vSphere部署系列之10——虛擬機模板和規範
在前面的博文章節中，已搭建了羣集，並啓用了HA和DRS，但還沒有劃分資源池，這種情況已經可以應付實際生產環境。資源池的創建和配置比較簡單、難點在對配額的理解和按需劃分。有興趣的朋友可以網上查閱相關資料，這裏暫不作研究。
vCenter提供了模板功能，可把一臺已部署好的虛擬機轉換爲模板，然後以此模板爲鏡像批量部署虛擬機。這一節是關於虛擬機模板及其管理規範方面的操作。
實驗環境總體規劃，請見前面的博文《vSphere部署系列之03——實驗環境總體規劃》
▲總體規劃網絡拓撲圖
一、前期工作
在使用模板之前，需要先安裝"樣板"虛擬機，並且將該虛擬機轉化(或克隆)成"模板"，以後再需要此類的虛擬機時，以此爲模板派生或克隆出多臺虛擬機。
本案在羣集中創建基於Windows Server 2008R2系統和 CentOS 6.5系統的兩個虛擬機，名字分別爲Win2008R2-Temp和CentOS-Temp。
在系統中進行一些常規性軟件部署（對於Windows Server 2008R2，還需要激活系統、更新補丁），並安裝好VMware Tools。（VMware Tools的安裝很簡單，具體詳見《vSphere部署系列之05——虛擬機的創建和設置》）
二、將虛擬機轉換成模板
本案是在vSpherer Client連接vCenter Server的主界面中進行。
將虛擬機轉換成模板，操作很簡單。在vSpherer Client中，定位到要轉換成模板的虛擬機，用鼠標右鍵單擊，從彈出的快捷菜單中選擇"轉換成模板"即可。
注：將虛擬機“轉換成模板”的操作，虛擬機不保留、只能作模板使用，若是選擇“克隆爲模板”，則在虛擬機的基礎上，克隆出與此虛擬機"完全一樣"的虛擬機爲模板，原虛擬機仍然可以使用。
▲將虛擬機Win2008R2-Temp轉換爲模板
*按同樣步驟，也將CentOS-Temp轉換成模板。
虛擬機轉換成模板後，在“清單->主機和羣集”左則列表中不顯示，可選擇羣集然後在右則“虛擬機”頁面中查看。也可切換到“清單->虛擬機和模板”中查看。
▲清單->主機和羣集，虛擬機分頁中查看模板
▲清單->虛擬機和模板，在左則列表中查看模板，右則摘要中可查看模板信息
注：模板與虛擬機的圖標是不同的
二、從模板部署虛擬機，不自定義方式
通過模板部署虛擬機，有不自定義方式和自定義方式兩種。前者比後者簡單很多，後者需要創建並應用自定義規範。這裏以模板Win2008R2-Temp爲例，先介紹不自定義方式的步驟。
在“清單->虛擬機和模板”中，定位到模板Win2008R2-Temp，用鼠標右鍵單擊，從彈出的快捷菜單中選擇“從該模板部署虛擬機”，將會彈出“部署模板”對話框。
▲從模板Win2008R2-Temp部署虛擬機
注：“轉換成虛擬機”子菜單，可將模板重新轉爲虛擬機。當模板系統需要更改配置或是多安裝某些軟件時，可通過此方法實現。
▲部署模板對話框，名稱和位置設置，在這裏爲虛擬機命名、選擇位置
這裏只看到數據中心SQ-DataCenter，如果數據中心中有歸類的文件夾，也是可見、可選的。
▲主機和羣集設置，在此選擇虛擬機將要駐留的主機
由於環境中配置了羣集，這裏要先選擇羣集
▲主機和羣集設置，在此選擇虛擬機將要駐留的主機
如果羣集中有配置了資源池，還會有選擇資源池的步驟。
▲存儲器設置，在此選擇虛擬機將要使用的存儲位置，這裏選擇共享存儲SQST01-244001
虛擬機磁盤格式設置爲默認的與格式相同。
▲自定義設置， 在此選擇是否對虛擬機自定義，這一步很關鍵，這裏選擇“不自定義”，
如果選擇“使用現有自定義規範自定義”，則需要使用相關的規範。後文會講述。
“創建後打開此虛擬機的電源”默認是不勾選的，這裏手動勾選。
▲虛擬機設置摘要，在此單擊“完成”按鍵，即完成該模板部署操作
注，此處不建議選擇“編輯虛擬機硬件”，可在虛擬機部署完畢後再修改
模板部署完成後，在任務欄中，可看到虛擬機被創建的進度。虛擬機創建完成後，在“清單->主機和羣集”和“清單->虛擬機和模板”的列表中可見。
通過以上步驟部署的虛擬機跟模板一模一樣，有相同的IP、主機名及配置，對於Windows操作系統而言，其SID也是一樣。這在網絡中，尤其有域環境中，會出現問題。需要進系統使用sysprep對系統重新封裝。在批量部署的情況下，工作量還是挺大的。
有一個工具可以幫助解決這些問題，那就是自定義規範管理器。
三、創建用於自定義部署的自定義規範
vCenter可使用sysprep程序對Windows Server等產品進行後期定製，其底層的原理與Widows系統裏的重封裝是一樣的，只是把sysprep重新封裝的準備工作集成到vCenter中，並且是在通過模板部署虛擬機時進行，而不是在製作模板前進行。
