为保证运行镜像的ECS实例能成功完成初始化配置，建议您在制作Linux类型自定义镜像时，在源服务器上安装cloud-init。本文介绍安装阿里云版cloud-init和社区版cloud-init的操作步骤。

背景信息

cloud-init是云平台为Linux操作系统的虚拟机做系统初始化配置的开源服务软件。阿里云、AWS、Azure和OpenStack等主流云平台均支持cloud-init。阿里云版cloud-init能在ECS实例启动阶段完成系统初始化配置，包括NTP、软件源、主机名和SSH密钥对等，同时执行实例自定义数据（User data）脚本。更多信息，请参见cloud-init官方文档。

阿里云所有公共镜像默认安装cloud-init。为保证使用自定义镜像创建的ECS实例能自动初始化系统配置，建议您在以下场景中为Linux服务器安装阿里云版cloud-init。
  • 准备迁移上云的，但未安装cloud-init的Linux服务器。
    说明 不准备迁移上云的服务器需谨慎安装。
  • 已安装cloud-init，但版本低于0.7.9的Linux服务器。
  • 已在阿里云运行的，但未安装cloud-init的ECS实例。

版本说明

不同云平台及不同版本之间的cloud-init不完全兼容，请选择合适的版本并配置合适的数据源（datasource）。其中，阿里云cloud-init的最新版本为19.1.18，数据源为Aliyun。您可以在cloud-init官方网站自行下载其他版本的cloud-init。

注意 安装后，cloud-init默认开机自启动，若您选择的版本不兼容或数据源配置不当，下次重启服务器时可能导致cloud-init运行异常、系统启动缓慢，甚至无法正常启动系统。因此，请选择较高版本，以及合适的数据源（如Aliyun）。
使用cloud-init时，您需要注意以下版本区别。
  • 0.7.6a版本：初期的阿里云版本cloud-init，在Python环境上依赖于Python 2.7。部分低版本操作系统的公共镜像仍旧保持该版本cloud-init。如果您所使用的镜像需要安装cloud-init 0.7.6a版本，请参见（可选）安装阿里云版cloud-init 0.7.6a15。
    说明 由于Python社区停止对Python 2.7的技术支持，建议您尽量使用高版本cloud-init，避免依赖库隐患。
  • 低于社区0.7.9版本：初期的社区版cloud-init，不适用于初始化ECS实例，必须升级至较高版本。
  • 18版本：高于18版本的cloud-init会自动完成网络的初始化配置，自动配置的网络为BOOTPROTO=dhcp DEVICE=eth0 ONBOOT=yes STARTMODE=auto TYPE=Ethernet USERCTL=no。如果您安装了cloud-init后有自定义网络配置的需求，请参见（可选）自定义网络配置。
  • 19.1版本：阿里云公共镜像将逐步升级到cloud-init 19.1版本，在Python环境上依赖于Python 3.6。

检查cloud-init版本

  1. 登录源服务器。
  2. 运行以下命令检查是否已安装cloud-init。 
    which cloud-init

    无路径输出信息表示未安装，您需要安装阿里云版cloud-init。

  3. 运行以下命令检查cloud-init版本号。
    cloud-init --version
    如果返回版本低于社区0.7.9版本，您需要安装阿里云版cloud-init 19.1.18。
  4. 完成服务器数据备份。

