CN115499413B - 基于kvm的批量配置虚拟机固定ip地址的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，包括在宿主机***的/etc目录下创建一IP地址配置文件，在宿主机上部署cloud‑init并创建一用于执行IP地址配置的脚本；在宿主机上制作boot镜像；在宿主机上通过虚拟机模板批量部署虚拟机；各虚拟机开机时通过CDROM驱动器启动所述boot镜像，运行cloud‑init，cloud‑init执行脚本，随机读取其中任意一IP地址并锁定已读取的IP地址；各虚拟机上的cloud‑init将获取到的IP地址写入该虚拟机的配置地址中，完成虚拟机固定IP地址的批量配置。本发明还涉及批量配置虚拟机固定IP地址的***。本发明通过boot镜像启动虚拟机，利用cloud‑init完成固定IP配置，不依赖外网络，解决了IP冲突问题。
Description
技术领域
本发明涉及云平台虚拟机配置领域，尤其涉及一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法及***。
背景技术
在当今云计算的时代，出现了各种各样的虚拟化技术，比较有代表性的开源IAAS平台有：CloudStack、OpenStack、Eucalyptus、OpenNebula等。KVM、XEN等开源虚拟化技术是目前主流的开源虚拟化技术，为各大云厂商所采用。各大厂商对云计算产品有关管理方式、服务模式及市场定位有所不同，比较常见的有公有云、私有云、混合云、行业云、政务云等等，针对不同的需求，每个厂商的实现技术也是各不相同，产品的管理方式以及用户的使用方式也发生变化。在云计算时代用户购买后的云产品，运维方式完全区别于传统的IT运维方式，云计算时代用户的操作是实时性的，这样就衍生出了一个新的需求，如何做到快速、准确地完成虚拟机IP配置工作。
目前主流的虚拟机IP地址配置，主要依赖第三方网络服务器的服务，即需要一个DHCP服务器来统一管理待分配的IP地址，但是这种方案无法做到实时交付，交付时间比较长，而且这种方案应用于模板克隆批量部署虚拟机时，虚拟机规模化启动获取正确IP地址之前，会存在IP地址冲突，因为虚拟机需要通过交换机访问外网的DHCP服务器，而通过模板克隆部署的虚拟机有共同MAC地址，在交换机注册时，交换机将相同MAC地址的设备认为是同一个设备，出现IP地址冲突。在大规模云平台内部，批量启动虚拟机会存在较大的风险。同时，在进行新机房建设过程中和应用迁移过程中，需要大批量分配IP地址并启动虚拟机，通过DHCP的方式进行管理，无法满足运维需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的之一在于提供一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，基于虚拟机加载boot镜像的方式完成固定IP地址配置，配置过程无需依赖外部网络，支持规模部署虚拟机时快速且实时分配
固定IP地址。
为实现上述目的之一，本发明采用以下技术方案：
技术方案一
基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，包括如下步骤：在宿主机***的/etc目录下创建一IP地址配置文件，所述IP地址配置文件中包含若干IP地址，各IP地址具有唯一性且IP地址的数量大于等于要部署的虚拟机数量；在宿主机上部署cloud-init并创建一用于执行IP地址配置的脚本；在宿主机上制作boot镜像，并将该boot镜像上传到宿主机的ISO镜像目录下；在宿主机上通过虚拟机模板批量部署虚拟机；各所述虚拟机开机时通过CDROM驱动器启动所述boot镜像，运行所述cloud-init，所述cloud-init执行所述脚本，随机读取所述IP地址配置文件中任意一IP地址并锁定已读取的IP地址；各所述虚拟机上的cloud-init将获取到的IP地址写入该虚拟机的配置地址中，完成虚拟机固定IP地址的批量配置。
更优地，所述宿主机上***为最小启动***。
更优地，所述虚拟机模板的创建步骤为：在宿主机上配置虚拟机的参数，所述参数包括配置CDROM驱动器和将CDROM设置为启动盘；在完成虚拟机的参数配置后，将虚拟机转换为虚拟机模板。
更优地，所述虚拟机的参数配置还包括配置一用于显示虚拟机信息的串口控制台。
更优地，各所述虚拟机通过所述CDROM驱动器启动所述boot镜像后自动启动SSH服务，并设置开启密码验证，允许root登录。
更优地，所述宿主机上存储有多种操作***对应的cloud-init的配置文件，所述虚拟机启动时，所述cloud-init根据当前虚拟机的操作***读取与之匹配的配置文件。
更优地，各所述虚拟机完成固定IP地址配置后，还执行IP地址冲突校验步骤，具体为：所述虚拟机通过boot镜像启动后，使用SSH登录到邻近的虚拟机并执行arping ipadd，若返回MAC地址为一个，则判定虚拟机的固定IP地址无冲突，可正常使用。
更优地，各所述虚拟机完成固定IP地址配置后，还执行IP地址可用性检测步骤，具体为：所述虚拟机通过boot镜像启动后，在cloud-init中设置ping指令，自动执行网关检测，并返回成功或者失败。
为了解决上述问题，本发明的目的之二在于提供一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的***。
技术方案二
一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的***，包括处理器与存储器，所述存储器中存储有能够被处理器运行的计算机程序，当处理器运行该计算机程序时，实现如技术方案一所述的方法步骤。
为了解决上述问题，本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质。
技术方案三
