Benutzerdefinierte Windows-Maschinen-Images

In diesem Thema wird beschrieben, wie ein benutzerdefiniertes Windows-Maschinen-Image erstellt wird, das Tanzu Kubernetes Grid (TKG) verwenden kann, um Arbeitslastcluster zu erstellen und zu verwalten, die Windows-basierte Arbeitslasten auf Windows-Worker-Knoten ausführen.

Wenn Sie eine Anwendung auf Basis von Legacy-Windows-Komponenten (beispielsweise .NET Framework) erstellen und Windows-Container auf vSphere bereitstellen möchten, führen Sie dieses Verfahren durch, um ein benutzerdefiniertes Windows-Maschinen-Image zu erstellen. Das Verfahren ist in die folgenden Abschnitte unterteilt:

Unter Voraussetzungen für Windows-Images werden die Umgebung und die Dateien aufgelistet, die Sie zum erfolgreichen Erstellen und Verwenden eines Windows-Images benötigen.
Unter Erstellen eines Windows-Images erhalten Sie Informationen zur Verwendung von Kubernetes Image Builder und Docker zum Anpassen und Erstellen eines Windows-Images.
Unter Verwenden eines Windows-Images für einen Arbeitslastcluster erhalten Sie Informationen zum Bereitstellen eines Arbeitslastclusters, der das benutzerdefinierte Windows-Image als Vorlage verwendet.

Hinweis
VMware unterstützt keine TKG-Arbeitslastcluster mit Windows-Worker-Knoten in Proxied- oder Air-Gapped-Umgebungen.

Voraussetzungen für Windows-Images

Zur Erstellung eines benutzerdefinierten Maschinen-Image benötigen Sie Folgendes:

vSphere 6.7 Update 3 oder höher.
Eine Linux-Workstation.

Hinweis
Wegen eines Problems mit dem von Kubernetes Image Builder verwendeten Open-Source-Dienstprogramm packer können Sie kein Windows-Maschinen-Image auf einer MacOS-Maschine erstellen.
Docker Desktop. Informationen zur Installation finden Sie auf der Produktdownloadseite von Docker. Verwenden Sie apt anstelle von snap, um Docker über eine CLI zu installieren.
Die Tanzu CLI. Informationen zur Installation finden Sie unter Installieren der Tanzu CLI in Installieren der Tanzu CLI und Kubernetes-CLI für die Verwendung mit eigenständigen Verwaltungsclustern.
Ein eigenständiger TKG v2.4-Verwaltungscluster.
- Erstellen Sie einen Verwaltungscluster, indem Sie das Verfahren unter Bereitstellen von Verwaltungsclustern mit der Installationsprogramm-Schnittstelle durchführen.
Ein aktuelles (vor April 2021) Windows Server 2019-ISO-Image. Laden Sie es über Ihr MSDN- (Microsoft Developer Network) oder VL-Konto (Volume Licensing) herunter. Die Verwendung von Bewertungsmedien wird weder unterstützt noch empfohlen.
Das aktuelle Windows-ISO-Image von VMware Tools. Laden Sie es unter VMware Tools herunter.
Ein Datenspeicher in Ihrem vCenter, der die benutzerdefinierte Windows-VM-Vorlage mit einer möglichen Anfangsgröße von mehr als 10 GB (Thin Provisioned) aufnehmen kann.