（推荐）安装阿里云版cloud-init 19.1.18

按以下步骤，下载数据源为Aliyun的19.1.18版本cloud-init。

  1. 确保源服务器已安装Python PIP依赖库。
    以安装python3-pip依赖库为例，Linux部分发行版的安装命令如下。
    • CentOS/Red Hat Enterprise Linux： 
      yum -y install python3-pip
    • Ubuntu/Debian： 
      apt-get -y install python3-pip
    • OpenSUSE/SUSE： 
      zypper -n install python3-pip
  2. 运行以下命令下载阿里云版cloud-init。
    wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloudinit/cloud-init-19.1.18.tgz
  3. 运行以下命令解压cloud-init安装包到当前目录。
    tar -zxvf cloud-init-19.1.18.tgz
  4. 进入cloud-init目录下，并安装依赖库。
    cd ./cloud-init-19.1.18
pip3 install -r ./requirements.txt
  5. 进入cloud-init的tools目录。
    cd ./tools
  6. 运行以下命令执行安装cloud-init的脚本deploy.sh。
    bash ./deploy.sh <issue> <major_version>
    deploy.sh脚本的参数说明和取值示例如下：
    参数 说明 示例
    <issue> 操作系统平台类型。取值范围：centos | redhat |rhel | debian | ubuntu | opensuse | sles。参数取值均大小写敏感，其中sles表示SUSE/SLES。 centos
    <major_version> 操作系统平台主要版本号。
    说明 ubuntu 14不支持安装阿里云版cloud-init 19.1.18。
    		CentOS 7.6的主要版本号为7
    例如，您当前的操作系统为CentOS 7，则需要运行的命令为bash ./deploy.sh centos 7。
  7. 确认cloud-init是否安装成功。
    若返回"description": "success"，表示安装成功。阿里云cloud-init安装成功
不同Linux发行平台安装阿里云cloud-init的Shell脚本示例如下，供您参考。实际安装时，请根据您的操作系统适当调整脚本。
  • CentOS 7/8 
    # 检查安装python3-pip
if ! python3 -c 'import setuptools' >& /dev/null; then
  yum -y install python3-pip
fi
# 备份旧版cloud-init
test -d /etc/cloud && mv /etc/cloud /etc/cloud-old
# 下载并解压阿里云版cloud-init
wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloudinit/cloud-init-19.1.18.tgz
tar -zxvf ./cloud-init-19.1.18.tgz
# 安装cloud-init
issue_major=$( cat /etc/redhat-release | grep -Eo '[0-9]+\.?[0-9]+' | head -1 | awk -F'.' '{printf $1}')
bash ./cloud-init-*/tools/deploy.sh centos "$issue_major"
  • Red Hat Enterprise Linux 7/8 
    # 检查安装python3-pip
if ! python3 -c 'import setuptools' >& /dev/null; then
  yum -y install python3-pip
fi
# 备份旧版cloud-init
test -d /etc/cloud && mv /etc/cloud /etc/cloud-old
# 下载并解压阿里云版cloud-init
wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloudinit/cloud-init-19.1.18.tgz
tar -zxvf ./cloud-init-19.1.18.tgz
# 安装cloud-init
issue_major=$( cat /etc/os-release | grep VERSION_ID | grep -Eo '[0-9]+\.?[0-9]+' | head -1 | awk -F'.' '{printf $1}')
bash ./cloud-init-*/tools/deploy.sh rhel "$issue_major"
  • Ubuntu 16/18/20 
    # 检查安装python3-pip
if ! python3 -c 'import setuptools' >& /dev/null; then
  apt-get install python36 python3-pip -y
fi
# 备份旧版cloud-init
test -d /etc/cloud && mv /etc/cloud /etc/cloud-old
# 下载并解压阿里云版cloud-init
wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloudinit/cloud-init-19.1.18.tgz
tar -zxvf ./cloud-init-19.1.18.tgz
# 安装cloud-init
issue_major=$( cat /etc/os-release | grep VERSION_ID | grep -Eo '[0-9]+\.?[0-9]+' | head -1 | awk -F'.' '{printf $1}')
bash ./cloud-init-*/tools/deploy.sh ubuntu "$issue_major"
  • Debian 9/10 
    # 检查安装python3-pip
if ! python3 -c 'import setuptools' >& /dev/null; then
  apt-get -y install python3-pip
fi
# 备份旧版cloud-init
test -d /etc/cloud && mv /etc/cloud /etc/cloud-old
# 下载并解压阿里云版cloud-init
wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloudinit/cloud-init-19.1.18.tgz
tar -zxvf ./cloud-init-19.1.18.tgz
# 安装cloud-init
issue_major=$( cat /etc/os-release | grep VERSION_ID | grep -Eo '[0-9]+\.?[0-9]+' | head -1 | awk -F'.' '{printf $1}')
bash ./cloud-init-*/tools/deploy.sh debian "$issue_major"
  • SUSE 12/15 
    # 检查安装python3-pip
if ! python3 -c 'import setuptools'>& /dev/null; then
  zypper -n install python3-pip
fi
# 备份旧版cloud-init
test -d /etc/cloud && mv /etc/cloud/etc/cloud-old
# 下载并解压阿里云版cloud-init
wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloudinit/cloud-init-19.1.18.tgz
tar -zxvf ./cloud-init-19.1.18.tgz
# 安装cloud-init
issue_major=$( cat /etc/os-release | grep VERSION_ID | grep -Eo '[0-9]+\.?[0-9]+' | head -1 | awk -F'.' '{printf $1}')
bash ./cloud-init-*/tools/deploy.sh sles "$issue_major"
  • OpenSUSE 15 
    # 检查安装python3-pip
if ! python3 -c 'import setuptools'>& /dev/null; then
  zypper -n install python3-pip
fi
# 备份旧版cloud-init
test -d /etc/cloud && mv /etc/cloud/etc/cloud-old
# 下载并解压阿里云版cloud-init
wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloudinit/cloud-init-19.1.18.tgz
tar -zxvf ./cloud-init-19.1.18.tgz
# 安装cloud-init
issue_major=$( cat /etc/os-release | grep VERSION_ID | grep -Eo '[0-9]+\.?[0-9]+' | head -1 | awk -F'.' '{printf $1}')
bash ./cloud-init-*/tools/deploy.sh opensuse"$issue_major"

