VMware vSphere 系统虚拟机自动化部署

对于小规模 VMware vSphere 系统的虚拟机自动化部署问题， Terraform 配合 Packer 这种方案虽然成熟，但略显笨重。实际上用 govc 命令编写的简单脚本，配合 VMware vSphere 的自定义规范功能，就完全可以达到目的。

1. 关于 govc 的使用

govc 是基于 VMware 官方 govmomi 库的一个 vSphere 命令行工具，使用它可以通过命令或脚本，实现对 VMware vSphere 系统的管理。govc 命令的使用手册见 govc usage。

建议安装 direnv，使用类似如下的 .envrc 文件来设置 govc 的环境变量：

# vCenter host
export GOVC_URL=vcsa.domain.name
# vCenter credentials
export [email protected]
export GOVC_PASSWORD=your_password
# disable cert validation
export GOVC_INSECURE=true

利用 govc 上传 ISO 文件的命令如下：

govc datastore.upload -ds=Datastore01 ./source.iso /iso/dest.iso

上传 ISO 文件后可以通过如下命令，列出上传的文件：

govc datastore.ls -l -ds=Datastore01 /iso

利用如下命令可以列出系统中的虚拟机：

govc ls /Datacenter/vm

macOS 客户端安装 VMware Remote Console 后，可以利用如下命令直接启动 VMRC 连接虚拟机控制台：

open $(govc vm.console "virtual_machine_name")

查看虚拟机硬盘使用情况可以使用如下命令：

govc guest.df -vm "vitual_machine_name"

也可以通过如下命令获得更多的虚拟机信息：

govc vm.info -r "virtual_machine_name"

2. 自定义客户机操作系统

VMware 在官方文档中对自定义客户机操作系统有比较详细的论述，可以作为参考。自定义规范（Customization Specifications）是包含客户机操作系统设置的 XML 文件，可以在 vSphere 系统的管理界面中通过 Menu => Policies and Profiles => VM Customization Specifications 生成。虚拟机部署期间向客户机操作系统应用自定义规范，可以防止客户机操作系统的计算机名、SID(security identity) 等设置产生冲突。对于自定义规范支持的操作系统，可以参考： Guest OS Customization Support Matrix 文档。

2.1 Windows 模版定制

对于 Windows Server 系统的模版定制，建议在客户机操作系统安装后，执行如下两步：

通过系统属性 => 远程 => 允许远程连接到此计算机开启远程桌面访问；
安装 VMware-Tools。

在此之后就可以关闭系统，把 CD/DVD drive 1 改成 Client Device，并将虚拟机转换成模版。

2.2 Linux 模版定制

对于 Linux 系统，需要安装 open-vm-tools 和 perl 两个软件包，对于 CentOS 系统，执行如下命令：

sudo yum install open-vm-tools perl

对于 Ubuntu 需要执行如下命令：

sudo apt install open-vm-tools perl

在安装完必须的软件包后，按照文档创建 Linux 的自定义规范的要求，Linux 系统需要执行以下命令来启用 VMware Tools 配置中的 enable-custom-scripts 选项：

sudo vmware-toolbox-cmd config set deployPkg enable-custom-scripts true

此外，按照 VMware KB59687 的建议，Ubuntu 系统还需要执行如下命令来禁用 cloud-init：

sudo touch /etc/cloud/cloud-init.disabled

在此之后，就可以清理操作系统的使用痕迹，并关闭系统。

最后一步同样是把 CD/DVD drive 1 改成 Client Device，并将虚拟机转换成模版。

3. Infrastructure as Code

对于小规模 VMware vSphere 系统这种简单场景，使用一个简单的 Shell 脚本就可以实现 Infrastructure as Code。

首先在类似如下的文件中按照 Shell 定义变量的方式定义虚拟机的配置参数：

NEWVM="vmname"
DESC="Description of the virtual machine."

TEMP="template-name"

SPEC="CUSTOM-SPEC"

DS="Datastore-name"
HOST="esxi-host.domain.name"

CPU=2
MEM=16384

IP=192.168.1.100
MASK=255.255.255.0
GATE=192.168.1.1
DNS=192.168.1.1

然后通过如下 Shell 脚本加载之前定义的参数，利用 govc 的 vm.info、vm.clone、vm.customize 以及 vm.power 等子命令，来实现虚拟机的自动化定制部署。

#!/bin/sh

source $1

govc ls /Datacenter/vm | grep -q "$NEWVM" &&
        govc vm.info "$NEWVM" && exit 0

govc vm.clone -vm "$TEMP" \
        -ds="$DS" -host="$HOST" \
        -c=$CPU -m=$MEM \
        -on=false -annotation="$DESC" "$NEWVM"

govc vm.customize -vm $NEWVM -ip $IP -netmask $MASK \
        -gateway $GATE -dns-server "$DNS" \
        "$SPEC"

govc vm.power -on "$NEWVM"

# open "$(govc vm.console "$NEWVM")"

配合 Git 的版本控制，就基本可以满足一般的运维管理需求了。

以上内容相关的脚本，已经放在 GitHub 上的 mengbo/vmware-infracode 项目里，以供参考。