azure-vms

Azure 虚拟机

部署和管理 Azure VM、可用性集、规模集、自定义映像和托管磁盘。涵盖 VM 创建、规格选择、磁盘管理、自动缩放，以及适用于生产环境的 Terraform 配置。

适用场景

• 你需要完全控制操作系统和运行时环境。
• 你的应用需要特定的操作系统配置或内核模块。
• 你正在运行无法容器化的旧版应用。
• 你需要用于机器学习训练或渲染的 GPU 加速计算。
• 你需要借助可用性区域或规模集实现高可用计算。

先决条件

# Install Azure CLI
curl -sL https://aka.ms/InstallAzureCLIDeb | sudo bash

# Login and set subscription
az login
az account set --subscription "my-subscription-id"

# Create resource group
az group create --name compute-rg --location eastus

# List available VM sizes in a region
az vm list-sizes --location eastus --output table

# List available VM images
az vm image list --output table
az vm image list --publisher Canonical --offer 0001-com-ubuntu-server-jammy --all --output table

创建 VM

使用 SSH 密钥创建 Linux VM

az vm create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vm \
  --image Ubuntu2204 \
  --size Standard_D4s_v5 \
  --admin-username azureuser \
  --generate-ssh-keys \
  --vnet-name myapp-vnet \
  --subnet app-subnet \
  --nsg "" \
  --public-ip-address "" \
  --os-disk-size-gb 64 \
  --os-disk-caching ReadWrite \
  --storage-sku Premium_LRS \
  --zone 1 \
  --assign-identity \
  --tags environment=prod team=platform app=myapp

# SSH into the VM (if public IP assigned)
ssh azureuser@$(az vm show -g compute-rg -n myapp-vm -d --query publicIps -o tsv)

Windows VM

az vm create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-win-vm \
  --image Win2022Datacenter \
  --size Standard_D4s_v5 \
  --admin-username azureadmin \
  --admin-password 'S3cur3P@ssw0rd!' \
  --vnet-name myapp-vnet \
  --subnet app-subnet \
  --public-ip-address "" \
  --os-disk-size-gb 128 \
  --storage-sku Premium_LRS \
  --zone 1

使用 Cloud-Init 创建 VM

# cloud-init.yaml
# #cloud-config
# package_update: true
# packages:
#   - nginx
#   - docker.io
# runcmd:
#   - systemctl enable nginx
#   - systemctl start nginx
#   - usermod -aG docker azureuser

az vm create \
  --resource-group compute-rg \
  --name web-vm \
  --image Ubuntu2204 \
  --size Standard_B2s \
  --admin-username azureuser \
  --generate-ssh-keys \
  --custom-data cloud-init.yaml \
  --tags role=web

VM 规格指南

系列	示例规格	用途
B 系列	Standard_B1s、Standard_B2s	开发/测试、低流量 Web 服务器
D 系列	Standard_D4s_v5、Standard_D8s_v5	通用型，适用于大多数生产工作负载
E 系列	Standard_E4s_v5、Standard_E16s_v5	内存密集型（数据库、缓存）
F 系列	Standard_F4s_v2、Standard_F16s_v2	CPU 密集型（批处理、分析）
L 系列	Standard_L8s_v3、Standard_L32s_v3	存储优化型（大数据、SQL）
N 系列	Standard_NC6s_v3、Standard_NC24ads_A100_v4	GPU 工作负载（机器学习训练、渲染）
M 系列	Standard_M128s	SAP HANA、大型内存工作负载

# Find VM sizes with specific capabilities
az vm list-sizes --location eastus \
  --query "[?numberOfCores >= \`4\` && memoryInMb >= \`16000\`]" \
  --output table

# Check VM size availability in a zone
az vm list-skus --location eastus \
  --size Standard_D4s_v5 \
  --output table

托管磁盘

# Add a data disk to existing VM
az vm disk attach \
  --resource-group compute-rg \
  --vm-name myapp-vm \
  --name myapp-data-disk \
  --size-gb 256 \
  --sku Premium_LRS \
  --new \
  --lun 0

# Create a standalone managed disk
az disk create \
  --resource-group compute-rg \
  --name shared-data-disk \
  --size-gb 512 \
  --sku Premium_LRS \
  --zone 1

# Resize a disk (VM must be deallocated)
az vm deallocate --resource-group compute-rg --name myapp-vm
az disk update \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-data-disk \
  --size-gb 512
az vm start --resource-group compute-rg --name myapp-vm

# Snapshot a disk for backup
az snapshot create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-disk-snapshot \
  --source myapp-data-disk