（可选）安装阿里云版cloud-init 0.7.6a15

部分低版本操作系统仍旧保持该版本cloud-init。例如，CentOS 6、Debian 9及SUSE Linux Enterprise Server 12等。
说明 阿里云公共镜像CentOS 6、Debian 9及SUSE Linux Enterprise Server 12默认已安装cloud-init-0.7.6a15。如果您需要进行测试，请先运行命令mv /etc/cloud/cloud.cfg /etc/cloud/cloud.cfg_bak备份配置文件。
  1. 运行以下命令，检查操作系统的版本为CentOS 6、Debian 9及SUSE Linux Enterprise Server 12。
    cat /etc/issue
  2. 运行以下命令，下载并解压阿里云版cloud-init 0.7.6a15。
    wget https://ecs-image-tools.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/cloud-init-0.7.6a15.tgz
tar -zxvf cloud-init-0.7.6a15.tgz
  3. 进入cloud-init的tools目录。
    cd cloud-init-0.7.6a15/tools/
  4. 运行以下命令。安装cloud-init。
    bash ./deploy.sh <issue> <major_version>
    deploy.sh脚本的参数说明和取值示例如下：
    参数 说明 示例
    <issue> 操作系统平台类型。取值范围：centos | debian | sles。参数取值均大小写敏感，其中sles表示SUSE/SLES。 centos
    <major_version> 操作系统平台主要版本号。 CentOS 6.5的主要版本号为6
    例如，您当前的操作系统为CentOS 6，则需要运行的命令为bash ./deploy.sh centos 6。

（可选）安装社区版cloud-init

  1. 确保源服务器已安装Git、Python和Python PIP依赖库。
    以安装Git、python3.6和python3-pip依赖库为例，Linux部分发行版的安装命令如下。
    • CentOS/Red Hat Enterprise Linux： 
      yum -y install git python36 python3-pip
    • Ubuntu/Debian： 
      apt-get -y install git python36 python3-pip
    • OpenSUSE/SUSE： 
      zypper -n install git python36 python3-pip
  2. 运行以下命令使用Git下载cloud-init源码包。 
    git clone https://git.launchpad.net/cloud-init
  3. 进入cloud-init目录。
    cd ./cloud-init
  4. 运行以下命令安装所有依赖库。
    pip3 install -r ./requirements.txt
  5. 运行以下命令安装cloud-init。
    python3 setup.py install
  6. 修改配置文件cloud.cfg。
    1. 打开配置文件。
      vi /etc/cloud/cloud.cfg
      vi /etc/cloud/cloud.cfg
    2. 将cloud_init_modules:之前的配置修改为以下内容。
      # Example datasource config
# The top level settings are used as module
# and system configuration.
# A set of users which may be applied and/or used by various modules
# when a 'default' entry is found it will reference the 'default_user'
# from the distro configuration specified below
users:
   - default
user:
    name: root
    lock_passwd: False
# If this is set, 'root' will not be able to ssh in and they 
# will get a message to login instead as the above $user
disable_root: false
# This will cause the set+update hostname module to not operate (if true)
preserve_hostname: false
syslog_fix_perms: root:root
datasource_list: [ AliYun ]
# Example datasource config
datasource:
    AliYun:
        support_xen: false
        timeout: 5 # (defaults to 50 seconds)        max_wait: 60 # (defaults to 120 seconds)
#      metadata_urls: [ 'blah.com' ]
# The modules that run in the 'init' stage
cloud_init_modules:

