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标题: 使用 Perl 进行虚拟化环境的自动化管理（3） [打印本页]

作者: look_w 时间: 2018-4-22 14:36 标题: 使用 Perl 进行虚拟化环境的自动化管理（3）

VMware 服务器端对象与 Perl 视图用户编写 vSphere SDK for Perl 脚本的目的是访问和修改服务器端对象，如虚拟机、集群、快照等。为此我们需要了解 vSphere 服务器端对象的组织、服务器端对象与本地 Perl 对象的关系。
vSphere 服务器端对象被称为 managed object。每个 managed object 都具有属性集 (properties) 并提供相关服务 (methods)。下图显示 managed object 的继承结构（部分 )：
图 2. 服务器端 managed object 继承结构（部分 )

抽象类 ManagedEntity 为服务器端对象定义了最基本的属性集（如 name，parent 等）和方法（如 Reload，Rename_Task 等）。常见的服务器端对象，如 ResoucePool、HostSystem、Datacenter、VirtualMachine 等都继承自 ManagedEntity，提供特定的属性及方法。感兴趣的读者可以通过访问 MOB 或者来深入了解各种 managed object 的细节。
vSphere SDK for Perl 可以将服务器端对象的属性和方法映射为本地 Perl 对象，即服务器端对象的本地 Perl 视图，所以 Perl 视图可以看作服务器端对象的本地副本，其属性和方法和服务器端对象一一对应。不过需要注意的是，服务器端对象会实时更新，而 Perl 视图是静态的副本，所以当需要最新状态信息时，用户必须使用 Vim::update_view_data 显式刷新 Perl 视图。
我们通常可以使用 Vim::find_entity_views 和 Vim::find_entity_view 函数来获得获得本地 Perl 视图（参考 simple_flow.pl 中的示例 )。有时 Vim::find_entity_views 返回结果过多，而 Vim::find_entity_view 返回的结果集中的第一个结果可能并不是我们需要的，此时我们可以使用 filter 参数细化查询条件、控制查询结果。下面的代码片段使用 guestFullName 属性进行过滤，获得所有 Windows 虚拟机的视图：
清单 3. 使用 filter 参数过滤

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...
my $vm_views = Vim::find_entity_views(
view_type => 'VirtualMachine',
filter => {
# config(VirtualMachineConfigInfo 类 ) 是 VirtualMachine 类的属性
# guestFullName(xsd:string 类 ) 是 VirtualMachineConfigInfo 类的属性
'config.guestFullName' => qr/Windows/
}
);

foreach my $vm (@$vm_views) {
print "Name: " . $vm->name . "\n";
}
...

大部分服务器端 managed object 拥有大量的属性，而我们编写任务脚本时往往只对其中的一部分感兴趣。为得到某个属性值而构造完整的 Perl 视图是非常低效的，为此我们可以通过 properties 参数来指定 Perl 视图中需要的属性：
清单 4. 使用 properties 参数获取必要属性

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my $vm_view = Vim::find_entity_view(
view_type => 'VirtualMachine',
filter => { 'name' => 'foo' },
# 只获取 runtime 属性中的 powerState 属性
properties => [ 'runtime.powerState' ]
);
# 读取 Perl 视图的 powerState 属性
my $state = $vm_view->runtime->powerState;
...

使用 vSphere SDK for Perl 完成虚拟机的部署和定制虚拟机模板是一种可重用的虚拟机映像，通过模板来部署虚拟机可以避免在安装系统过程中很多重复操作，极大地提高了效率。但是即使使用模板来部署系统，我们仍然需要手动为各个虚拟机完成一些定制性的工作，如配置 IP、主机名之类。这些定制化工作可以在部署模板时使用 vSphere 提供的 Customization Wizard 或者 Customization Specification 文件来完成。Customization Wizard 以向导的形式让用户输入自定义信息，用户也可以把定制信息保存为 Customization Specification 文件以便以后复用。对于小规模的部署，这些工具已经足够。但是当规模变大时，手动输入、编辑、维护这些信息也会消耗相当多的精力。下面给出的示例代码将自动化地完成虚拟机部署以及网络配置工作。
w2k8_deploy.pl 演示了如何通过 Window 2008R2 模板自动部署虚拟机并配置其网络。该脚本适用于 XP/2003 以后的 Windows 版本，包括 Windows 2008/Windows 2008 R2/Vista/Win 7 sp1。其中 Windows 2008R2 和 Win7 sp1 的定制需要 vCenter 4.1 update 1。具体 Windows Guest OS 定制化支持请参考 vSphere 相关文档。
清单 5. w2k8_deploy.pl

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#!/usr/bin/perl -w
use strict;
use warnings;
use VMware::VIRuntime;

Opts::parse();
Opts::validate();
Util::connect();
# 部署 Windows 目标虚机并配置网络
deploy_W2K8();
Util::disconnect();Virt-top documentation

sub deploy_W2K8 {
my $vmhost = "9.115.208.49"; # 目标虚机所在 ESX server 的地址
my $ds = "datastore1";       # 目标虚机所在的 datastore
my $vm_template = "WIN2K8R2"; # 部署目标虚机用的模板
my $respool = "ResPool";       # 目标虚机所在的 resource pool
my $vm_name = "WIN2K8R2A";       # 目标虚机的虚机名

