镜像构建 (Image Builder)

Image Builder 是 EL 系发行版提供的系统镜像构建工具，可以创建用于各种平台的自定义操作系统镜像，包括 ISO、qcow2（KVM/OpenStack）、AMI（AWS）、VMDK（VMware）等格式。本文将介绍 Image Builder 的安装、使用 cockpit-composer Web 界面和 composer-cli 命令行工具创建蓝图、构建镜像以及自定义配置。

Image Builder 概述

Image Builder 包含两个主要组件：

• osbuild-composer — 后端构建服务，负责镜像的实际构建
• composer-cli — 命令行工具，用于管理蓝图和构建任务
• cockpit-composer — Cockpit Web 界面中的图形化插件

支持的输出格式

格式	用途
qcow2	KVM / OpenStack / 通用虚拟化
vmdk	VMware
vhd	Microsoft Azure / Hyper-V
ami	Amazon Web Services
iso	可引导安装 ISO
tar	通用 tar 归档
gce	Google Cloud Platform
raw	裸磁盘镜像

安装 Image Builder

安装 osbuild-composer 和命令行工具

sudo dnf install osbuild-composer composer-cli -y

安装 Cockpit Web 界面（可选）

sudo dnf install cockpit cockpit-composer -y

启动并启用 osbuild-composer 服务

sudo systemctl enable --now osbuild-composer.socket

启动 Cockpit（如已安装）

sudo systemctl enable --now cockpit.socket
sudo firewall-cmd --permanent --add-service=cockpit
sudo firewall-cmd --reload

安装后可以通过浏览器访问 https://<服务器IP>:9090 使用 Cockpit 的图形界面。

将当前用户添加到 weldr 组（允许使用 composer-cli）

sudo usermod -aG weldr $(whoami)
newgrp weldr

验证 composer-cli 可用

composer-cli status show

蓝图 (Blueprint) 管理

蓝图是一个 TOML 格式的配置文件，定义了镜像中包含的软件包和配置。

创建蓝图

创建一个基础蓝图文件

cat > /tmp/my-server.toml << 'EOF'
name = "my-server"
description = "Custom server image for production deployment"
version = "1.0.0"
distro = ""

# 包含的软件包
[[packages]]
name = "vim-enhanced"
version = "*"

[[packages]]
name = "wget"
version = "*"

[[packages]]
name = "curl"
version = "*"

[[packages]]
name = "chrony"
version = "*"

[[packages]]
name = "bash-completion"
version = "*"

[[packages]]
name = "net-tools"
version = "*"

[[packages]]
name = "tmux"
version = "*"

[[packages]]
name = "htop"
version = "*"

# 包含的模块/组
[[groups]]
name = "core"

# 自定义内核参数（可选）
[customizations.kernel]
append = "net.ifnames=0"

# 设置时区
[customizations.timezone]
timezone = "Asia/Shanghai"
ntpservers = ["ntp.aliyun.com", "ntp.tencent.com"]

# 设置 locale
[customizations.locale]
languages = ["zh_CN.UTF-8"]
keyboard = "us"

# 创建用户
[[customizations.user]]
name = "admin"
description = "Admin user"
password = "$6$rounds=4096$randomsalt$hashedpassword"
groups = ["wheel"]

# 防火墙设置
[customizations.firewall]
ports = ["22:tcp", "80:tcp", "443:tcp"]

# 启用的服务
[customizations.services]
enabled = ["chronyd", "sshd", "firewalld"]
disabled = ["postfix"]
EOF

推送蓝图到 Image Builder

composer-cli blueprints push /tmp/my-server.toml

管理蓝图

列出所有蓝图

composer-cli blueprints list

查看蓝图详情

composer-cli blueprints show my-server

检查蓝图依赖

composer-cli blueprints depsolve my-server

导出蓝图为 TOML 文件

composer-cli blueprints save my-server

删除蓝图

composer-cli blueprints delete my-server

修改蓝图

修改蓝图的流程是：导出 -> 编辑 -> 重新推送。

导出蓝图

composer-cli blueprints save my-server

编辑蓝图文件

vi my-server.toml

推送更新后的蓝图

composer-cli blueprints push my-server.toml

构建镜像

启动构建

构建 qcow2 镜像（用于 KVM/OpenStack）

composer-cli compose start my-server qcow2

构建 ISO 安装镜像

composer-cli compose start my-server iso

构建 AMI 镜像（用于 AWS）

composer-cli compose start my-server ami

构建 VMDK 镜像（用于 VMware）

composer-cli compose start my-server vmdk

构建 VHD 镜像（用于 Azure）

composer-cli compose start my-server vhd

监控构建进度

查看所有构建任务

composer-cli compose list

查看正在运行的构建

composer-cli compose status

构建状态包括：WAITING -> RUNNING -> FINISHED 或 FAILED。

下载构建结果

下载构建完成的镜像

composer-cli compose image <UUID>

将 <UUID> 替换为构建任务的实际 UUID（从 composer-cli compose list 获取）。

下载构建日志（用于排错）

composer-cli compose logs <UUID>

查看构建元数据

composer-cli compose metadata <UUID>

清理构建记录

删除已完成的构建

composer-cli compose delete <UUID>

高级蓝图配置

包含自定义文件

可以在蓝图中嵌入自定义配置文件：

蓝图中嵌入自定义文件

cat >> /tmp/my-server.toml << 'EOF'

