準備 Linux 以用於 Azure 映像

文章
08/24/2024

警告

本文會參考 CentOS，這是生命週期結束 (EOL) 狀態的 Linux 發行版本。請據以考慮您的使用和規劃。如需詳細資訊，請參閱 CentOS 生命週期結束指導。

適用於：✔️ Linux VM ✔️ 彈性擴展集

僅當您使用其中一個背書的發行版本時，Azure 平台服務等級協定 (SLA) 才會適用於執行 Linux 作業系統的虛擬機器 (VM)。針對背書的發行版本，Azure Marketplace 提供預先設定的 Linux 映像。如需詳細資訊，請參閱

在 Azure 上執行的所有其他發行版本，包含社群支援和非背書的發行版本，都有一些必要條件。

本文將著重於在 Azure 上執行 Linux 發行版本時的一般指導。本文無法完整詳述，因為每個發行版本各不相同。即使您符合本文描述的所有準則，還是可能需要對您的 Linux 系統進行大幅調整，以使其正常執行。

一般 Linux 安裝注意事項

Azure 不支援 Hyper-V 虛擬硬碟 (VHDX) 格式。 Azure 只支援固定 VHD。您可以使用 Hyper-V 管理員或 Convert-VHD Cmdlet，將磁碟轉換為 VHD 格式。如果您使用的是 VirtualBox，即會在建立磁碟時選取 [固定大小] 而不是預設值 (動態配置的)。
Azure 支援 Gen1 (BIOS 開機) 和 Gen2 (UEFI 開機) 虛擬機器。
必須在核心中啟用虛擬檔案配置表 (VFAT) 核心模組。
允許的 VHD 大小上限為 1023 GB。
安裝 Linux 系統時，建議您使用標準磁碟分割，而不是邏輯磁碟區管理員 (LVM)。 LVM 是許多安裝程序的預設值。

使用標準磁碟分割將可避免 LVM 名稱與複製的 VM 發生衝突，特別是為了疑難排解而一律要將 OS 磁碟連接至另一個相同的 VM 時。您可以在資料磁碟上使用 LVM 或 RAID。
需要裝載了使用者定義函式 (UDF) 檔案系統的核心支援。在 Azure 上第一次開機時，佈建設定會透過連結至客體的 UDF 格式媒體傳遞至 Linux VM。 Azure Linux 代理程式必須裝載 UDF 檔案系統，才能讀取其設定並佈建 VM。
2.6.37 以前的 Linux 核心版本不支援具較大 VM 大小的 Hyper-V 非統一記憶體存取 (NUMA)。這個問題主要會影響使用了上游 Red Hat 2.6.32 核心的較舊發行版本。該問題已在 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 6.6 (kernel-2.6.32-504) 進行修正。

若系統執行的自訂核心是 2.6.37 以前版本，或執行 2.6.32-504 以前版本的 RHEL 型核心，則必須在 grub.conf 的核心命令列上設定開機參數 numa=off。如需詳細資訊，請參閱 Red Hat KB 436883 $英文$。
請勿在 OS 磁碟上設定交換磁碟分割。如本文後段所述，您可以設定 Linux 代理程式以在暫存資源磁碟上建立分頁檔。
Azure 上的所有 VHD 必須具有與 1 MB (1024 x 1024 位元組) 對應的虛擬大小。如本文後段所述，當您從原始磁碟轉換為 VHD 時，請在轉換前確定原始磁碟大小是 1 MB 的倍數。
使用最新的散發套件版本、套件和軟體。
移除使用者和系統帳戶、公開金鑰、敏感性資料、不必要的軟體和應用程式。

注意

Cloud-init 21.2 版或更新版本會移除 UDF 需求。不過，若未啟用 udf 模組，就無法在佈建期間裝載 CD-ROM，進而無法套用自訂資料。因應措施是套用使用者資料。然而，與自訂資料不同，使用者資料並未經過加密。如需詳細資訊，請參閱 cloud-init 文件中的使用者資料格式。

