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付録C 完全なディスクイメージ

メインのオーバークラウドイメージは、フラットパーティションイメージです。これは、パーティション情報またはブートローダーがイメージ自体に含まれていないことを意味します。director は、ブート時には別のカーネルおよび ramdisk を使用し、オーバークラウドイメージをディスクに書き込む際に基本的なパーティションレイアウトを作成します。ただし、パーティションレイアウトおよびブートローダーが含まれる完全なディスクイメージを作成することができます。

C.1. 完全なディスクイメージの作成
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overcloud-full.qcow2 フラットパーティションイメージから完全なディスクイメージを作成するには、以下のステップを実行します。

  1. overcloud-full フラットパーティションを完全なディスクイメージのベースとして開きます。
  2. 希望のサイズで完全なディスクイメージを新規作成します。以下の例では、10 GB のイメージを使用します。
  3. 完全なディスクイメージにパーティションおよびボリュームを作成します。目的の完全なディスクイメージに必要な数だけ、パーティションおよびボリュームを作成します。以下の例では、boot 用のパーティションおよびファイルシステム内の他のコンテンツ用の論理ボリュームを、それぞれ独立に作成します。
  4. パーティションおよびボリュームに初期ファイルシステムを作成します。
  5. フラットパーティションのファイルシステムをマウントして、完全なディスクイメージの適切なパーティションにコンテンツをコピーします。
  6. fstab のコンテンツを生成し、完全なディスクイメージの /etc/fstab に保存します。
  7. すべてのファイルシステムをアンマウントします。
  8. 完全なディスクイメージのパーティションだけをマウントします。/ にマウントするルートパーティションから始めて、他のパーティションをそれぞれのディレクトリーにマウントします。
  9. シェルコマンドを使用してブートローダーをインストールし、完全なディスクイメージに対して grub2-install および grub2-mkconfig を実行します。これにより、完全なディスクイメージに grub2 ブートローダーがインストールされます。
  10. dracut を更新して、論理ボリューム管理のサポートを提供します。
  11. すべてのファイルシステムをアンマウントし、イメージを終了します。

完全なディスクイメージの手動作成

イメージ作成の推奨ツールである guestfish は、以下のコマンドを使用してインストールします。 

$ sudo yum install -y guestfish
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インストールが完了したら、guestfish の対話シェルを実行します。 

$ guestfish

Welcome to guestfish, the guest filesystem shell for
editing virtual machine filesystems and disk images.

Type: 'help' for help on commands
      'man' to read the manual
      'quit' to quit the shell

><fs>
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guestfish の使用に関する詳細は、Red Hat Enterprise Linux 7『仮想化の導入および管理ガイド』の「guestfish シェル」を参照してください。

C.2. 完全なディスクイメージの自動作成
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以下の Python スクリプトは、guestfish ライブラリーを使用して完全なディスクイメージを自動的に生成します。 

#!/usr/bin/env python
import guestfs
import os

# remove old generated drive
try:
  os.unlink("/home/stack/images/overcloud-full-partitioned.qcow2")
except:
  pass

g = guestfs.GuestFS(python_return_dict=True)

# import old and new images
print("Creating new repartitioned image")
g.add_drive_opts("/home/stack/images/overcloud-full.qcow2", format="qcow2", readonly=1)
g.disk_create("/home/stack/images/overcloud-full-partitioned.qcow2", "qcow2", 10.2 * 1024 * 1024 * 1024) #10.2G
g.add_drive_opts("/home/stack/images/overcloud-full-partitioned.qcow2", format="qcow2", readonly=0)
g.launch()

# create the partitions for new image
print("Creating the initial partitions")
g.part_init("/dev/sdb", "mbr")
g.part_add("/dev/sdb", "primary", 2048, 616448)
g.part_add("/dev/sdb", "primary", 616449, -1)

g.pvcreate("/dev/sdb2")
g.vgcreate("vg", ['/dev/sdb2', ])
g.lvcreate("var", "vg", 5 * 1024)
g.lvcreate("tmp", "vg", 500)
g.lvcreate("swap", "vg", 250)
g.lvcreate("home", "vg", 100)
g.lvcreate("root", "vg", 4 * 1024)
g.part_set_bootable("/dev/sdb", 1, True)