一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有能够被处理器运行的计算机程序，当处理器运行该计算机程序时，实现如技术方案一所述的方法步骤。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，引入镜像***启动虚拟机，且在启动过程中通过cloud-init在初始化时完成虚拟机应用配置并根据IP地址配置文件配置固定IP地址，解决了IP地址冲突这一难题。
2、本发明一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，是基于虚拟机加载boot镜像的方式完成IP地址配置，启动过程中无需依赖外部网络，因此，本发明能够支持大规模镜像复制启动虚拟机后，快速且实时自动分配固定IP地址。
3、本发明一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，只需更新IP地址配置文件，重新制作boot镜像即可完成多次批量配置虚拟机固定IP地址，操作简单，配置效率高。
4、本发明一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，可基于通用linux安装最小启动***，能够提高boot镜像虚拟机的启动速度，降低出错率。
5、本发明一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，通过虚拟机模板规模部署虚拟机，且结合boot镜像启动和cloud-init完成固定IP地址配置，提高部署效率。
6、本发明一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，提供能够适用多种操作***的cloud-init配置文件引导方法，应用范围更广泛。
附图说明
图1为本发明批量配置虚拟机固定IP地址的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一
请参阅图1，一种基于KVM（全称：Kernel-based Virtual Machine，中文名称：基于内核的虚拟机）的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，包括如下步骤：步骤1、在宿主机***的/etc目录下创建一IP地址配置文件，所述IP地址配置文件中包含若干IP地址，各IP地址具有唯一性且IP地址的数量大于等于要部署的虚拟机数量；步骤2、在宿主机上部署cloud-init并创建一用于执行IP地址配置的脚本；在宿主机上制作boot镜像，并将该boot镜像上传到宿主机的ISO镜像目录下；步骤3、在宿主机上通过虚拟机模板批量部署虚拟机；步骤4、各所述虚拟机开机时通过CDROM驱动器启动所述boot镜像，运行所述cloud-init，所述cloud-init执行所述脚本，随机读取所述IP地址配置文件中任意一IP地址并锁定已读取的IP地址，被锁定的IP地址无法被其他虚拟机再次读取；各所述虚拟机上的cloud-init将获取到的IP地址写入该虚拟机的配置地址中，完成虚拟机固定IP地址的批量配置。
Cloud-init是开源云环境中虚拟机的初始化工具，支持从各种数据源读取相关数据并据此对虚拟机进行配置。常见的数据源包括：云平台的metadata服务、ConfigDrive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、更新apt-get的本地缓存、调整文件***的大小等。
较优地，所述宿主机上基于通用linux安装最小启动***，其可以尽可能地简化宿主机的运行环境，提高boot镜像启动虚拟机的速度，降低boot镜像启动虚拟机的出错率。在宿主机上可使用linux dd命令制作boot镜像。
为方便操作者查看虚拟机当前运行信息，在创建所述虚拟机模板时，虚拟机的配置参数还包括配置一用于显示虚拟机信息的串口控制台。
所述虚拟机模板的配置过程为：1、为虚拟机配置CDROM驱动器，以便传递Cloud-Init配置数据，具体命令为：# qm set 模板机id --ide2 local-lvm:cloudinit；2.为直接启动Cloud-Init镜像，需要将 bootdisk 设置为 scsi0（即CDROM），并设置仅从磁盘启动，这可以省去虚拟机BIOS的自检并加速启动过程，具体命令为：# qm set 模板机id --bootc --bootdisk scsi0；3.配置一个串口控制台，并用于显示虚拟机信息，具体命令为：# qmset 模板机id --serial0 socket --vga serial0；4.将参数配置完成的虚拟机转换为模板，通过该虚拟机模板，可以用链接克隆快速创建新的虚拟机。实现虚拟机批量复制，支持大规模部署，具体命令为：# qm template 模板机id；5.利用模板克隆并部署虚拟机，具体命令为：# qm clone 模板机id 新虚机id --name 新虚机name。
为提高***的安全性，各所述虚拟机通过所述CDROM驱动器启动所述boot镜像后自动启动SSH服务，并设置开启密码验证，允许root登录。所述宿主机上还存储有多种操作***分别对应的cloud-init的配置文件，各所述虚拟机通过所述CDROM驱动器启动所述boot镜像，所述cloud-init根据当前虚拟机的操作***读取与之匹配的配置文件，初始化cloud-init，所述cloud-init执行所述脚本，随机读取所述IP地址配置文件中任意一IP地址并锁定已读取的IP地址；各所述虚拟机上的cloud-init将获取到的IP地址写入该虚拟机的配置地址中，完成虚拟机固定IP地址的批量配置。具体步骤为：a.虚拟机通过加载CDROM驱动器启动boot镜像；b.boot镜像启动后自动启动SSH服务，并设置为开启密码验证，允许root登录；c.配置cloud-init与当前虚拟机的操作***对应，所述操作***可以是麒麟、统信、centos等，通过脚本get-osinfo读取操作***，并自动选择对应的cloud.cfg；d.初始化cloud-init，并从IP地址配置文件中获取当前主机的固定IP地址，写入虚拟机的配置地址中，/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0。