Erstellen eines Windows-Images

Importieren Sie das Ubuntu- oder Photon-OVA-Image in vCenter, um es als Vorlage für Ihr benutzerdefiniertes Image zu verwenden, indem Sie die folgenden Schritte ausführen:
1. Navigieren Sie zu https://customerconnect.vmware.com und melden Sie sich mit Ihren Anmeldedaten für VMware Customer Connect an.
2. Navigieren Sie zur Downloadseite von Tanzu Kubernetes Grid.
3. Klicken Sie in der Zeile VMware Tanzu Kubernetes Grid auf Zu den Downloads (Go to Downloads).
4. Wählen Sie im Dropdown-Menü Version auswählen (Select version) den Wert 2.4 aus.
5. Führen Sie unter Produktdownloads (Product Downloads) einen Bildlauf zum Abschnitt mit der Bezeichnung Kubernetes OVAs for VMware Tanzu Kubernetes Grid 2.4 durch, suchen Sie nach der Ubuntu 2004 Kubernetes v1.27.5-OVA oder der Photon v3 Kubernetes v1.27.5-OVA und klicken Sie auf Jetzt herunterladen (Download Now).
6. Melden Sie sich bei vCenter an.
7. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ihren Host oder Cluster und klicken Sie auf OVF-Vorlage bereitstellen (Deploy OVF Template)…, um das Image zu importieren.
8. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das importierte Image, bewegen Sie den Mauszeiger über Vorlage (Template) und klicken Sie auf In Vorlage konvertieren (Convert to Template).
9. Um sicherzustellen, dass die Vorlage verwendet werden kann, wählen Sie zunächst den Host oder Cluster, dann die Registerkarte VMs und anschließend VM-Vorlagen (VM Templates) aus, um die aufgelistete Vorlage anzuzeigen.
Importieren Sie die ISO-Images von Windows Server 2019 und VMware Tools in Ihren Datenspeicher, indem Sie die folgenden Schritte durchführen:
1. Melden Sie sich bei vCenter an.
2. Navigieren Sie zum Datenspeicher und klicken Sie auf die Registerkarte Files (Dateien).
3. Öffnen Sie den Ordner iso oder erstellen Sie ihn gegebenenfalls, indem Sie auf Neuer Ordner (New Folder) klicken.
4. Laden Sie beide ISO-Dateien in den Ordner iso hoch.

Erstellen Sie eine YAML-Datei namens builder.yaml mit der folgenden Konfiguration:

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
 name: imagebuilder
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: imagebuilder-wrs
 namespace: imagebuilder
spec:
 selector:
   app: image-builder-resource-kit
 type: NodePort
 ports:
 - port: 3000
   targetPort: 3000
   nodePort: 30008
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: image-builder-resource-kit
 namespace: imagebuilder
spec:
 selector:
   matchLabels:
     app: image-builder-resource-kit
 template:
   metadata:
     labels:
       app: image-builder-resource-kit
   spec:
     nodeSelector:
       kubernetes.io/os: linux
     containers:
     - name: windows-imagebuilder-resourcekit
       image: projects.registry.vmware.com/tkg/windows-resource-bundle:v1.27.5_vmware.2-tkg.1
       imagePullPolicy: Always
       ports:
         - containerPort: 3000

Das Container-Image windows-resource-bundle verfügt über die Kubernetes-Windows-Binärdateien, die Image Builder zum Erstellen einer Windows-OVA benötigt.

Verbinden Sie die Kubernetes-CLI mit Ihrem Verwaltungscluster, indem Sie Folgendes ausführen:
```
kubectl config use-context MY-MGMT-CLUSTER-admin@MY-MGMT-CLUSTER
```
Dabei gilt: MY-MGMT-CLUSTER ist der Name des Verwaltungsclusters.
Wenden Sie die Konfigurationsdatei builder.yaml an.
```
kubectl apply -f ./builder.yaml
```
Hiermit wird ein Container bereitgestellt, mit dem die Maschine die benötigten Dateien während der Image-Erstellung aus einem HTTP-Speicherort abrufen kann. Die Ausgabe entspricht:
```
namespace/imagebuilder created
service/imagebuilder-wrs created
deployment.apps/image-builder-resource-kit created
```

Um sicherzustellen, dass der Container ausgeführt wird, führen Sie Folgendes aus:

kubectl get pods -n imagebuilder

Die Ausgabe entspricht:

NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
image-builder-resource-kit-756ccdc4ff-rcxpq   1/1     Running   0          4m16s

Rufen Sie eine IP-Adresse der Steuerungsebene für den Verwaltungscluster ab:
1. Listen Sie die Knoten des Clusters mit der Ausgabe wide auf:
```
kubectl get nodes -o wide
```
2. Notieren Sie in der Ausgabe den Wert INTERNAL-IP des Knotens mit ROLE, die als control-plane aufgeführt ist.