（可选）自定义网络配置

  1. 安装cloud-init后，打开/etc/cloud/cloud.cfg文件。
    vim /etc/cloud/cloud.cfg
  2. 按i进入编辑模式，在Example datasource config之前增加disabled配置。
    network:
  config: disabled
    说明 增加该配置之后，cloud-init不会管理/etc/sysconfig/network-scripts/下网络配置，需要您自行管理。
    cloud-init-disable-config
  3. 编辑完成后，按Esc键退出编辑模式，然后输入:wq并回车，保存退出文件。

（可选）不修改主机名以及/etc/hosts配置文件

cloud-init的配置文件中，默认设置了不保留主机名。如果您不希望实例的主机名以及/etc/hosts配置文件被修改，可以参考以下操作修改cloud-init的配置文件。

  1. 安装cloud-init后，打开/etc/cloud/cloud.cfg文件。
    vim /etc/cloud/cloud.cfg
  2. 按i进入编辑模式，将preserve_hostname: false修改为preserve_hostname: true。
    hostname
  3. 编辑完成后，按Esc键退出编辑模式，然后输入:wq并回车，保存退出文件。
    当preserve_hostname: true时，cloud-init将不会自动修改主机名以及/etc/hosts配置文件。

故障排查

  • 通过Python 3安装cloud-init时，缺少依赖库怎么处理？

    不同镜像缺少的库可能不同，您都可以通过pip安装，之后再次安装cloud-init。

  • cloud-init运行异常，提示报错信息，如何处理？

    如果系统默认软件包管理器（例如yum）和pip管理器分别安装过不同版本的依赖库，可能造成库版本冲突，导致cloud-init运行异常。建议您根据报错信息按需下载依赖库。
    报错信息 原因 排错命令 
    no setuptools module in python
    		 缺失模块python setuptools 以python3.6为例：
    • CentOS/Red Hat：yum -y install python3-pip
    • Ubuntu/Debian：apt-get -y install python3-pip
    • OpenSUSE/SUSE：zypper -n install python3-pip
    		 
    File "/root/cloud-init/cloudinit/log.py", line 19, in <module>
      import six
  ImportError: No module named six  )
    		 缺失依赖库six 
    pip3 install six
    		 
    File "/root/cloud-init/cloudinit/url_helper.py", line 20, in <module>
      import oauthlib.oauth1 as oauth1
  ImportError: No module named oauthlib.oauth1  )
    		 缺失依赖库oauthlib 
    pip3 install oauthlib
    报错时没有明确缺少的依赖库 未映射相关错误信息 根据cloud-init的requirements.txt文件里显示的库，运行以下命令安装所有依赖库： 
    pip3 install -r requirements.txt

  • 如何确定cloud-init已成功安装且版本正确？

    当您安装好cloud-init后，可以使用cloud-init --version命令查看cloud-init的版本信息，如果符合预期版本，则表示cloud-init已成功安装。例如，您安装的是阿里云版cloud-init 19.1.18。安装完成后，如果运行cloud-init --version命令的回显信息包含19.1.18，则表示cloud-init 19.1.18已成功安装。

  • 实例中安装了新版本的Python 3导致了cloud-init执行异常，如何处理？

    如果您在实例中安装了新版本的Python 3（例如Python 3.9），并将新版本的Python 3设置为默认版本（即已为新版Python 3创建了软链接，例如，ln -s /usr/bin/python3.9 /usr/bin/python3），则会导致已安装的cloud-init执行异常。例如，运行cloud-init --version将会报错：
    $cloud-init --version
Traceback (most recent call last):
  File "/usr/local/bin/cloud-init", line 33, in <module>
    sys.exit(load_entry_point('cloud-init==19.1.9', 'console_scripts', 'cloud-init')())
  File "/usr/local/bin/cloud-init", line 22, in importlib_load_entry_point
    for entry_point in distribution(dist_name).entry_points
  File "/usr/lib64/python3.9/importlib/metadata.py", line 524, in distribution
    return Distribution.from_name(distribution_name)
  File "/usr/lib64/python3.9/importlib/metadata.py", line 187, in from_name
    raise PackageNotFoundError(name)
importlib.metadata.PackageNotFoundError: cloud-init
    您可以通过以下任一方式解决该问题：
    • 方式一：使用新版的Python 3重新安装cloud-init。
    • 方式二：修改cloud-init执行文件，将Python解释器对应的路径修改为历史版本的Python 3。以Python 3.6为例，修改cloud-init执行文件中解释器的操作如下：
      1. 运行以下命令，打开cloud-init文件。
        vim   /usr/local/bin/cloud-init
      2. 按i进入编辑模式，将文件开头#!后的内容修改为Python 3.6所在的路径。
        修改后，对应的#!行内容如下所示：
        #!/usr/bin/python3.6
      3. 按Esc键退出编辑模式，然后输入:wq并回车，保存退出文件。

