vSphere部署系列之10——虚拟机模板和规范
在前面的博文章节中，已搭建了群集，并启用了HA和DRS，但还没有划分资源池，这种情况已经可以应付实际生产环境。资源池的创建和配置比较简单、难点在对配额的理解和按需划分。有兴趣的朋友可以网上查阅相关资料，这里暂不作研究。
vCenter提供了模板功能，可把一台已部署好的虚拟机转换为模板，然后以此模板为镜像批量部署虚拟机。这一节是关于虚拟机模板及其管理规范方面的操作。
实验环境总体规划，请见前面的博文《vSphere部署系列之03——实验环境总体规划》
▲总体规划网络拓扑图
一、前期工作
在使用模板之前，需要先安装"样板"虚拟机，并且将该虚拟机转化(或克隆)成"模板"，以后再需要此类的虚拟机时，以此为模板派生或克隆出多台虚拟机。
本案在群集中创建基于Windows Server 2008R2系统和 CentOS 6.5系统的两个虚拟机，名字分别为Win2008R2-Temp和CentOS-Temp。
在系统中进行一些常规性软件部署（对于Windows Server 2008R2，还需要激活系统、更新补丁），并安装好VMware Tools。（VMware Tools的安装很简单，具体详见《vSphere部署系列之05——虚拟机的创建和设置》）
二、将虚拟机转换成模板
本案是在vSpherer Client连接vCenter Server的主界面中进行。
将虚拟机转换成模板，操作很简单。在vSpherer Client中，定位到要转换成模板的虚拟机，用鼠标右键单击，从弹出的快捷菜单中选择"转换成模板"即可。
注：将虚拟机“转换成模板”的操作，虚拟机不保留、只能作模板使用，若是选择“克隆为模板”，则在虚拟机的基础上，克隆出与此虚拟机"完全一样"的虚拟机为模板，原虚拟机仍然可以使用。
▲将虚拟机Win2008R2-Temp转换为模板
*按同样步骤，也将CentOS-Temp转换成模板。
虚拟机转换成模板后，在“清单->主机和群集”左则列表中不显示，可选择群集然后在右则“虚拟机”页面中查看。也可切换到“清单->虚拟机和模板”中查看。
▲清单->主机和群集，虚拟机分页中查看模板
▲清单->虚拟机和模板，在左则列表中查看模板，右则摘要中可查看模板信息
注：模板与虚拟机的图标是不同的
二、从模板部署虚拟机，不自定义方式
通过模板部署虚拟机，有不自定义方式和自定义方式两种。前者比后者简单很多，后者需要创建并应用自定义规范。这里以模板Win2008R2-Temp为例，先介绍不自定义方式的步骤。
在“清单->虚拟机和模板”中，定位到模板Win2008R2-Temp，用鼠标右键单击，从弹出的快捷菜单中选择“从该模板部署虚拟机”，将会弹出“部署模板”对话框。
▲从模板Win2008R2-Temp部署虚拟机
注：“转换成虚拟机”子菜单，可将模板重新转为虚拟机。当模板系统需要更改配置或是多安装某些软件时，可通过此方法实现。
▲部署模板对话框，名称和位置设置，在这里为虚拟机命名、选择位置
这里只看到数据中心SQ-DataCenter，如果数据中心中有归类的文件夹，也是可见、可选的。
▲主机和群集设置，在此选择虚拟机将要驻留的主机
由于环境中配置了群集，这里要先选择群集
▲主机和群集设置，在此选择虚拟机将要驻留的主机
如果群集中有配置了资源池，还会有选择资源池的步骤。
▲存储器设置，在此选择虚拟机将要使用的存储位置，这里选择共享存储SQST01-244001
虚拟机磁盘格式设置为默认的与格式相同。
▲自定义设置， 在此选择是否对虚拟机自定义，这一步很关键，这里选择“不自定义”，
如果选择“使用现有自定义规范自定义”，则需要使用相关的规范。后文会讲述。
“创建后打开此虚拟机的电源”默认是不勾选的，这里手动勾选。
▲虚拟机设置摘要，在此单击“完成”按键，即完成该模板部署操作
注，此处不建议选择“编辑虚拟机硬件”，可在虚拟机部署完毕后再修改
模板部署完成后，在任务栏中，可看到虚拟机被创建的进度。虚拟机创建完成后，在“清单->主机和群集”和“清单->虚拟机和模板”的列表中可见。
通过以上步骤部署的虚拟机跟模板一模一样，有相同的IP、主机名及配置，对于Windows操作系统而言，其SID也是一样。这在网络中，尤其有域环境中，会出现问题。需要进系统使用sysprep对系统重新封装。在批量部署的情况下，工作量还是挺大的。
有一个工具可以帮助解决这些问题，那就是自定义规范管理器。
三、创建用于自定义部署的自定义规范
vCenter可使用sysprep程序对Windows Server等产品进行后期定制，其底层的原理与Widows系统里的重封装是一样的，只是把sysprep重新封装的准备工作集成到vCenter中，并且是在通过模板部署虚拟机时进行，而不是在制作模板前进行。
