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centos虚拟机自动化运维

小樊
69
2025-08-30 16:24:22
栏目: 云计算

CentOS虚拟机自动化运维实践指南

在CentOS环境中,虚拟机(尤其是KVM-based)的自动化运维可通过脚本工具(Shell/Python)与专业运维工具结合实现,覆盖虚拟机生命周期管理、配置标准化、监控告警等核心场景,提升运维效率与一致性。

一、Shell脚本:基础自动化任务

Shell脚本是CentOS中最基础的自动化工具,适合执行重复性命令(如系统更新、备份、虚拟机创建)。以下是常见场景示例:

  • 系统自动更新与清理:通过yum命令自动更新所有包、清理缓存,并输出结果提示。
    #!/bin/bash
    # 更新所有包并清理缓存
    sudo yum update -y && sudo yum clean all
    echo "系统更新与清理完成"
    
  • 目录备份与归档:定义源目录、备份目录及时间戳文件名,使用tar压缩备份,并通过cron定时执行(如每天凌晨2点)。
    #!/bin/bash
    SOURCE_DIR="/data/webapps"
    BACKUP_DIR="/backup"
    DATE=$(date +%Y%m%d%H%M%S)
    BACKUP_FILE="$BACKUP_DIR/webapps_$DATE.tar.gz"
    
    mkdir -p $BACKUP_DIR
    tar -czvf $BACKUP_FILE $SOURCE_DIR
    echo "备份完成: $BACKUP_FILE"
    
  • 虚拟机生命周期管理:通过qemu-img创建差异磁盘、virsh复制XML模板并注册虚拟机,实现KVM虚拟机的批量创建(如从base-centos79模板生成centos79-node01centos79-node02等)。
    #!/bin/bash
    IMG_DIR="/data1/qcow_images"
    XML_DIR="/etc/libvirt/qemu"
    BASE_VM="base-centos79"
    VM_PREFIX="centos79-node"
    MAC_PREFIX="52:54:00"
    
    # 创建差异磁盘
    qemu-img create -f qcow2 -b "$IMG_DIR/$BASE_VM.qcow2" "$IMG_DIR/${VM_PREFIX}01.qcow2"
    # 复制并替换XML模板中的UUID、MAC地址
    sed -e "s/$BASE_VM/${VM_PREFIX}01/g" -e "s/<uuid>.*<\/uuid>/<uuid>$(uuidgen)<\/uuid>/" -e "s/<mac address='..:..:..:..:..:..'\/>/<mac address='$MAC_PREFIX:$(tr -dc '0-9a-f' < /dev/urandom | head -c 6 | sed 's/\(..\)/\1:/g;s/:$//')'\/>/" "$XML_DIR/$BASE_VM.xml" > "/tmp/${VM_PREFIX}01.xml"
    virsh define "/tmp/${VM_PREFIX}01.xml"
    echo "虚拟机 ${VM_PREFIX}01 创建成功"
    

以上脚本需赋予执行权限(chmod +x script.sh),可通过cron设置定时任务(如0 2 * * * /path/to/backup.sh)实现自动化。

二、Python:高级自动化与跨平台支持

Python通过第三方库(如paramikofabricpsutil)实现更复杂的自动化任务,适合需要跨平台、模块化管理的场景:

  • 系统监控与告警:使用psutil库采集CPU、内存使用率,超过阈值时发送邮件通知。
    import psutil
    import smtplib
    from email.mime.text import MIMEText
    
    def send_alert(subject, message):
        sender = "admin@example.com"
        receivers = ["devops@example.com"]
        msg = MIMEText(message)
        msg['Subject'] = subject
        msg['From'] = sender
        msg['To'] = ", ".join(receivers)
        server = smtplib.SMTP('smtp.example.com')
        server.sendmail(sender, receivers, msg.as_string())
        server.quit()
    
    cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
    mem_usage = psutil.virtual_memory().percent
    if cpu_usage > 80 or mem_usage > 80:
        send_alert("系统资源告警", f"CPU使用率: {cpu_usage}%, 内存使用率: {mem_usage}%")
    
  • 应用部署(Fabric):通过fabric库实现远程服务器的代码部署(如拉取Git代码、安装依赖、重启服务)。
    from fabric import Connection
    
    def deploy_app():
        conn = Connection(host='user@remote-server', connect_kwargs={'key_filename': '/path/to/key'})
        conn.run('git pull origin main')
        conn.run('pip install -r requirements.txt')
        conn.run('systemctl restart myapp')
        print("应用部署完成")
    
    deploy_app()
    

Python脚本需安装对应库(pip install psutil fabric),适合需要模块化、可复用的自动化任务。

三、专业运维工具:规模化与标准化管理

对于大规模CentOS虚拟机场景,专业工具可实现配置标准化、批量操作、可视化监控

  • Ansible(配置管理与批量执行):基于SSH的无代理工具,通过Playbook定义自动化任务(如安装Apache、启动服务)。
    # webserver.yml Playbook示例
    - hosts: webservers  # inventory中的主机组
      become: yes        # 以root权限执行
      tasks:
        - name: 安装Apache
          yum:
            name: httpd
            state: present
        - name: 启动Apache服务
          service:
            name: httpd
            state: started
            enabled: yes  # 开机自启
    
    执行命令:ansible-playbook webserver.yml,可批量管理多台CentOS虚拟机。
  • Cockpit(可视化运维):CentOS 8+默认内置的Web管理工具,提供虚拟机监控、用户管理、防火墙配置等图形化界面,无需安装额外客户端,通过浏览器访问http://<服务器IP>:9090即可使用。
  • Terraform(基础设施即代码IaC):通过HCL语言定义虚拟机基础设施(如KVM虚拟机、网络、存储),实现代码化部署版本控制(如Git管理配置文件)。
    # main.tf 示例:创建CentOS虚拟机
    resource "libvirt_domain" "centos_vm" {
      name   = "centos79-node01"
      memory = 2048
      vcpu   = 2
    
      disk {
        volume_id = libvirt_volume.centos_image.id
      }
    
      network_interface {
        network_name = "default"
      }
    
      cloudinit = libvirt_cloudinit_disk.commoninit.id
    }
    
    resource "libvirt_volume" "centos_image" {
      name   = "centos79.qcow2"
      pool   = "default"
      source = "http://mirror.centos.org/centos/7/images/CentOS-Stream-GenericCloud-7.qcow2"
      format = "qcow2"
    }
    
    执行terraform init初始化,terraform apply创建资源,实现基础设施的自动化部署与管理。

四、自动化运维最佳实践

  1. 版本控制:将脚本、Playbook、Terraform配置文件纳入Git管理(如GitHub、GitLab),实现变更追踪与团队协作。
  2. 权限管理:使用sudo限制脚本执行权限,避免直接使用root用户运行脚本;对于敏感信息(如密码、API密钥),使用vault(如HashiCorp Vault)加密存储。
  3. 日志记录:将脚本输出重定向到日志文件(如./script.sh >> /var/log/script.log 2>&1),便于排查问题;对于关键任务(如虚拟机创建),记录操作时间、执行人、执行结果。
  4. 测试与回滚:在正式环境执行前,先在测试环境验证脚本的正确性;对于可能影响业务的操作(如虚拟机删除),制定回滚方案(如备份虚拟机磁盘镜像)。

通过以上工具与实践,可实现CentOS虚拟机从部署→配置→监控→维护的全生命周期自动化,降低人工干预风险,提升运维效率。

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