# add filesystems to volumes
print("Adding filesystems")
ids = {}
keys = [ 'var', 'tmp', 'swap', 'home', 'root' ]
volumes = ['/dev/vg/var', '/dev/vg/tmp', '/dev/vg/swap', '/dev/vg/home', '/dev/vg/root']
swap_volume = volumes[2]

count = 0
for volume in volumes:
  if count!=2:
    g.mkfs('ext4', volume)
    ids[keys[count]] = g.vfs_uuid(volume)
  count +=1

# create filesystem on boot and swap
g.mkfs('ext4', '/dev/sdb1')
g.mkswap_opts(volumes[2])
ids['swap'] = g.vfs_uuid(volumes[2])

# mount drives and copy content
print("Start copying content")
g.mkmountpoint('/old')
g.mkmountpoint('/root')
g.mkmountpoint('/boot')
g.mkmountpoint('/home')
g.mkmountpoint('/var')
g.mount('/dev/sda', '/old')

g.mount('/dev/sdb1', '/boot')
g.mount(volumes[4], '/root')
g.mount(volumes[3], '/home')
g.mount(volumes[0], '/var')

# copy content to root
results = g.ls('/old/')
for result in results:
  if result not in ('boot', 'home', 'tmp', 'var'):
    print("Copying %s to root" % result)
    g.cp_a('/old/%s' % result, '/root/')

# copy extra content
folders_to_copy = ['boot', 'home', 'var']
for folder in folders_to_copy:
  results = g.ls('/old/%s/' % folder)
  for result in results:
    print("Copying %s to %s" % (result, folder))
    g.cp_a('/old/%s/%s' % (folder, result),
           '/%s/' % folder)

# create /etc/fstab file
print("Generating fstab content")
fstab_content = """
UUID={boot_id} /boot ext4 defaults 0 2
UUID={root_id} / ext4 defaults 0 1
UUID={swap_id} none swap sw 0 0
UUID={tmp_id} /tmp ext4 defaults 0 2
UUID={home_id} /home ext4 defaults 0 2
UUID={var_id} /var ext4 defaults 0 2
""".format(
  boot_id=g.vfs_uuid('/dev/sdb1'),
  root_id=ids['root'],
  swap_id=ids['swap'],
  tmp_id=ids['tmp'],
  home_id=ids['home'],
  var_id=ids['var'])

g.write('/root/etc/fstab', fstab_content)

# unmount filesystems
g.umount('/root')
g.umount('/boot')
g.umount('/old')
g.umount('/var')

# mount in the right directories to install bootloader
print("Installing bootloader")
g.mount(volumes[4], '/')
g.mkdir('/boot')
g.mkdir('/var')
g.mount('/dev/sdb1', '/boot')
g.mount(volumes[0], '/var')

# do a selinux relabel
g.selinux_relabel('/etc/selinux/targeted/contexts/files/file_contexts', '/', force=True)
g.selinux_relabel('/etc/selinux/targeted/contexts/files/file_contexts', '/var', force=True)

g.sh('grub2-install --target=i386-pc /dev/sdb')
g.sh('grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg')

# create dracut.conf file
dracut_content = """
add_dracutmodules+="lvm crypt"
"""
g.write('/etc/dracut.conf', dracut_content)

# update initramfs to include lvm and crypt
kernels = g.ls('/lib/modules')
for kernel in kernels:
  print("Updating dracut to include modules in kernel %s" % kernel)
  g.sh('dracut -f /boot/initramfs-%s.img %s --force' % (kernel, kernel))
g.umount('/boot')
g.umount('/var')
g.umount('/')

# close images
print("Finishing image")
g.shutdown()
g.close()
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このスクリプトを実行可能ファイルとしてアンダークラウドに保存して、stack ユーザーとして実行します。 