下面通过对Windows Server 2008 R2 SP1行定制，介绍"定制规范"的使用。
1、把操作系统对应的sysprep文件拷贝到vCenter服务器特定的目录下
对于Windows Server 2008 R2 SP1而言，sysprep文件在系统安装目录中可以找到，具体路径为C:/windows/sysyem32/sysprep，在运行窗口中运行sysprep命令，并按回车，即可进入C:/windows/sysyem32/目录。
本案中，由于 vCenter所在的系统（本案为虚拟机sqvcenter）就是Windows Server 2008 R2 SP1。直接登录该系统，将C:/windows/sysyem32/ 目录下的sysprep文件拷贝到C:/program Files/VMware/infrastructure/VirtualCenter Server/目录下（VirtualCenter Serve目录是vCenter安装时自动生成的）即可。
如果模板为Windows Server 2003/2003R2的系统，sysprep文件，需要从系统镜像对/support/tooles/deploy.cab解压得到，然后通过远程操作，将其拷贝到
C:/program Files/VMware/infrastructure/VirtualCenter Server/目录下。
2、创建自定义规范
这项操作是在“自定义规范管事器”中进行。
▲在“主页”中找到“自定义规范管理器”，单击进入
在自定义规范管事器中，可创建适用于Window Server和Linux操作系统的规范。
下面，创建一个适用于Winodws Server（包括2003/2008/2012等版本）系统的规范。
▲在“自定义规范管事器”中，右击，在弹出的菜单里选择“新建”，将会弹出“新建自定义规范”对话框。
▲“新建自定义规范”对话框，第一步是选择目标虚拟机操作系统和设备规范名称，
在“目标虚拟机操作系统”下拉列表框中有“Windows”和“Linux”两项，这里选择Windows，
规范名称需自行填写，为了便于识别，一般以“操作系统+业务类型”进行命名，这里填写为Win2008R2_SP1。也可填写更详细的描述。
▲注册信息设置
▲计算机名称设置，选择“在部署向导中输入名称”
▲Windows许可证设置，本案模板是通过KMS激活了的，这里不需要设置产品密钥。
▲管理员密码设置，管理员密码可留空以保留原镜像虚拟机管理员密码，或指定一个新的密码
▲时区设置
▲登录时命令运行设置，保留为空
▲网络设置，选择“自定义设置”
▲网络接口自定义设置，IP地址默认为DHCP获取方式，单击“…”属性按键，将弹出“网络属性”对话框
▲网络属性对话框，在此设置子网掩码、网关和DNS等，单击“确定”按钮，返回网络接口自定义对话框
▲网络接口自定义设置，此时IP地址为“提示用户”方式
▲工作组或域设置，这里设置为本地工作组WORKGROUP
▲操作系统选项设置，这一项是为了生成新SID，一定要勾选
▲设置摘要，单击“完成”按钮以完成自定义规范。
*按类似的步骤，再创建适用于Linux系统的规范CentOS6.5_x64。
其中在“属性”的目标虚拟机操作系统一项中，选项Linux；
在“计算机名称”一项中需要设置域名，将其至为“localhost”，如下图所示；
“工作组或域”一项则没有，这三处跟Windows规范有所不同。
▲Linux规范中计算机名一项，将域名设置为“localhost”
规范创建完成后，会在自定义管理器中罗列。
▲新建的CentOS6.5_x64规范和Win2008R2_SP1规范
四、从模板部署虚拟机，使用自定义规范方式
下面以Windows系统为例，通过使用自定义规范的方式，从模板Win2008R2-Temp部署虚拟机Win2k8_241.42。
在“清单->虚拟机和模板”中，定位到模板Win2008R2-Temp，用鼠标右键单击，从弹出的快捷菜单中选择“从该模板部署虚拟机”，将会弹出“部署模板”对话框。
前面的步骤与前面第二节中的是一样的，依次设置虚拟机名称、驻留的主机、存放的存储等，直到“客户机自定义”。
▲客户机自定义，这里选项“使用现在自定义规范自定义”并选择规范“Win2008R2_SP1”
▲用户设置，在此设置NetBIOS名称（即系统主机名）和IP地址
因为在规范“Win2008R2_SP1”规定了NetBIOS名称为“在部署向导中输入名称”，IP地址为“当使用规范时，提示用户输入地址”方式。
这也是使用规范后， 唯一需要进行的手动设置的地方。其他设置交由规范自动处理。
▲虚拟机设置摘要，在此单击“完成”按键，即完成该模板部署操作
