn.zstack.io/tools/ISO-forSH/ZStack%E4%BA%91%E5%B9%B3%E5%8F%B0%E5%BA%94%E7%94%A8%20User%20Data%E6%95%99%E7%A8%8B.docx