Erstellen Sie eine JSON-Datei in einem leeren Ordner namens windows.json mit der folgenden Konfiguration:

{
  "additional_executables_destination_path": "C:\\ProgramData\\Temp",
  "additional_executables_list": "http://CONTROLPLANE-IP:30008/files/antrea-windows/antrea-windows-advanced.zip",
  "additional_executables": "true",
  "additional_prepull_images": "mcr.microsoft.com/windows/servercore:ltsc2019",
  "build_version": "windows-2019-kube-v1.27.5",
  "cloudbase_init_url": "http://CONTROLPLANE-IP:30008/files/cloudbase_init/CloudbaseInitSetup_1_1_4_x64.msi",
  "cluster": "VSPHERE-CLUSTER-NAME",
  "containerd_sha256_windows": "2e0332aa57ebcb6c839a8ec807780d662973a15754573630bea249760cdccf2a",
  "containerd_url": "http://CONTROLPLANE-IP:30008/files/containerd/cri-containerd-v1.6.18+vmware.1.windows-amd64.tar",
  "containerd_version": "v1.6.18",
  "convert_to_template": "true",
  "create_snapshot": "false",
  "datacenter": "DATACENTER-NAME",
  "datastore": "DATASTORE-NAME",
  "disable_hypervisor": "false",
  "disk_size": "40960",
  "goss_inspect_mode": "true",
  "insecure_connection": "true",
  "kubernetes_base_url": "http://CONTROLPLANE-IP:30008/files/kubernetes/",
  "kubernetes_semver": "v1.27.5+vmware.2",
  "kubernetes_series": "v1.27.5",
  "linked_clone": "false",
  "load_additional_components": "true",
  "netbios_host_name_compatibility": "false",
  "network": "NETWORK",
  "nssm_url": "http://CONTROLPLANE-IP:30008/files/nssm/nssm.exe",
  "os_iso_path": "OS-ISO-PATH",
  "password": "VCENTER-PASSWORD",
  "pause_image": "mcr.microsoft.com/oss/kubernetes/pause:3.6",
  "prepull": "false",
  "resource_pool": "",
  "runtime": "containerd",
  "template": "",
  "unattend_timezone": "WINDOWS-TIMEZONE",
  "username": "VCENTER-USERNAME",
  "vcenter_server": "VCENTER-IP",
  "vmtools_iso_path": "VMTOOLS-ISO-PATH",
  "windows_updates_categories": "CriticalUpdates SecurityUpdates UpdateRollups",
  "windows_updates_kbs": "",
  "wins_url": ""
}

Dabei gilt:

WINDOWS-TIMEZONE ist die Windows-Zeitzone für Ihre Umgebung. Beispiel: GMT Standard Time.
VSPHERE-CLUSTER-NAME ist der Name des vSphere-Clusters. Beispiel: VSAN-Cluster.
VCENTER-PASSWORD ist das vCenter-Kennwort.
VCENTER-USERNAME ist der vCenter-Benutzername.
DATASTORE-NAME ist der Name des Datenspeichers, der in vCenter angezeigt wird. Beispiel: vsanDatastore.
DATACENTER-NAME ist der Name des Datencenters, der in vCenter angezeigt wird. Beispiel: VSAN-DC.
VMTOOLS-ISO-PATH ist der Pfad der ISO-Datei von VMware Tools mit folgender Struktur: [DATASTORE-NAME] iso/VMware-tools-windows-11.2.5-17337674.iso.
NETWORK ist der Name eines Netzwerks oder einer Portgruppe, der in vCenter unter Menü > Netzwerk > Netzwerke (Menu > Networking > Networks) angezeigt wird. Beispiel: VM Network.
OS-ISO-PATH ist der Pfad der ISO-Datei von Windows Server 2019 mit folgender Struktur: [DATASTORE-NAME] iso/en-us_windows_server_2019_updated_aug_2022_x64_dvd_a6431a28.iso.
VCENTER-IP ist die IP-Adresse oder der FQDN des vCenter Servers.
CONTROLPLANE-IP ist die IP-Adresse des Verwaltungsclusters, die oben abgerufen wurde.
CONTAINERD-URL und CONTAINERD-SHA sind die oben abgerufenen Werte für containerd.path und containerd.sha256.