# Create disk from snapshot
az disk create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-disk-from-snap \
  --source myapp-disk-snapshot \
  --sku Premium_LRS

# List disks attached to a VM
az vm show \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vm \
  --query "storageProfile.dataDisks" \
  --output table

自定义映像

# Generalize the VM (run inside the VM first)
# sudo waagent -deprovision+user -force

# Deallocate and generalize
az vm deallocate --resource-group compute-rg --name myapp-vm
az vm generalize --resource-group compute-rg --name myapp-vm

# Create image from VM
az image create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-golden-image \
  --source myapp-vm \
  --os-type Linux

# Create VM from custom image
az vm create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-from-image \
  --image myapp-golden-image \
  --size Standard_D4s_v5 \
  --admin-username azureuser \
  --generate-ssh-keys

# Use Azure Compute Gallery for shared images
az sig create \
  --resource-group compute-rg \
  --gallery-name myAppGallery

az sig image-definition create \
  --resource-group compute-rg \
  --gallery-name myAppGallery \
  --gallery-image-definition myapp-image \
  --publisher myorg \
  --offer myapp \
  --sku 1.0 \
  --os-type Linux \
  --os-state Generalized

az sig image-version create \
  --resource-group compute-rg \
  --gallery-name myAppGallery \
  --gallery-image-definition myapp-image \
  --gallery-image-version 1.0.0 \
  --managed-image myapp-golden-image \
  --target-regions eastus westus \
  --replica-count 2

可用性集和区域

# Create availability set
az vm availability-set create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-avset \
  --platform-fault-domain-count 3 \
  --platform-update-domain-count 5

# Create VM in availability set
az vm create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vm-1 \
  --image Ubuntu2204 \
  --size Standard_D4s_v5 \
  --availability-set myapp-avset \
  --admin-username azureuser \
  --generate-ssh-keys

# Create VMs across availability zones
for zone in 1 2 3; do
  az vm create \
    --resource-group compute-rg \
    --name "myapp-vm-zone${zone}" \
    --image Ubuntu2204 \
    --size Standard_D4s_v5 \
    --zone "$zone" \
    --admin-username azureuser \
    --generate-ssh-keys \
    --no-wait
done

虚拟机规模集

# Create VMSS with autoscaling
az vmss create \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vmss \
  --image Ubuntu2204 \
  --vm-sku Standard_D4s_v5 \
  --instance-count 2 \
  --admin-username azureuser \
  --generate-ssh-keys \
  --vnet-name myapp-vnet \
  --subnet app-subnet \
  --upgrade-policy-mode Rolling \
  --health-probe "/" \
  --load-balancer myapp-lb \
  --zones 1 2 3 \
  --custom-data cloud-init.yaml \
  --tags environment=prod

# Configure autoscale rules
az monitor autoscale create \
  --resource-group compute-rg \
  --resource myapp-vmss \
  --resource-type Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets \
  --name myapp-autoscale \
  --min-count 2 \
  --max-count 20 \
  --count 3

# Scale out when CPU > 70%
az monitor autoscale rule create \
  --resource-group compute-rg \
  --autoscale-name myapp-autoscale \
  --condition "Percentage CPU > 70 avg 5m" \
  --scale out 2

# Scale in when CPU < 30%
az monitor autoscale rule create \
  --resource-group compute-rg \
  --autoscale-name myapp-autoscale \
  --condition "Percentage CPU < 30 avg 10m" \
  --scale in 1

# Manual scale
az vmss scale \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vmss \
  --new-capacity 5

# Update VMSS image
az vmss update \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vmss \
  --set virtualMachineProfile.storageProfile.imageReference.version=latest

# Rolling upgrade of instances
az vmss rolling-upgrade start \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vmss

# List VMSS instances
az vmss list-instances \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vmss \
  --output table

VM 管理操作

# Start / Stop / Restart / Deallocate
az vm start --resource-group compute-rg --name myapp-vm
az vm stop --resource-group compute-rg --name myapp-vm
az vm restart --resource-group compute-rg --name myapp-vm
az vm deallocate --resource-group compute-rg --name myapp-vm

# Run command on a VM
az vm run-command invoke \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vm \
  --command-id RunShellScript \
  --scripts "df -h && free -m && uptime"

# Enable boot diagnostics
az vm boot-diagnostics enable \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vm

# Get boot diagnostics log
az vm boot-diagnostics get-boot-log \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vm

# Enable Azure Backup
az backup protection enable-for-vm \
  --resource-group compute-rg \
  --vault-name myapp-vault \
  --vm myapp-vm \
  --policy-name DefaultPolicy