安裝不含 Hyper-V 的核心模組

Azure 會在 Hyper-V Hypervisor 上執行，因此 Linux 要求在 Azure 中執行某些核心模組。如果您是在 Hyper-V 外部建立 VM，除非 VM 偵測到其執行環境為 Hyper-V 環境，否則 Linux 安裝程式在初始的 RAM 磁碟 (initrd 或 initramfs) 中可能不會包含 Hyper-V 的驅動程式。

使用不同的虛擬化系統 (例如 VirtualBox 或 KVM) 來準備 Linux 映像時，您可能需要重建 initrd，以確保在初始 RAM 磁碟上至少有 hv_vmbus 和 hv_storvsc 核心模組可以使用。這個已知問題適用於以上游 Red Hat 發行版本為基礎的系統，而且可能還有其他系統。

重建 initrd 或 initramfs 映像的機制可能會根據發行版本而有所不同。請參閱散發套件的文件或洽支援人員，以了解適當程序。以下是使用 mkinitrd 公用程式重建 initrd 的範例之一：

備份現有的 initrd 映像：

cd /boot
sudo cp initrd-`uname -r`.img  initrd-`uname -r`.img.bak

使用 hv_vmbus 和 hv_storvsc 核心模組重建 initrd：

sudo mkinitrd --preload=hv_storvsc --preload=hv_vmbus -v -f initrd-`uname -r`.img `uname -r`

調整 VHD 的大小

Azure 上的 VHD 映像必須具有與 1 MB 對齊的虛擬大小。一般而言，透過 Hyper-V 建立的 VHD 均會正確地對應儲存。如果 VHD 並未正確地對應儲存，則當您嘗試從 VHD 建立映像時，可能會收到類似以下範例的錯誤訊息：

The VHD http://<mystorageaccount>.blob.core.windows.net/vhds/MyLinuxVM.vhd has an unsupported virtual size of 21475270656 bytes. The size must be a whole number (in MBs).

在此案例中，您可以使用 Hyper-V 管理員主控台或 Resize-VHD PowerShell Cmdlet 來調整 VM 的大小。如果您不是在 Windows 環境中執行，建議使用 qemu-img 來轉換 VHD (如果需要) 並調整其大小。

注意

QEMU 2.2.1 版和之後的部份版本有 qemu-img 已知錯誤 (bug)，該錯誤會導致 VHD 的格式不正確。此問題已在 QEMU 2.6 中修正。建議您使用 2.2.0 版或更早版本，或使用 2.6 版或更新版本。

直接使用工具 (例如 qemu-img 或 vbox-manage) 調整 VHD 的大小，可能會導致 VHD 無法開機。建議您先使用以下程式碼，將 VHD 轉換為原始磁碟映像。

如果 VM 映像已建立為原始磁碟映像，您可以略過此步驟。將 VM 映像建立為原始磁碟映像是某些 Hypervisor (例如 KVM) 中的預設值。
```
sudo qemu-img convert -f vpc -O raw MyLinuxVM.vhd MyLinuxVM.raw
```

計算所需的磁碟映像大小，如此一來，虛擬大小即會對應儲存為 1 MB。下列 Bash 殼層指令碼會使用 qemu-img info 來判斷磁碟映像的虛擬大小，然後計算到下一個 1 MB 的大小：

rawdisk="MyLinuxVM.raw"
vhddisk="MyLinuxVM.vhd"

MB=$((1024*1024))
size=$(qemu-img info -f raw --output json "$rawdisk" | \
gawk 'match($0, /"virtual-size": ([0-9]+),/, val) {print val[1]}')

rounded_size=$(((($size+$MB-1)/$MB)*$MB))

echo "Rounded Size = $rounded_size"

使用 $rounded_size 調整原始磁碟的大小：

sudo qemu-img resize MyLinuxVM.raw $rounded_size

將原始磁碟轉換回固定大小的 VHD：

sudo qemu-img convert -f raw -o subformat=fixed,force_size -O vpc MyLinuxVM.raw MyLinuxVM.vhd