Stellen Sie eine Abfrage an das Windows-Ressourcenpaket auf dem nodePort-Endpoint der Steuerungsebene ab und überprüfen Sie den vorhandenen Dateipfad:

curl http://CONTROLPLANE-IP:30008
Fügen Sie die XML-Datei mit den Windows-Einstellungen hinzu, indem Sie die folgenden Schritte durchführen:
1. Navigieren Sie zur Datei autounattend.xml in VMware {code} Sample Exchange.
2. Wählen Sie Herunterladen (Download) aus.
3. Wenn Sie die Evaluierungsversion von Windows Server 2019 verwenden, entfernen Sie <ProductKey>...</ProductKey>.
4. Benennen Sie die Datei autounattend.xml.
5. Speichern Sie die Datei im selben Ordner wie die Datei windows.json.
Erstellen Sie im Ordner mit den Dateien windows.json und autounattend.xml das benutzerdefinierte Image, indem Sie folgenden Befehl ausführen:
```
docker run -it --rm --mount type=bind,source=$(pwd)/windows.json,target=/windows.json --mount type=bind,source=$(pwd)/autounattend.xml,target=/home/imagebuilder/packer/ova/windows/windows-2019/autounattend.xml -e PACKER_VAR_FILES="/windows.json" -e IB_OVFTOOL=1 -e IB_OVFTOOL_ARGS='--skipManifestCheck' -e PACKER_FLAGS='-force -on-error=ask' -t projects.registry.vmware.com/tkg/image-builder:v0.1.14_vmware.1 build-node-ova-vsphere-windows-2019
```
Wenn ein Fehler auftritt oder der Build nicht mehr reagiert, beheben Sie mithilfe der Packer-Protokolle auf Ihrer Workstation Probleme in der Konfigurationsdatei windows.json. Zusätzlich können Sie -e PACKER_LOG=1 zur obigen Befehlszeile hinzufügen, um ausführlichere Protokolle in Ihrer Konsole zu erhalten.
Um sicherzustellen, dass das Windows-Image verwendet werden kann, wählen Sie zunächst Ihren Host oder Cluster in vCenter, dann die Registerkarte VMs und anschließend VM-Vorlagen (VM Templates) aus, um das Windows-Image anzuzeigen.

Verwenden eines Windows-Images für einen Arbeitslastcluster

Mit diesem Verfahren erstellen Sie eine Konfigurationsdatei für Ihren Windows-Arbeitslastcluster, verweisen in der Konfigurationsdatei auf das Windows-Image und verwenden dann die Tanzu CLI zum Erstellen des Arbeitslastclusters.

Kopieren Sie die Konfigurationsdatei des Verwaltungsclusters und speichern Sie sie unter einem neuen Namen, indem Sie das Verfahren unter vSphere mit Konfigurationsdateien für eigenständige Verwaltungscluster durchführen.
Ändern oder fügen Sie in der neuen Konfigurationsdatei Folgendes hinzu:
```
IS_WINDOWS_WORKLOAD_CLUSTER: "true"
```
Stellen Sie einen Arbeitslastcluster gemäß der Beschreibung unter Erstellen von Arbeitslastclustern bereit.