  • 安装cloud-init后，在创建实例时设置的实例元数据中的自定义数据（user-data）不执行或者执行失败，如何处理？

    1. 在实例内，运行以下命令，检查实例元数据中的user-data是否存在。
      curl http://100.100.100.200/latest/user-data
      检查结果说明：
      • 如果已设置了user-data，则会返回对应的user-data信息。您需要继续下一步进行问题排查。
      • 如果没有返回信息，则表示您没有设置user-data。
    2. 通过多种方式，排查user-data不执行或执行失败的原因。
      • 检查user-data数据格式是否准确。

        user-data的数据由cloud-init执行，您需要确保数据格式准确无误。例如，user-data的首行必须以#!开头。更多信息，请参见使用实例自定义数据（Linux实例）。

      • 检查在创建实例时，是否选择了仅加固模式。

        如果选择了仅加固模式，将导致cloud-init组件初始化配置失败，影响实例的元数据、自定义数据等配置。更多信息，请参见查看实例元数据。

      • 通过cloud-init的日志文件/var/log/cloud-init.log，查看user-data执行结果，并根据报错信息排查问题。
        日志文件记录信息示例如下：
         util.py[DEBUG]: Running command ['/var/lib/cloud/instance/scripts/part-001'] with allowed return codes [0] (shell=False, capture=False)
      • 查看user-data执行过程的标准输出以及标准错误输出。
        在Linux系统初始化工具systemd中，user-data由系统服务cloud-final.service执行，您可以运行以下命令查看user-data执行过程的标准输出以及标准错误输出，并根据输出内容排查问题。
        journalctl -u cloud-final.service
      • 如果以上方式均无法定位user-data不执行或者执行失败的原因，建议您将user-data内容拷贝到本地主机进行调试，查看是否可以成功执行。
  • 安装cloud-init后，但系统初始化配置和实例自定义数据（User data）脚本无法正常执行，如何处理？
    1. 运行以下命令，检查cloud-init的四个服务是否设置为开机自启动。
      systemctl is-enabled cloud-init-local.service
systemctl is-enabled cloud-init.service
systemctl is-enabled cloud-config.service
systemctl is-enabled cloud-final.service
      如果出现报错信息或者disabled信息，表示cloud-init未设置开机自启动。
    2. 运行以下命令，设置cloud-init开机自启动。
      systemctl enable cloud-init-local.service
systemctl enable cloud-init.service
systemctl enable cloud-config.service
systemctl enable cloud-final.service
  • 在创建实例时对系统盘进行扩容，但在实例内部发现根分区大小并没有自动扩容，如何处理？
    Linux实例分区自动扩容由cloud-init提供支持，需要确保系统安装growpart工具且cloud.cfg文件中配置正确。
    1. 运行以下命令，检查系统是否安装growpart工具。
      which growpart
    2. 可选：如果没有安装，运行以下命令，安装growpart工具。
      • RHEL系列：
        yum -y install cloud-utils-growpart
      • Debian系列：
        apt -y install cloud-guest-utils
    3. 运行以下命令，查看/etc/cloud/cloud.cfg文件中是否存在如下图中的内容。
      cat /etc/cloud/cloud.cfg
      配置内容
    4. 可选：如果不存在，添加该内容到/etc/cloud/cloud.cfg文件中。

后续步骤

  • 对于准备迁移上云的Linux服务器：

    您可以使用迁云工具或导入自定义镜像的方式上云。具体操作，请参见使用迁云工具迁移或导入自定义镜像。

  • 对于已在阿里云上运行Linux自定义镜像的ECS实例：
    您可以重启系统验证结果。如果系统自动配置了主机名、软件源和NTP等配置，则表示已成功安装cloud-init。例如，查看网络配置文件。 
    [root@iZbp1ios3psx4hoi******Z ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
# Created by cloud-init on instance boot automatically, do not edit.
#
BOOTPROTO=dhcp
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
STARTMODE=auto
TYPE=Ethernet
USERCTL=no