或者，使用 2.6 版之前的 QEMU 版本來移除 force_size 選項：

sudo qemu-img convert -f raw -o subformat=fixed -O vpc MyLinuxVM.raw MyLinuxVM.vhd

Linux 核心需求

適用於 Hyper-V 和 Azure 的 Linux Integration Services (LIS) 驅動程式會直接提供給上游 Linux Kernel。許多包括最新 Linux 核心版本 (例如 3.x) 的發行版本已經有這些驅動程式可供使用，或透過其核心來提供這些驅動程式的向後移植版本。

LIS 驅動程式會在上游核心中不斷更新，並具有新的修正程式和功能。建議您執行包含這些修正程式和更新的背書發行版本 (若適用)。

如果您執行的是 RHEL 版本 6.0 到 6.3 的變體，則必須安裝 Hyper-V 的最新 LIS 驅動程式。從 RHEL 6.4+ (及衍生項目) 開始，核心就已經隨附 LIS 驅動程式，因此您無需額外的安裝套件。

如果需要自訂核心，建議您使用最新的核心版本 (例如 3.8+)。針對發行版本或自行維護核心的廠商，您需要定期將 LIS 驅動程式從上游核心反向移植到您的自訂核心。

即使您已經在執行相對較新的核心版本，還是強烈建議您持續追蹤 LIS 驅動程式中的任何上游修正程式，並視需要將其反向移植。 LIS 驅動程式原始程式檔的位置均指定於 Linux 核心來源樹狀目錄的 MAINTAINERS 檔案中：

    F:    arch/x86/include/asm/mshyperv.h
    F:    arch/x86/include/uapi/asm/hyperv.h
    F:    arch/x86/kernel/cpu/mshyperv.c
    F:    drivers/hid/hid-hyperv.c
    F:    drivers/hv/
    F:    drivers/input/serio/hyperv-keyboard.c
    F:    drivers/net/hyperv/
    F:    drivers/scsi/storvsc_drv.c
    F:    drivers/video/fbdev/hyperv_fb.c
    F:    include/linux/hyperv.h
    F:    tools/hv/

VM 的作用中核心必須包含下列修補檔。對於所有發行版本而言，此清單並不完整。

Azure Linux 代理程式

Azure Linux 代理程式 (waagent) 會在 Azure 中佈建 Linux 虛擬機器。您可以在 Linux 代理程式 GitHub 存放庫中取得最新版本、回報問題或提交提取要求。

以下是使用 Azure Linux 代理程式的一些考量：

Linux 代理程式已在 Apache 2.0 授權下發行。許多發行版本已為代理程式提供 .rpm 或 .deb 套件。您可以輕鬆安裝及更新這些套件。
Azure Linux 代理程式需要 Python v2.6+。
代理程式還需要 python-pyasn1 模組。大多數的發行版本都會以可個別安裝的套件形式提供此模組。
在某些情況下，Azure Linux 代理程式可能與 NetworkManager 不相容。發行版本所提供的許多套件 (.rpm 或 .deb) 都會將 NetworkManager 設定為與 waagent 套件的衝突。在這些情況下，當您安裝 Linux 代理程式套件時，代理程式將會解除安裝 NetworkManager。
Azure Linux 代理程式必須等於或高於最小支援版本。

注意

請確定已啟用 udf 和 vfat 模組。停用 udf 模組會導致佈建失敗。停用 vfat 模組會同時導致佈建和開機失敗。在這兩個條件存在的情況下，Cloud-init 21.2 版或更新版本可以佈建 VM 而無需使用 UDF：