下面通過對Windows Server 2008 R2 SP1行定製，介紹"定製規範"的使用。
1、把操作系統對應的sysprep文件拷貝到vCenter服務器特定的目錄下
對於Windows Server 2008 R2 SP1而言，sysprep文件在系統安裝目錄中可以找到，具體路徑爲C:/windows/sysyem32/sysprep，在運行窗口中運行sysprep命令，並按回車，即可進入C:/windows/sysyem32/目錄。
本案中，由於 vCenter所在的系統（本案爲虛擬機sqvcenter）就是Windows Server 2008 R2 SP1。直接登錄該系統，將C:/windows/sysyem32/ 目錄下的sysprep文件拷貝到C:/program Files/VMware/infrastructure/VirtualCenter Server/目錄下（VirtualCenter Serve目錄是vCenter安裝時自動生成的）即可。
如果模板爲Windows Server 2003/2003R2的系統，sysprep文件，需要從系統鏡像對/support/tooles/deploy.cab解壓得到，然後通過遠程操作，將其拷貝到
C:/program Files/VMware/infrastructure/VirtualCenter Server/目錄下。
2、創建自定義規範
這項操作是在“自定義規範管事器”中進行。
▲在“主頁”中找到“自定義規範管理器”，單擊進入
在自定義規範管事器中，可創建適用於Window Server和Linux操作系統的規範。
下面，創建一個適用於Winodws Server（包括2003/2008/2012等版本）系統的規範。
▲在“自定義規範管事器”中，右擊，在彈出的菜單裏選擇“新建”，將會彈出“新建自定義規範”對話框。
▲“新建自定義規範”對話框，第一步是選擇目標虛擬機操作系統和設備規範名稱，
在“目標虛擬機操作系統”下拉列表框中有“Windows”和“Linux”兩項，這裏選擇Windows，
規範名稱需自行填寫，爲了便於識別，一般以“操作系統+業務類型”進行命名，這裏填寫爲Win2008R2_SP1。也可填寫更詳細的描述。
▲註冊信息設置
▲計算機名稱設置，選擇“在部署嚮導中輸入名稱”
▲Windows許可證設置，本案模板是通過KMS激活了的，這裏不需要設置產品密鑰。
▲管理員密碼設置，管理員密碼可留空以保留原鏡像虛擬機管理員密碼，或指定一個新的密碼
▲時區設置
▲登錄時命令運行設置，保留爲空
▲網絡設置，選擇“自定義設置”
▲網絡接口自定義設置，IP地址默認爲DHCP獲取方式，單擊“…”屬性按鍵，將彈出“網絡屬性”對話框
▲網絡屬性對話框，在此設置子網掩碼、網關和DNS等，單擊“確定”按鈕，返回網絡接口自定義對話框
▲網絡接口自定義設置，此時IP地址爲“提示用戶”方式
▲工作組或域設置，這裏設置爲本地工作組WORKGROUP
▲操作系統選項設置，這一項是爲了生成新SID，一定要勾選
▲設置摘要，單擊“完成”按鈕以完成自定義規範。
*按類似的步驟，再創建適用於Linux系統的規範CentOS6.5_x64。
其中在“屬性”的目標虛擬機操作系統一項中，選項Linux；
在“計算機名稱”一項中需要設置域名，將其至爲“localhost”，如下圖所示；
“工作組或域”一項則沒有，這三處跟Windows規範有所不同。
▲Linux規範中計算機名一項，將域名設置爲“localhost”
規範創建完成後，會在自定義管理器中羅列。
▲新建的CentOS6.5_x64規範和Win2008R2_SP1規範
四、從模板部署虛擬機，使用自定義規範方式
下面以Windows系統爲例，通過使用自定義規範的方式，從模板Win2008R2-Temp部署虛擬機Win2k8_241.42。
在“清單->虛擬機和模板”中，定位到模板Win2008R2-Temp，用鼠標右鍵單擊，從彈出的快捷菜單中選擇“從該模板部署虛擬機”，將會彈出“部署模板”對話框。
前面的步驟與前面第二節中的是一樣的，依次設置虛擬機名稱、駐留的主機、存放的存儲等，直到“客戶機自定義”。
▲客戶機自定義，這裏選項“使用現在自定義規範自定義”並選擇規範“Win2008R2_SP1”
▲用戶設置，在此設置NetBIOS名稱（即系統主機名）和IP地址
因爲在規範“Win2008R2_SP1”規定了NetBIOS名稱爲“在部署嚮導中輸入名稱”，IP地址爲“當使用規範時，提示用戶輸入地址”方式。
這也是使用規範後， 唯一需要進行的手動設置的地方。其他設置交由規範自動處理。
▲虛擬機設置摘要，在此單擊“完成”按鍵，即完成該模板部署操作
