Java结合cloud-init/cloudbase-init实现底层虚机主机名称和root密码的初始化

背景：

要求Java代码实现KVM虚机（包括Linux和Windows）新创建后，主机名和root/Administrator密码的初始化。其中，主机名为用户前台传入，root密码需要随机生成一个高复杂度密码。

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适用对象：

底层支持安装cloud-init和cloudbase-init，需要自定义主机名和root密码，且完全线上执行。

难点：

按照常规思路，需要服务器先连接到目标主机，然后通过执行目标主机的脚本或者cmd命令实现。Linux虚机按照此思路实现功能的方法较多，不一一赘述。主要难点在Windows，Windows虚机修改密码和主机名称需要连接到目标主机，然后启动cmd，执行cmd命令来修改。但是通过Java代码无法实现这个操作。

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解决方案：

采用cloud-init/cloudbase-init工具，结合meta-data/user-data元数据的方式，实现root/Administrator密码和主机名的修改。

先来解释几个名词：

1.cloud-init和cloudbase-init：二者都是OpenStack初始化虚拟机的一种工具，前者是针对Linux系统的，后者是针对windows系统的。使用时，可以把工具提前打到镜像模板里，在虚机创建完启动时，会去按照meta-data/user-data中的内容初始化虚机。

2.meta-data和user-data：二者都可以存放关于虚机的一些元数据，不同的是meta-data采用key-value的形式，user-data多是脚本的形式。

具体实现方式：

主要讲一下Java层面的，底层确保安装了cloud-init和cloudbase-init即可。

1.Linux主机user-data存储修改主机名称、root密码命令行，实现对Linux主机的主机名称密码初始化。需要注意：user-data中的数据需要Base64编码。

String userData = "#!/bin/bash \n hostname " + hostName + "\n  hostnamectl set-hostname "+ hostName+"\n echo "+rootPws+" | passwd root --stdin &> /dev/null";
byte[] userDataEncode = Base64Utils.encode(userData.getBytes());
serverCreateBuilder.userData(userDataEncode );

2.meta-data存储Administrator密码和主机名，实现对Windows主机的主机名密码初始化。

Map<String, String> metaData = new HashMap<String, String>();
metaData.put("admin_pass",rootPassword);
metaData.put("set_hostname",hostname);
serverCreateBuilder.metaData(metaData);

3.根据不同的对接OpenStack底层方式，将user-data和meta-data在虚机创建时传到底层。虚机创建完成，数据到达底层后，虚机会重启以使这些数据生效。

遇到的问题以及排查过程：

1.单用user-data，Windows主机初始化不成功；单用meta-data，Linux主机初始化不成功。本来是想单用meta-data的，但是用完Linux没改成功。去meta-data的服务里边去看，数据没写入成功。怀疑是Linux和Windows对应的元数据key值不一样，但是相关资料太少，没找到元数据列表。最后改成了Linux用user-data，Windows用meta-data。

附元数据存储地址：

curl http://169.254.169.254/openstack/latest/meta_data.json
curl http://169.254.169.254/openstack/latest/password
curl http://169.254.169.254/openstack/latest/user_data

这个地址是元数据服务器，有时候http://169.254.169.254/openstack/目录下会有很多带日期的文件夹，一般是找latest，找不到可以看看其他带日期的文件夹。如果确定数据传到底层了，但是又没有初始化成功，可以从这几个地址入手。

另附一个不知道是不是cloud-init官网的地址：Tutorial — cloud-init 22.2 documentation