您使用 SSH 公開金鑰而非密碼來建立 VM。
您未提供任何自訂資料。

一般的 Linux 系統需求

修改 GRUB 或 GRUB2 中的核心開機行以包含下列參數，如此便會將所有主控台訊息傳送到第一個序列埠。這些訊息均可協助 Azure 支援來偵錯任何問題。
```
GRUB_CMDLINE_LINUX="rootdelay=300 console=ttyS0 earlyprintk=ttyS0 net.ifnames=0"
```
我們也建議移除下列參數 (如果有的話)：
```
rhgb quiet crashkernel=auto
```
在雲端環境中，您會想要將所有記錄傳送到序列埠，因此不適合使用圖形化和無訊息開機。您可以視需要保留已設定的 crashkernel 選項，但此參數會減少 VM 中至少 128 MB 的可用記憶體數量。減少可用的記憶體可能會對較小的 VM 大小造成問題。
在您編輯 /etc/default/grub 之後，請執行下列命令以重建 GRUB 設定：
```
sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
```

使用 dracut 來新增適用於 initramfs 的 Hyper-V 模組：

cd /boot
sudo cp initramfs-<kernel-version>.img <kernel-version>.img.bak
sudo dracut -f -v initramfs-<kernel-version>.img <kernel-version> --add-drivers "hv_vmbus hv_netvsc hv_storvsc"
sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

使用 mkinitramfs 來新增適用於 initrd 的 Hyper-V 模組：

cd /boot
sudo cp initrd.img-<kernel-version>  initrd.img-<kernel-version>.bak
sudo mkinitramfs -o initrd.img-<kernel-version> <kernel-version>  --with=hv_vmbus,hv_netvsc,hv_storvsc
sudo update-grub

確定您已安裝 SSH 伺服器，並已設定為在開機時啟動。此設定通常是預設值。
安裝 Azure Linux 代理程式。

如需在 Azure 上佈建 Linux 映像，您需要 Azure Linux 代理程式。許多發行版本會以 .rpm 或 .deb 套件的形式提供代理程式。套件通常稱為 WALinuxAgent 或 walinuxagent。您也可以遵循 Azure Linux 代理程式指南中的步驟來手動安裝代理程式。

注意

請確定已啟用 udf 和 vfat 模組。移除或停用該模組將導致佈建或開機失敗。 Cloud-init 21.2 版或更新版本會移除 UDF 需求。

執行下列其中一個命令，以安裝 Azure Linux 代理程式、cloud-init 和其他必要的公用程式。

針對 Red Hat 或 CentOS 使用此命令：
```
sudo yum install -y WALinuxAgent cloud-init cloud-utils-growpart gdisk hyperv-daemons
```
針對 Ubuntu/Debian 使用此命令：
```
sudo apt install walinuxagent cloud-init cloud-utils-growpart gdisk hyperv-daemons
```
針對 SUSE 使用此命令：
```
sudo zypper install python-azure-agent cloud-init cloud-utils-growpart gdisk hyperv-daemons
```
然後在所有發行版本上啟用代理程式和 cloud-init：
```
sudo systemctl enable waagent.service
sudo systemctl enable cloud-init.service
```

請不要在 OS 磁碟上建立交換空間。

您可以使用 Azure Linux 代理程式或 cloud-init，透過本機資源磁碟來設定交換空間。在 Azure 上佈建後，此資源磁碟會連結至 VM。本機資源磁碟是暫存磁碟，可能會在 VM 取消佈建時清空。下列區塊示範如何設定此交換程序。

若您選擇 Azure Linux 代理程式，請在 /etc/waagent.conf 中修改下列參數：

ResourceDisk.Format=y
ResourceDisk.Filesystem=ext4
ResourceDisk.MountPoint=/mnt/resource
ResourceDisk.EnableSwap=y
ResourceDisk.SwapSizeMB=2048    ## NOTE: Set this to your desired size.

若您選擇 cloud-init，請設定 cloud-init 來處理佈建程序：

sudo sed -i 's/Provisioning.Agent=auto/Provisioning.Agent=cloud-init/g' /etc/waagent.conf
sudo sed -i 's/ResourceDisk.Format=y/ResourceDisk.Format=n/g' /etc/waagent.conf
sudo sed -i 's/ResourceDisk.EnableSwap=y/ResourceDisk.EnableSwap=n/g' /etc/waagent.conf