# Resize a VM
az vm resize \
  --resource-group compute-rg \
  --name myapp-vm \
  --size Standard_D8s_v5

Terraform 配置

resource "azurerm_linux_virtual_machine" "main" {
  name                  = "myapp-vm"
  resource_group_name   = azurerm_resource_group.main.name
  location              = azurerm_resource_group.main.location
  size                  = "Standard_D4s_v5"
  admin_username        = "azureuser"
  zone                  = "1"
  network_interface_ids = [azurerm_network_interface.main.id]

  admin_ssh_key {
    username   = "azureuser"
    public_key = file("~/.ssh/id_rsa.pub")
  }

  os_disk {
    caching              = "ReadWrite"
    storage_account_type = "Premium_LRS"
    disk_size_gb         = 64
  }

  source_image_reference {
    publisher = "Canonical"
    offer     = "0001-com-ubuntu-server-jammy"
    sku       = "22_04-lts-gen2"
    version   = "latest"
  }

  identity {
    type = "SystemAssigned"
  }

  tags = var.tags
}

resource "azurerm_managed_disk" "data" {
  name                 = "myapp-data-disk"
  resource_group_name  = azurerm_resource_group.main.name
  location             = azurerm_resource_group.main.location
  storage_account_type = "Premium_LRS"
  create_option        = "Empty"
  disk_size_gb         = 256
  zone                 = "1"
  tags                 = var.tags
}

resource "azurerm_virtual_machine_data_disk_attachment" "data" {
  managed_disk_id    = azurerm_managed_disk.data.id
  virtual_machine_id = azurerm_linux_virtual_machine.main.id
  lun                = 0
  caching            = "ReadOnly"
}

resource "azurerm_linux_virtual_machine_scale_set" "main" {
  name                = "myapp-vmss"
  resource_group_name = azurerm_resource_group.main.name
  location            = azurerm_resource_group.main.location
  sku                 = "Standard_D4s_v5"
  instances           = 3
  admin_username      = "azureuser"
  zones               = [1, 2, 3]

  admin_ssh_key {
    username   = "azureuser"
    public_key = file("~/.ssh/id_rsa.pub")
  }

  source_image_reference {
    publisher = "Canonical"
    offer     = "0001-com-ubuntu-server-jammy"
    sku       = "22_04-lts-gen2"
    version   = "latest"
  }

  os_disk {
    caching              = "ReadWrite"
    storage_account_type = "Premium_LRS"
  }

  network_interface {
    name    = "vmss-nic"
    primary = true

    ip_configuration {
      name      = "internal"
      primary   = true
      subnet_id = azurerm_subnet.app.id
    }
  }

  automatic_os_upgrade_policy {
    disable_automatic_rollback  = false
    enable_automatic_os_upgrade = true
  }

  rolling_upgrade_policy {
    max_batch_instance_percent              = 20
    max_unhealthy_instance_percent          = 20
    max_unhealthy_upgraded_instance_percent = 5
    pause_time_between_batches              = "PT0S"
  }

  tags = var.tags
}

故障排除

症状	原因	解决方法
VM 无法启动	区域配额已超限	使用 az vm list-usage --location eastus 检查配额；申请提高配额
SSH 连接被拒绝	NSG 阻止了端口 22，或 VM 未运行	检查 NSG 规则和 VM 电源状态；对于专用 VM，请使用 Azure Bastion
VM 磁盘已满	OS 磁盘太小，或日志未轮换	取消分配后调整磁盘大小；配置日志轮换
VM 性能缓慢	VM 规格不合适，或磁盘受到限流	使用 az monitor metrics list 检查指标；升级规格或磁盘层级
规模集未横向扩展	未达到自动缩放规则阈值	检查自动缩放设置；确认指标阈值与工作负载相符
使用自定义映像的 VM 启动失败	映像未正确通用化	捕获映像前重新运行 waagent -deprovision；检查启动诊断
VMSS 滚动升级卡住	新实例上的运行状况探测失败	修复应用运行状况终结点；检查 az vmss rolling-upgrade get-latest
Spot VM 意外被逐出	Azure 回收了容量	使用逐出策略 Deallocate 并设置逐出通知

相关技能

• azure-networking -- 用于 VM 连接的 VNet 和 NSG 配置。
• azure-aks -- 无需 VM 时的容器替代方案。
• arm-templates -- 基于 Bicep 的 VM 部署模板。
• terraform-azure -- 基于 Terraform 的 VM 和 VMSS 预配。