切换Python3.9为默认解释器后，自定义Ubuntu 20.04 AMI的EC2实例初始无法SSH及后续遇apt_pkg模块缺失问题

看起来你遇到的问题根源在于Ubuntu 20.04的系统工具（比如cloud-init、command-not-found）深度依赖默认的Python 3.8环境，直接把python和python3全局替换为Python3.9会破坏这些工具的正常运行，进而导致SSH初始化失败和后续的模块缺失错误。下面拆解问题并给出针对性的解决方案：

一、初始SSH无法连接的原因与修复 #

cloud-init是EC2实例启动时负责配置SSH密钥、网络等关键初始化任务的核心组件，它默认调用系统的python3命令执行脚本。当你把python3指向Python3.9后，cloud-init会使用这个未预装其依赖的版本运行，导致初始化流程中断，SSH服务的配置（比如密钥注入）没完成，所以第一次启动连不上；重启后cloud-init不会重复执行初始化，SSH服务已经正常启动，所以能连上。

修复方案：让cloud-init使用原Python3.8 #

你可以选择两种方式调整配置，避免破坏cloud-init的运行环境：

1. 调整update-alternatives配置，保留系统默认python3指向
   只修改python命令指向3.9，保留python3原有的Python3.8指向：

   - name: Setup Python3.9 As Default Python Interpreter
     shell: |
       sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.9 1
       # 注释掉修改python3默认指向的命令，保留系统原有的Python3.8
       # sudo update-alternatives --install /usr/bin/python3 python3 /usr/bin/python3.9 2
   

2. 强制cloud-init使用Python3.8（若一定要修改python3指向）
   如果必须把python3也指向3.9，那么修改cloud-init的配置文件，指定它使用原Python路径：

   - name: Configure cloud-init to use Python3.8
     replace:
       path: /usr/bin/cloud-init
       regexp: '#!/usr/bin/env python3'
       replace: '#!/usr/bin/python3.8'
   

   这个操作直接修改cloud-init主脚本的解释器指定，让它强制用Python3.8运行，不受全局python3指向的影响。

二、解决apt_pkg模块缺失错误 #

这个错误是因为apt_pkg是针对Python3.8编译的系统模块，默认只存在于Python3.8的dist-packages目录中，Python3.9不会自动加载这个路径。可以用以下两种方式修复：

方案1：为Python3.9创建软链接指向Python3.8的apt_pkg #

- name: Fix apt_pkg missing for Python3.9
  shell: |
    # 获取Python3.8的系统模块目录
    PY38_MODULE_DIR=$(python3.8 -c "import sys; print([p for p in sys.path if 'dist-packages' in p][0])")
    # 为Python3.9创建指向apt_pkg模块的软链接
    ln -s $PY38_MODULE_DIR/apt_pkg.cpython-38-x86_64-linux-gnu.so /usr/lib/python3.9/site-packages/apt_pkg.so
    # 同时修复CommandNotFound模块的路径问题
    ln -s $PY38_MODULE_DIR/CommandNotFound /usr/lib/python3.9/site-packages/CommandNotFound

方案2：编译安装Python3.9版本的python3-apt模块 #

Ubuntu官方仓库没有直接提供Python3.9版本的python3-apt包，所以可以手动编译安装：

- name: Install dependencies for compiling python3-apt
  apt:
    name:
      - python3.9-dev
      - libapt-pkg-dev
      - gcc
      - make
      - git
    state: present

- name: Compile and install python3-apt for Python3.9
  shell: |
    git clone https://git.launchpad.net/ubuntu/+source/python-apt
    cd python-apt
    git checkout ubuntu/focal
    ./configure --with-python3=/usr/bin/python3.9
    make
    sudo make install

三、打包AMI前的收尾操作 #

在Packer完成Ansible配置后，建议清理cloud-init的状态，避免AMI携带旧的实例数据：

- name: Clean cloud-init state for AMI
  shell: |
    sudo cloud-init clean --logs
    sudo rm -rf /var/lib/cloud/instances

这样生成的AMI在启动EC2实例时，cloud-init能正常完成SSH配置，Python3.9也能作为默认python命令正常使用，同时系统工具不会再出现模块缺失的问题。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者droritzz