# 获得模板视图
my $vm_template_view = Vim::find_entity_view(
      view_type => 'VirtualMachine',
      filter => {name => $vm_template}
);
# 获得 ESX server 视图
my $vmhost_view = Vim::find_entity_view(
      view_type => 'HostSystem',
      filter => {name => $vmhost}
);
# 获得 resource pool 视图
my $respool_view = Vim::find_entity_view(
      view_type => 'ResourcePool',
      filter => {name => $respool}
);
# 获得 datastore 视图
my $ds_view = Vim::find_entity_view(
      view_type => 'Datastore',
      filter => {name => $ds}
);
# 目标虚机重定位信息，指定目标虚机的 datastore/host/resource pool
my $relocate_spec = VirtualMachineRelocateSpec->new(
            datastore => $ds_view,
            host => $vmhost_view,
            pool => $respool_view,
);

# 自定义 Guest Windows os 的网络配置信息
# 主机名 /DNS 域 /IP 地址 / 网关 / 子网掩码 /DNS 服务器 / 用户及组织 / 序列号 / 密码等
my $host_name = "WIN2K8R2A";
my $domain = "cn.ibm.com";
my $ip_address = "9.115.208.62";
my @gateway = ("9.115.208.1");
my $netmask = "255.255.255.0";
my @dnsServers = ("9.181.2.101", "9.181.2.102");
my $full_name = "IBMCN";
my $org_name = "IBMCN";
my $prod_ID = "";
my $password = "passw0rd";

# Windows Guest OS 的定制不需要指定 Global IP 设置
my $cust_global_settings = CustomizationGlobalIPSettings->new();

# 加入 workgroup 组。
# 若使用域配置，需提供 domainAdmin/domainAdminPassword/joinDomain 参数
my $cust_identification = CustomizationIdentification->new(
      joinWorkgroup => "workgroup",
);
my $cust_gui_unattended = CustomizationGuiUnattended->new(
            autoLogon => 1,
            autoLogonCount => 1,
            timeZone => 190,
      password => CustomizationPassword->new(
         plainText => "true",
         value => $password
      ),
);
my $cust_user_data = CustomizationUserData->new(
      computerName => CustomizationFixedName->new(name => $host_name),
      fullName => $full_name,
      orgName => $org_name,
      productId => $prod_ID,
);
my $win_prep = CustomizationSysprep->new(
      guiUnattended => $cust_gui_unattended,
      identification => $cust_identification,
      userData => $cust_user_data,
);
my $cust_IP_settings = CustomizationIPSettings->new(
      dnsDomain => $domain,
      dnsServerList => \@dnsServers,
      ip => CustomizationFixedIp->new(ipAddress => $ip_address),
      gateway => \@gateway,
      subnetMask => $netmask,
);
my $cust_adapter_mapping = CustomizationAdapterMapping->new(
      adapter => $cust_IP_settings,
);
my $cust_adapter_mapping_list = [$cust_adapter_mapping];
my $cust_spec = CustomizationSpec->new(
      globalIPSettings => $cust_global_settings,
      identity => $win_prep,
      nicSettingMap => $cust_adapter_mapping_list,
);
my $clone_spec = VirtualMachineCloneSpec->new(
      powerOn => 1,
      template => 0,
      location => $relocate_spec,
      customization => $cust_spec,
);
# 启动任务
$vm_template_view->CloneVM_Task(
      folder => $vm_template_view->parent,
      name => $vm_name,
      spec=>$clone_spec
);
}

CloneVM_Task 方法执行定制化的模板部署，其中 folder 参数确定目标虚机所在目录，name 参数确定目标虚机的虚机名，VirtualMachineCloneSpec 类型的 spec 参数用于自定义虚拟机克隆的过程（包括虚拟机硬件配置的定制，Guest OS 定制等 )。可以看到前面大段的代码都是在构造 VirtualMachineCloneSpec 对象。下面的类图显示了各定制对象之间的关系：
图 3. VirtualMachineCloneSpec 组成

windows 2003/xp 以及之前的版本的定制化流程稍有不同。主要表现在：

构造 CustomizationSysprep 时需要提供 CustomizationLicenseFilePrintData 对象作为参数。至于 CustomizationLicenseFilePrintData 对象的具体构造方法，读者可以参考。
在 vCenter 端需要准备 sysprep 文件 (vista/2008 之后的 OS 具有内置的 sysprep，不再需要在 vCenter 端准备 )。从 OS 安装介质中找到 DEPLOY.cab，解压到 vCenter sysprep 的相关 OS 目录下：
若 vCenter 安装在 2003 Server 上，此路径为
C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\VMware\VMware VirtualCenter\sysprep\<os-level>\
若 vCenter 安装在 2008 Server 上，此路径为
C:\ProgramData\VMware\VMware VirtualCenter\sysprep\<os-level>\

在实际应用中，考虑的代码的可重用性，比较合适的方法是将需要定制化的参数放到外部文件中（例如使用 XML 格式进行组织 )，以后每次批量部署虚拟机的时候只需要改动必要部分即可。但是为了突出重点，尽可能用简单的例子来说明自动化配置的逻辑流程，这里仍然把参数直接写在配置流程中。
Linux 的定制化过程和 Windows 大致相同，本文不再赘述。其主要区别在于构造 CustomizationSpec 时传入 CustomizationLinuxPrep 对象作为参数。CustomizationLinuxPrep 和 CustomizationSysprep 均继承自 CustomizationIdentitySettings。

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