若要將 cloud-init 設定為格式並建立交換空間，您可以使用兩個選項：

每次透過 customdata 建立 VM 時傳入 cloud-init 設定。建議您採用此方法。
使用映像中的 cloud-init 指示詞，以在每次建立 VM 時設定交換空間。

使用 cloud-init 建立 .cfg 檔案以設定交換空間：

echo 'DefaultEnvironment="CLOUD_CFG=/etc/cloud/cloud.cfg.d/00-azure-swap.cfg"' | sudo tee -a /etc/systemd/system.conf
cat << EOF | sudo tee /etc/cloud/cloud.cfg.d/00-azure-swap.cfg
#cloud-config
# Generated by Azure cloud image build
disk_setup:
  ephemeral0:
    table_type: mbr
    layout: [66, [33, 82]]
    overwrite: True
fs_setup:
  - device: ephemeral0.1
    filesystem: ext4
  - device: ephemeral0.2
    filesystem: swap
mounts:
  - ["ephemeral0.1", "/mnt/resource"]
  - ["ephemeral0.2", "none", "swap", "sw,nofail,x-systemd.requires=cloud-init.service,x-systemd.device-timeout=2", "0", "0"]
EOF

設定 cloud-init 來處理佈建：

設定 cloud-init 的 waagent：

sudo sed -i 's/Provisioning.Agent=auto/Provisioning.Agent=cloud-init/g' /etc/waagent.conf
sudo sed -i 's/ResourceDisk.Format=y/ResourceDisk.Format=n/g' /etc/waagent.conf
sudo sed -i 's/ResourceDisk.EnableSwap=y/ResourceDisk.EnableSwap=n/g' /etc/waagent.conf

如果您要遷移特定的虛擬機器，但不想建立一般化映像，請在 /etc/waagent.conf 設定中設定 Provisioning.Agent=disabled。

設定掛接：

echo "Adding mounts and disk_setup to init stage"
sudo sed -i '/ - mounts/d' /etc/cloud/cloud.cfg
sudo sed -i '/ - disk_setup/d' /etc/cloud/cloud.cfg
sudo sed -i '/cloud_init_modules/a\\ - mounts' /etc/cloud/cloud.cfg
sudo sed -i '/cloud_init_modules/a\\ - disk_setup' /etc/cloud/cloud.cfg

設定 Azure 資料來源：

echo "Allow only Azure datasource, disable fetching network setting via IMDS"
cat << EOF | sudo tee /etc/cloud/cloud.cfg.d/91-azure_datasource.cfg
datasource_list: [ Azure ]
datasource:
   Azure:
     apply_network_config: False
EOF

如果您已設定一個分頁檔，則請移除現有的分頁檔：

if [[ -f /mnt/resource/swapfile ]]; then
echo "Removing swapfile" #RHEL uses a swap file by default
swapoff /mnt/resource/swapfile
rm /mnt/resource/swapfile -f
fi

設定 cloud-init 記錄：

echo "Add console log file"
cat << EOF | sudo tee -a /etc/cloud/cloud.cfg.d/05_logging.cfg

# This tells cloud-init to redirect its stdout and stderr to
# 'tee -a /var/log/cloud-init-output.log' so the user can see output
# there without needing to look on the console.
output: {all: '| tee -a /var/log/cloud-init-output.log'}
EOF

執行下列命令以取消佈建虛擬機器。

警告

如果您要遷移特定的虛擬機器，但不想建立一般化映像，請略過取消佈建步驟。執行 waagent -force -deprovision+user 命令會將來源機器轉譯為無法使用。此步驟僅供您建立一般化映像。
```
sudo rm -f /var/log/waagent.log
sudo cloud-init clean
sudo waagent -force -deprovision+user
sudo rm -f ~/.bash_history
sudo export HISTSIZE=0
```
執行 waagent -force -deprovision 後，您可能會在 VirtualBox 上看到錯誤訊息：[Errno 5] Input/output error。此錯誤訊息並不重要，您可以忽略此訊息。
關閉虛擬機器，並將 VHD 上傳至 Azure。

下一步

使用 Azure CLI 從自訂磁碟建立 Linux VM

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