自动化KVM虚拟机创建脚本详解:从模板到高效部署的线上实践!

自动化KVM虚拟机创建脚本详解:从模板到高效部署的线上实践

以下是包含详细步骤解释的完整脚本及说明文档

复制代码
vim kvm-vm-creator.sh

#!/bin/bash

# --------------------------
# 📌 环境配置与全局变量
# --------------------------
# 设置关键路径和基础配置(可根据环境修改)
export IMG_DIR="/data1/qcow_images"    # 虚拟机磁盘存储目录(需提前创建)
export XML_DIR="/etc/libvirt/qemu"      # 虚拟机XML配置模板目录
BASE_VM="base-centos79"                # 基础模板名称(需与实际模板名一致)
VM_PREFIX="centos79-node"              # 新建虚拟机名称前缀
MAC_PREFIX="52:54:00"                  # 合规MAC地址前缀(QEMU官方OUI)

# --------------------------
# 🔧 预检与依赖检查
# --------------------------
check_prerequisites() {
    # 检查关键命令是否存在
    command -v qemu-img >/dev/null 2>&1 || { echo -e "\n❌ 错误:未安装qemu-img工具"; exit 101; }
    command -v virsh >/dev/null 2>&1 || { echo -e "\n❌ 错误:未安装libvirt管理工具"; exit 102; }
    
    # 验证存储目录权限
    [ -w "$IMG_DIR" ] || { echo -e "\n❌ 错误:无写入权限 $IMG_DIR"; exit 103; }
    
    # 确认模板文件存在
    [ -f "${XML_DIR}/${BASE_VM}.xml" ] || { 
        echo -e "\n❌ 错误:未找到模板配置文件 ${XML_DIR}/${BASE_VM}.xml"
        echo "请先创建基础模板并导出XML配置"
        exit 104 
    }
}

# --------------------------
# 🖥 用户交互模块
# --------------------------
get_vm_number() {
    local input
    while true; do
        # 输入提示(带颜色高亮)
        read -p "$(echo -e "\n\e[33m请输入虚拟机编号(1-250): \e[0m")" input
        
        # 数字验证
        [[ "$input" =~ ^[0-9]+$ ]] || { 
            echo -e "\n⚠️ 警告:必须输入纯数字"
            continue 
        }
        
        # 范围检查
        (( input >=1 && input <=250 )) && break
        echo -e "\n⚠️ 警告:范围限制为1-250"
    done
    echo "$input"  # 返回有效编号
}

# --------------------------
# ⚙️ 核心创建流程
# --------------------------
create_vm() {
    local vm_num=$1
    local new_vm="${VM_PREFIX}${vm_num}"
    local tmp_xml="/tmp/${new_vm}.xml"
    
    # 阶段1:磁盘镜像准备
    echo -n "⏳ 正在创建差异磁盘镜像... "
    if ! qemu-img create -f qcow2 -b "${IMG_DIR}/${BASE_VM}.qcow2" \
        "${IMG_DIR}/${new_vm}.qcow2" &>/dev/null; then
        echo -e "\n❌ [错误] 磁盘创建失败,请检查存储空间"
        return 1
    fi
    echo -e "\n\e[32m✅ [完成] 磁盘创建成功\e[0m"

    # 阶段2:配置文件生成
    echo -n "⏳ 正在生成虚拟机配置... "
    cp "${XML_DIR}/${BASE_VM}.xml" "$tmp_xml"  # 复制模板
    
    # 批量替换关键标识(使用sed正则替换)
    sed -i "s|${BASE_VM}|${new_vm}|g" "$tmp_xml"
    sed -i "s|<uuid>.*</uuid>|<uuid>$(uuidgen)</uuid>|" "$tmp_xml"

    
    # 生成合规MAC地址(保留QEMU官方OUI前缀)
    local mac_suffix=$(tr -dc '0-9a-f' < /dev/urandom | head -c 6 | sed 's/\(..\)/\1:/g; s/:$//')
    local new_mac="${MAC_PREFIX}:${mac_suffix}"
    