各所述虚拟机完成固定IP地址配置后，还执行IP地址冲突校验步骤，具体为：所述虚拟机通过boot镜像启动后，使用SSH登录到邻近的虚拟机并执行arping ipadd，若返回MAC地址为一个，则判定虚拟机的固定IP地址无冲突，可正常使用。
各所述虚拟机完成固定IP地址配置后，还执行IP地址可用性检测步骤，具体为：所述虚拟机通过boot镜像启动后，在cloud-init中设置ping指令，自动执行网关检测，并返回成功或者失败。
通过所述IP地址冲突校验步骤和IP地址可用性检测步骤，确保配置的固定IP真实有效。
所述cloud-init完成一固定IP地址批量配置后，若需要在宿主机上再次批量部署虚拟机，仅需更新所述IP地址配置文件，根据需要部署的虚拟机的数量，加入未使用过的新的IP地址，然后重新制作所述boot镜像，执行所述步骤3和步骤4，即可完成新一轮的虚拟机固定IP地址的批量配置。
本发明一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，引入镜像***启动虚拟机，且在启动过程中通过cloud-init完成虚拟机启动应用配置并根据IP地址配置文件配置固定IP地址，解决了IP地址冲突这一难题。同时本发明是基于虚拟机加载boot镜像的方式完成IP地址配置，启动过程中无需依赖外部网络，能够避免网络冲突，因此，本发明能够支持大规模镜像复制后，快速且实时自动分配固定IP地址。
基于同一发明构思，本申请还提供了与实施例一中的方法对应的***，详见实施例二。
实施例二
请参阅图1，一种基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的***，包括处理器与存储器，所述存储器中存储有能够被处理器运行的计算机程序，当处理器运行该计算机程序时，执行如实施例一所述的方法步骤。
基于同一发明构思，本申请提供了实施例一对应的计算机可读存储介质，详见实施例三。
实施例三
请参阅图1，一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有能够被处理器运行的计算机程序，当处理器运行该计算机程序时，执行如实施例一所述的方法步骤。
所述实施例二与实施例三具有与实施例一相同的技术效果。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，其特征在于：包括如下步骤：
在宿主机***的/etc目录下创建一IP地址配置文件，所述IP地址配置文件中包含若干IP地址，各IP地址具有唯一性且IP地址的数量大于等于要部署的虚拟机数量；
在宿主机上部署cloud-init并创建一用于执行IP地址配置的脚本；
在宿主机上制作boot镜像，并将该boot镜像上传到宿主机的ISO镜像目录下；
在宿主机上通过虚拟机模板批量部署虚拟机；
各所述虚拟机开机时通过CDROM驱动器启动所述boot镜像，运行所述cloud-init，所述cloud-init执行所述脚本，随机读取所述IP地址配置文件中任意一IP地址并锁定已读取的IP地址；各所述虚拟机上的cloud-init将获取到的IP地址写入该虚拟机的配置地址中，完成虚拟机固定IP地址的批量配置。
2.根据权利要求1所述的基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，其特征在于：所述宿主机上***为最小启动***。
3.根据权利要求1所述的基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，其特征在于：所述虚拟机模板的创建步骤为：在宿主机上配置虚拟机的参数，所述参数包括配置CDROM驱动器和将CDROM设置为启动盘；在完成虚拟机的参数配置后，将虚拟机转换为虚拟机模板。
4.根据权利要求1所述的基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，其特征在于：各所述虚拟机通过所述CDROM驱动器启动所述boot镜像后自动启动SSH服务，并设置开启密码验证，允许root登录。
5.根据权利要求1所述的基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，其特征在于：所述宿主机上存储有多种操作***分别对应的cloud-init的配置文件，所述虚拟机启动时，所述cloud-init根据当前虚拟机的操作***读取与之匹配的配置文件。
6.根据权利要求4所述的基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，其特征在于：各所述虚拟机完成固定IP地址配置后，还执行IP地址冲突校验步骤，具体为：所述虚拟机通过boot镜像启动后，使用SSH登录到邻近的虚拟机并执行arping ipadd，若返回MAC地址为一个，则判定虚拟机的固定IP地址无冲突，可正常使用。
7.根据权利要求1所述的基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的方法，其特征在于：各所述虚拟机完成固定IP地址配置后，还执行IP地址可用性检测步骤，具体为：所述虚拟机通过boot镜像启动后，在cloud-init中设置ping指令，自动执行网关检测，并返回成功或者失败。
8.基于KVM的批量配置虚拟机固定IP地址的***，其特征在于：包括处理器与存储器，所述存储器中存储有能够被处理器运行的计算机程序，当处理器运行该计算机程序时，实现如权利要求1至7任意一项所述的方法步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：该计算机可读存储介质中存储有能够被处理器运行的计算机程序，当处理器运行该计算机程序时，实现如权利要求1至7任意一项所述的方法步骤。
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