centos虚拟机自动化运维 - 问答

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-node01、centos79-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paramiko、fabric、psutil）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），实现代码化部署与版本控制（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

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。
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。
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。
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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