# 自定义文件
[[customizations.files]]
path = "/etc/motd"
data = "Welcome to My Custom Server\n"

[[customizations.files]]
path = "/etc/sysctl.d/99-custom.conf"
data = "vm.swappiness=10\nnet.core.somaxconn=65535\n"
EOF

配置静态网络

蓝图中的网络配置

# 网络配置（用于 cloud-init 场景通常不需要）
[customizations.timezone]
timezone = "UTC"

设置主机名

蓝图中设置主机名

[customizations.hostname]
hostname = "prod-server-01"

Web 服务器蓝图示例

创建 Web 服务器蓝图

cat > /tmp/web-server.toml << 'EOF'
name = "web-server"
description = "Nginx web server image"
version = "1.0.0"

[[packages]]
name = "nginx"
version = "*"

[[packages]]
name = "certbot"
version = "*"

[[packages]]
name = "python3-certbot-nginx"
version = "*"

[[packages]]
name = "vim-enhanced"
version = "*"

[[packages]]
name = "chrony"
version = "*"

[customizations.services]
enabled = ["nginx", "chronyd", "sshd", "firewalld"]

[customizations.firewall]
ports = ["22:tcp", "80:tcp", "443:tcp"]

[customizations.timezone]
timezone = "UTC"

[[customizations.user]]
name = "deploy"
groups = ["wheel"]
EOF

推送并构建 Web 服务器镜像

composer-cli blueprints push /tmp/web-server.toml
composer-cli compose start web-server qcow2

使用 Cockpit Composer (Web 界面)

如果已安装 cockpit-composer，可以通过 Web 界面进行可视化操作：

1. 打开浏览器访问 https://<服务器IP>:9090
2. 使用系统账户登录
3. 在左侧菜单中选择 Image Builder
4. 点击 Create Blueprint 创建新蓝图
5. 在搜索框中添加需要的软件包
6. 配置自定义选项
7. 点击 Create Image 选择输出格式并开始构建
8. 在 Images 标签页中下载构建完成的镜像

使用构建的镜像

在 KVM 中使用 qcow2 镜像

使用构建的 qcow2 镜像创建虚拟机

sudo virt-install \
  --name my-server \
  --ram 2048 \
  --vcpus 2 \
  --import \
  --disk path=/path/to/<UUID>-disk.qcow2 \
  --os-variant almalinux9 \
  --nographics

上传 AMI 到 AWS

构建的 AMI 镜像可以使用 AWS CLI 上传：

上传 AMI 到 S3 并注册

aws s3 cp <UUID>-image.raw s3://my-bucket/my-server.raw
aws ec2 import-image --disk-containers "file://containers.json"

Packer 替代方案

对于更复杂的镜像构建流水线，可以考虑使用 HashiCorp Packer。Packer 支持更多的构建器和配置管理工具集成。

安装 Packer（EL 9 / EL 10）

sudo dnf install -y dnf-plugins-core
sudo dnf config-manager --add-repo https://rpm.releases.hashicorp.com/RHEL/hashicorp.repo
sudo dnf install packer -y

验证 Packer 安装

packer version

Packer 使用 HCL 或 JSON 格式的模板定义镜像构建过程，支持 QEMU、VMware、AWS、Azure、GCP 等多种构建器，并可与 Ansible、Shell 脚本等配置管理工具集成。

Image Builder vs Packer 对比：

特性	Image Builder	Packer
集成度	原生集成于 EL 系统	第三方工具
学习曲线	低	中等
灵活性	中等	高
CI/CD 集成	基础	优秀
多平台支持	好	优秀
配置管理集成	有限	Ansible/Chef/Puppet/Shell

最佳实践

1. 版本控制蓝图 — 将 TOML 蓝图文件存储在 Git 仓库中
2. 使用有意义的版本号 — 每次修改蓝图时更新版本号
3. 先在测试环境验证 — 构建的镜像先在测试环境部署验证
4. 定期重新构建 — 包含最新的安全补丁
5. 最小化安装 — 只包含必需的软件包，减少攻击面
6. 利用自定义文件 — 将标准配置嵌入镜像，减少部署后配置工作
7. 记录构建信息 — 保存构建 UUID 和对应的蓝图版本