$ ./whole-disk-image.py
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これにより、フラットなパーティションイメージから完全なディスクイメージが自動的に作成されます。完全なディスクイメージの作成が完了したら、以前の overcloud-full.qcow2 イメージを置き換えます。 

$ mv ~/images/overcloud-full.qcow2 ~/images/overcloud-full-old.qcow2
$ cp ~/images/overcloud-full-partitioned.qcow2 ~/images/overcloud-full.qcow2
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これで、完全なディスクイメージを他のイメージと共にアップロードできるようになりました。

C.3. 完全なディスクイメージ上のボリュームの暗号化
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guestfish を使用して、完全なディスクイメージ上のボリュームを暗号化することもできます。これには、現在のボリュームを消去して暗号化されたボリュームを作成する luks-format サブコマンドを使用する必要があります。

以下の Python スクリプトは、以前に作成した overcloud-full-partitioned.qcow2 イメージを開き、現在の空の home ボリュームを削除して、暗号化された home ボリュームに置き換えます。 

#!/usr/bin/env python
import binascii
import guestfs

g = guestfs.GuestFS(python_return_dict=True)
g.add_drive_opts("/home/stack/images/overcloud-full-partitioned.qcow2", format="qcow2", readonly=0)
g.launch()

random_content = binascii.b2a_hex(os.urandom(1024))
g.luks_format('/dev/vg/home', random_content, 0)
g.luks_open('/dev/vg/home', random_content, 'cryptedhome')
g.vgscan()
g.vg_activate_all(True)
g.mkfs('ext4', '/dev/mapper/cryptedhome')
g.mount('/dev/vg/root','/')

volumes = lvs()
volumes.remove('/dev/vg/home')
volumes.remove('/dev/vg/root')
volumes.remove('/dev/vg/swap')
fstab_content = []
fstab_content.append('UUID=%s /boot ext4 defaults 0 2' % g.vfs_uuid('/dev/sda1'))
fstab_content.append('UUID=%s / ext4 defaults 0 1' % g.vfs_uuid('/dev/vg/root'))
fstab_content.append('UUID=%s none swap sw 0 0' % g.vfs_uuid('/dev/vg/swap'))
fstab_content.append('/dev/mapper/cryptedhome /home ext4 defaults 0 1')
for volume in volumes:
  volume_name = volume.replace('/dev/vg/', '')
  fstab_content.append('UUID=%s /%s ext4 defaults 0 2' % (g.vfs_uuid(volume), volume_name))

g.write('/etc/fstab', '\n'.join(fstab_content))
print '\n'.join(fstab_content)

g.write('/root/home_keyfile', random_content)
g.chmod(0400, '/root/home_keyfile')

mapper = """
home UUID={home_id} /root/home_keyfile
""".format(home_id=g.vfs_uuid('/dev/mapper/cryptedhome'))
g.write('/etc/crypttab', mapper)

g.luks_close('/dev/mapper/cryptedhome')
g.selinux_relabel('/etc/selinux/targeted/contexts/files/file_contexts', '/', force=True)
g.shutdown()
g.close()
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このスクリプトは以下の操作も実施します。

  • キー (random_content) を作成する。
  • 新しい暗号化されたボリュームで /etc/fstab ファイルを再生成する。
  • /root/home_keyfile に暗号鍵を保存する。
  • /root/home_keyfile を使用してボリュームを自動的に復号する crypttab ファイルを生成する。

このスクリプトを例として使用し、完全なディスクイメージの作成プロセスの一部として暗号化されたボリュームを作成します。

C.4. 完全なディスクイメージのアップロード
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完全なディスクイメージをアップロードするには、イメージのアップロードコマンドで --whole-disk-image オプションを使用します。以下に例を示します。 

$ openstack overcloud image upload --whole-disk --image-path /home/stack/images
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このコマンドは /home/stack/images からイメージをアップロードしますが、overcloud-full.qcow2 ファイルを完全なディスクイメージとして扱います。このため、イメージのアップロードコマンドを実行する前に、アップロードする完全なディスクイメージの名前を overcloud-full.qcow2 に変更する必要があります。

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