注，此处不建议选择“编辑虚拟机硬件”，可在虚拟机部署完毕后再修改
由于在“客户机自定义”步骤中，勾选了“创建后打开此虚拟机的电源”，该虚拟机创建完成后，会自行启动。首次启动后，系统会自动按已设定的规范进行配置，并更新SID，此过程不需要人为干预。
▲虚拟机自动重装封装过程
打开该虚拟机控制台，观察访虚拟机的运行情况，可以看到，虚拟机先开机到登录界面，过大概10秒左右（此期间不需要人为操作），会自动启起，然后自动进行sysprep重新封装。直到系统再次重启到登录界面时，使用规范中设置的管理员密码进行登录即可。
▲从Win2k8_241.42摘要中，可看到该虚拟机此时的IP地址和主机名
▲进入虚拟机系统，在cmd命令窗口中输入“whoami /user”，可查看本机的SID号
*按类似的操作，从CentOS-Temp模板部署虚拟机。
五、关于CentOS使用自定义规范方式
在vSphere5.5环境中，在做了CentOS6.5 x64模板，并创建了linux自定义规范之后，在从CentOS6.5 x64模板部署虚拟机时，会出现不能使用自定义规范的情况。如下图所示。
▲从CentOS6.5 x64模板部署虚拟机时，被提示不支持自定义客户机操作系统。
本案在操作过程中，也遇到这个问题。将CentOS-Temp模板重新转换成虚拟机，运行并查看，发现Perl默认已安装（网上很多资料说跟这个有关），VMTools已安装（当前vSphere5.5中最新的版本）并正常运行。但就是不能使用自定义规范。有资料说VMware早已不支持CentOS的自定义规范，但在官方资料未到明确的说法。
后经排查，发现以上情况与模板/虚拟机的“客户机操作系统”性质有关。笔者初时在创建CentOS-Temp虚拟机时，“客户机操作系统”选择的是“CentOS4/5/6 (64位)。”后来重新建虚拟机，将“客户机操作系统”性质一项设置为“Red Hat Enterprise Linux 6 (64位)”，虚拟机配置完成后，再转换成模块，便可以从自定义规范部署。
▲CentOS-Temp模板的摘要，
从中可以看到该模板的客户机操作系统属性为“Red Hat Enterprise Linux 6 (64位)”。
▲从CentOS-Temp模板部署虚拟机，这里可选择之前创建的CentOS6.5_x64规范。
在常规的按“不自定义”方式部署的虚拟机时，会出现因虚拟机MAC地址（在虚拟机属性中可查看）与虚拟机客户系统MAC地址（在ifcfg-eth0配置文件中可查看）不一致而出现虚拟机无法上网的情况。需要在客户系统的配置文件ifcfg-eth0中修改MAC，使之与虚拟机的MAC地址一致，并重启系统（需要连接重启两次），才能连通网络。
在这里使用自定义规范后，虚拟机客户系统内会自动生成一个ifcfg-eth1（即多了一个网卡eth1）配置文件，该配置文件的MAC（ifcfg-eth1中没有列出来）与虚拟机实际MAC地址是一致的，且IP为创建虚拟机时在“用户设置”一步中指定的，系统通过该eth1上网。
但在由于模板中为eth0是指定了网关，虚拟机客户系统在创建eth1时无法为其指定网关（从上图可看出，缺少GATEWAY字段），因而出现网络只局限在本地VLAN网段——本案中VLAN241是可以pin通baidu.com的，但此时的CentOS虚拟机ping baidu.com被提示找不到主机。
解决的方法是，将ifcfg-eth0中的GATEWAY字段删除，并在ifcfg-eth1中添加GATEWAY字段和具体网关地址，本案为“GATEWAY=10.1.241.254”，修改完成后，重启network服务后，ping baidu.com有返回。
▲ifcfg-eth0配置内容
▲ifcfg-eth1配置内容
▲虚拟机属性中的MAC地址
不过，对于一些应用场景，多出了一个网卡eth1会让人感到不习惯。若要使用ifcfg-eth0，手动将ifcfg-eth1文件删除，同时修改ifcfg-eth0中的MAC地址（当然也要更改IP地址），使之与虚拟机的MAC地址一致，并重启系统（需要连接重启两次）即可。
以上eth0的MAC地址与虚拟机MAC不匹配的情况，与虚拟机中/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules有关，此文件记录了虚拟机在第一次创建时系统得到的网卡信息及MAC地址。在上述的“不自定义”和“使用自定义规范”克隆的虚拟机中，为解决MAC问题，更改ifcfg-eth0是一种方法，另一种方式则是删除该70-persistent-net.rules文件，并重启系统（也是需要连接重启两次），这样客户系统就可以学习到新的eth0 MAC地址了。