注，此處不建議選擇“編輯虛擬機硬件”，可在虛擬機部署完畢後再修改
由於在“客戶機自定義”步驟中，勾選了“創建後打開此虛擬機的電源”，該虛擬機創建完成後，會自行啓動。首次啓動後，系統會自動按已設定的規範進行配置，並更新SID，此過程不需要人爲干預。
▲虛擬機自動重裝封裝過程
打開該虛擬機控制檯，觀察訪虛擬機的運行情況，可以看到，虛擬機先開機到登錄界面，過大概10秒左右（此期間不需要人爲操作），會自動啓起，然後自動進行sysprep重新封裝。直到系統再次重啓到登錄界面時，使用規範中設置的管理員密碼進行登錄即可。
▲從Win2k8_241.42摘要中，可看到該虛擬機此時的IP地址和主機名
▲進入虛擬機系統，在cmd命令窗口中輸入“whoami /user”，可查看本機的SID號
*按類似的操作，從CentOS-Temp模板部署虛擬機。
五、關於CentOS使用自定義規範方式
在vSphere5.5環境中，在做了CentOS6.5 x64模板，並創建了linux自定義規範之後，在從CentOS6.5 x64模板部署虛擬機時，會出現不能使用自定義規範的情況。如下圖所示。
▲從CentOS6.5 x64模板部署虛擬機時，被提示不支持自定義客戶機操作系統。
本案在操作過程中，也遇到這個問題。將CentOS-Temp模板重新轉換成虛擬機，運行並查看，發現Perl默認已安裝（網上很多資料說跟這個有關），VMTools已安裝（當前vSphere5.5中最新的版本）並正常運行。但就是不能使用自定義規範。有資料說VMware早已不支持CentOS的自定義規範，但在官方資料未到明確的說法。
後經排查，發現以上情況與模板/虛擬機的“客戶機操作系統”性質有關。筆者初時在創建CentOS-Temp虛擬機時，“客戶機操作系統”選擇的是“CentOS4/5/6 (64位)。”後來重新建虛擬機，將“客戶機操作系統”性質一項設置爲“Red Hat Enterprise Linux 6 (64位)”，虛擬機配置完成後，再轉換成模塊，便可以從自定義規範部署。
▲CentOS-Temp模板的摘要，
從中可以看到該模板的客戶機操作系統屬性爲“Red Hat Enterprise Linux 6 (64位)”。
▲從CentOS-Temp模板部署虛擬機，這裏可選擇之前創建的CentOS6.5_x64規範。
在常規的按“不自定義”方式部署的虛擬機時，會出現因虛擬機MAC地址（在虛擬機屬性中可查看）與虛擬機客戶系統MAC地址（在ifcfg-eth0配置文件中可查看）不一致而出現虛擬機無法上網的情況。需要在客戶系統的配置文件ifcfg-eth0中修改MAC，使之與虛擬機的MAC地址一致，並重啓系統（需要連接重啓兩次），才能連通網絡。
在這裏使用自定義規範後，虛擬機客戶系統內會自動生成一個ifcfg-eth1（即多了一個網卡eth1）配置文件，該配置文件的MAC（ifcfg-eth1中沒有列出來）與虛擬機實際MAC地址是一致的，且IP爲創建虛擬機時在“用戶設置”一步中指定的，系統通過該eth1上網。
但在由於模板中爲eth0是指定了網關，虛擬機客戶系統在創建eth1時無法爲其指定網關（從上圖可看出，缺少GATEWAY字段），因而出現網絡只侷限在本地VLAN網段——本案中VLAN241是可以pin通baidu.com的，但此時的CentOS虛擬機ping baidu.com被提示找不到主機。
解決的方法是，將ifcfg-eth0中的GATEWAY字段刪除，並在ifcfg-eth1中添加GATEWAY字段和具體網關地址，本案爲“GATEWAY=10.1.241.254”，修改完成後，重啓network服務後，ping baidu.com有返回。
▲ifcfg-eth0配置內容
▲ifcfg-eth1配置內容
▲虛擬機屬性中的MAC地址
不過，對於一些應用場景，多出了一個網卡eth1會讓人感到不習慣。若要使用ifcfg-eth0，手動將ifcfg-eth1文件刪除，同時修改ifcfg-eth0中的MAC地址（當然也要更改IP地址），使之與虛擬機的MAC地址一致，並重啓系統（需要連接重啓兩次）即可。
以上eth0的MAC地址與虛擬機MAC不匹配的情況，與虛擬機中/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules有關，此文件記錄了虛擬機在第一次創建時系統得到的網卡信息及MAC地址。在上述的“不自定義”和“使用自定義規範”克隆的虛擬機中，爲解決MAC問題，更改ifcfg-eth0是一種方法，另一種方式則是刪除該70-persistent-net.rules文件，並重啓系統（也是需要連接重啓兩次），這樣客戶系統就可以學習到新的eth0 MAC地址了。