Despliegue automatizado de máquinas virtuales en KVM/libvirt usando cloud-init

El método más utilizado para crear máquinas virtuales en KVM/libvirt suele ser la instalación manual del sistema a partir de un fichero con la imagen ISO de la instalación. Pero sería deseable encontrar algún método que nos permita la creación automática y desatendida de una máquina virtual sin necesidad de realizar una instalación manual.

Existen varios alternativas para conseguirlo, en este artículo vamos a estudiar un método que se basa en el uso de imágenes cloud y en una aplicación llamada cloud-init.

Las imágenes cloud son discos base preconfigurados, optimizados para ser utilizados en entornos virtualizados o en la nube. Estas imágenes suelen estar diseñadas para un arranque rápido y para su personalización dinámica mediante herramientas de automatización. A diferencia de las imágenes tradicionales, no están configuradas con parámetros específicos de red, usuarios o almacenamiento, sino que dependen de herramientas como cloud-init para adaptar la configuración en el primer arranque.

cloud-init es un conjunto de scripts y herramientas que permiten la personalización automática de instancias o máquinas virtuales en su primer arranque. Originalmente desarrollado para entornos en la nube como OpenStack, AWS y Azure, cloud-init se ha convertido en una solución estándar para la inicialización de sistemas operativos en cualquier entorno virtualizado.

Su función principal es leer datos de configuración desde diversas fuentes y aplicarlos al sistema operativo en el arranque inicial. Esto permite realizar tareas como:

• Configuración de red.
• Creación de usuarios y claves SSH.
• Instalación de paquetes.
• Ejecución de comandos personalizados.
• Configuración de particiones y almacenamiento.
• …

Configuración de cloud-init

En la documentación de cloud-init puedes ver todas las configuraciones que podemos realizar, para este ejercicio vamos a realizar un ejemplo sencillo. Para indicar la configuración se suele usar un fichero con formato YAML conocido como cloud-config. Creamos un fichero cloud.yaml con el siguiente contenido:

#cloud-config

# Configuramos el nombre de la máquina
hostname: ubuntu-vm

# Actualiza los paquetes
package_update: true
package_upgrade: true
# Cambia las contraseña a los usuarios creados
chpasswd:
  expire: False
  users:
    - name: root
      password: newpassword
      type: text
    - name: ubuntu
      password: asdasd
      type: text

Con este fichero se van a hacer tres configuraciones en la máquina: se cambia su nombre, se actualizan los paquetes y finalmente, se cambian las contraseñas de los usuarios root y ubuntu. Usamos el usuario ubuntu porque vamos a usar una imagen cloud de Ubuntu que suelen tener preconfigurados un usuario llamado ubuntu.

Descargar de la imagen cloud

La mayoría de las distribuciones Linux nos ofrecen un repositorio de descargas de imágenes cloud:

• Ubuntu Cloud Images: https://cloud-images.ubuntu.com
• Debian Cloud Images: https://cloud.debian.org/images/cloud/
• Fedora Cloud Images: https://alt.fedoraproject.org/cloud/
• CentOS Cloud Images: https://cloud.centos.org/centos/
• AlmaLinux Cloud Images: https://repo.almalinux.org/cloud/
• Rocky Linux Cloud Images: https://dl.rockylinux.org/pub/rocky/
• openSUSE Cloud Images: https://download.opensuse.org/repositories/Cloud:/Images:/
• Arch Linux Cloud Images (comunidad): https://gitlab.archlinux.org/archlinux/arch-boxes
• Amazon Linux Cloud Images: https://cdn.amazonlinux.com/os-images/latest/

Nosotros vamos a trabajar con una imagen cloud de Ubuntu. Descargamos la imagen cloud y la guardamos en el directorio de trabajo:

usuario@kvm:~$ wget https://cloud-images.ubuntu.com/noble/current/noble-server-cloudimg-amd64.img
usuario@kvm:~$ sudo mv noble-server-cloudimg-amd64.img /var/lib/libvirt/images

Creación de la imagen por clonación enlazada

Para reutilizar la imagen que hemos descargado, vamos a crear una clonación enlazada para crear la nueva imagen de la máquina que vamos a crear:

usuario@kvm:~$ cd /var/lib/libvirt/images
usuario@kvm:~$ sudo qemu-img create -f qcow2 -b noble-server-cloudimg-amd64.img -F qcow2 ubuntu2404.qcow2

Y si queremos podemos cambiarle el tamaño, ya que al ejecutar la máquina por primera vez con la imagen cloud el sistema operativo se redimensionará al tamaño del disco:

usuario@kvm:~$ sudo qemu-img resize ubuntu2404.qcow2 20G

Creación de la máquina virtual

Para crear la máquina virtual, ejecutamos:

usuario@kvm:~$ virt-install --connect qemu:///system \
                            --virt-type kvm \
                            --name ubuntu-vm \
                            --memory 2048 \
                            --vcpus 2 \
                            --os-variant ubuntu24.04 \
                            --disk path=/var/lib/libvirt/images/ubuntu2404.qcow2,format=qcow2,bus=virtio \
                            --import \
                            --cloud-init user-data=/var/lib/libvirt/images/cloud.yaml \
                            --noautoconsole

Hemos usado el parámetro --cloud-init para indicar el fichero cloud-config que vamos a usar para realizar la configuración.

Ahora que la máquina está funcionando podemos conectarnos a ella usando la consola serie. Usamos el usuario ubuntu con la contraseña que hemos configurado.

usuario@kvm:~$ virsh console ubuntu-vm 
Connected to domain 'ubuntu-vm'
Escape character is ^] (Ctrl + ])

ubuntu-vm login: ubuntu
Password: 
ubuntu@ubuntu-vm:~$

El uso de imágenes cloud configuradas con cloud-init nos permite el despliegue automatizado de nuevas máquinas virtuales de manera rápida y sencilla.