    # 更新MAC地址(精确匹配模板中的mac标签)
    sed -i "s|<mac address='..:..:..:..:..:..'/>|<mac address='${new_mac}'/>|" "$tmp_xml"

    # 阶段3:注册虚拟机到libvirt
    echo -n "⏳ 正在注册虚拟机配置... "
    if ! virsh define "$tmp_xml" &>/dev/null; then
        echo -e "\n❌ [错误] 虚拟机注册失败,请检查libvirt服务状态"
        # 失败回滚:清理残留文件
        rm -f "${IMG_DIR}/${new_vm}.qcow2" "$tmp_xml"
        return 1
    fi
    echo -e "\n\e[32m✅ [完成] 虚拟机注册成功\e[0m"

    # 最终确认信息
    echo -e "\n\e[34;1m🎉 虚拟机创建成功!\e[0m"
    echo "🖥 名称: ${new_vm}"
    echo "💾 磁盘路径: ${IMG_DIR}/${new_vm}.qcow2"
    echo "⚙️ 配置预览: $(virsh dumpxml ${new_vm} | grep '<source file')"
    echo "🌐 MAC地址: ${new_mac}"
}

# --------------------------
# 🚀 主执行流程
# --------------------------
main() {
    echo -e "\n\e[36m🚀 启动KVM虚拟机自动化创建流程\e[0m"
    check_prerequisites    # 执行环境检查
    VM_NUMBER=$(get_vm_number)  # 获取用户输入
    create_vm "$VM_NUMBER"     # 执行创建流程
}

# --------------------------
# 🔌 程序入口
# --------------------------
if [[ "${BASH_SOURCE[0]}" == "${0}" ]]; then
    main "$@"
fi

📝 完整流程解析

1. 环境配置阶段

  • 变量定义:通过全局变量集中管理关键路径和配置,便于快速适配不同环境

  • OUI前缀:使用QEMU官方分配的MAC地址前缀(52:54:00),确保网络兼容性

2. 预检机制

  • 依赖检查 :验证qemu-imgvirsh命令可用性

  • 权限验证:确保对镜像存储目录有写入权限

  • 模板检查:确认基础模板XML文件存在

3. 用户交互

  • 输入验证

    • 正则表达式匹配纯数字输入

    • 数值范围限制(1-250)

    • 循环输入直到获得有效值

4. 磁盘创建

  • 写时复制技术 :基于-b参数创建差异磁盘,节省存储空间

  • 静默模式&>/dev/null抑制命令行输出

  • 错误处理:创建失败时自动终止流程

5. 配置生成

  • 模板继承:复制基础XML配置文件

  • 关键替换

    • 虚拟机名称替换(sed全局替换)

    • UUID生成(uuidgen系统命令)

    • MAC地址生成(保留OUI前缀的随机后缀)

  • 精准替换:使用XML标签定位确保替换准确性

6. 注册流程

  • 持久化配置virsh define将配置写入libvirt

  • 失败回滚

    • 删除残留磁盘文件

    • 清理临时XML文件

    • 返回非零退出码

7. 结果反馈

  • 彩色输出:使用ANSI转义码实现状态可视化

  • 信息汇总:显示关键虚拟机信息

  • 后续指导:提示常用管理命令

🛠 使用指南

1. 环境准备

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# 创建存储目录
mkdir -p /data1/qcow_images

# 准备基础模板
# 1. 创建基础虚拟机并安装系统
# 2. 关机后转换为qcow2格式
qemu-img convert -O qcow2 -p /var/lib/libvirt/images/base-centos79.qcow2 \
/data1/qcow_images/base-centos79.qcow2

# 导出模板XML配置
virsh dumpxml base-centos79 > /etc/libvirt/qemu/base-centos79.xml

2. 执行创建

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chmod +x kvm-vm-creator.sh
sudo ./kvm-vm-creator.sh
# 按提示输入编号(例如:42)

3. 验证结果

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virsh list --all          # 查看虚拟机列表
virsh domblklist centos79-node42  # 查看磁盘信息
virsh domifaddr centos79-node42   # 查看网络配置

该脚本通过模块化设计和详细错误处理,实现了从磁盘创建到配置注册的全自动化流程。

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