自动化运维工具Puppet

Posted 2020-10-11

一、概述

1.1 puppet的概念

Puppet是一款使用GPLV2X协议授权的开源管理配置工具，用Ruby语言开发。其既可以通过客户端–服务器的方式运行，也可以独立运行。Puppet可以为系统管理员提供方便、快捷的系统自动化管理。对于系统管理员来说通过Puppet配置管理系统，底层的操作系统的发行版本是透明的，Puppet通过（Provider又称提供者）属性来完成软件的配置与安装，管理员不必关心操作系统的种类与发行版本，
Puppet还可以提供一个强大的框架来完成系统管理功能，在框架的基础上系统管理员可以通过Puppet语言来描述系统的一些事务，如安装软件、初始化系统、启动、删除服务、推送配置文件和差异化配置管理服务器等。同时系统管理员和系统管理员之间可以分享用Puppet语言描述好的事务，从而减少重复劳动，提高工作效率。

1.2 puppet工作模型

a.部署调度

puppet master在一台服务器以守护进程方式运行，同时也包含客户端各节点的配置信息，puppet agent 在与master的通信过程中，通过标准的SSL协议进行加密和验证，验证通过后，agent从masteer上读取响应节点信息应用在本地。

b.配置语言和资源抽象

puppet使用描述性语言来定义配置项，在puppet中将配置项被称为resource，当Agent连接Master时，Master并不知道Agent的操作系统型号和版本。Agent通过Facter工具收集系统相关信息，并通过SSL协议将Agent的信息传递给Master。Master根据Agent收集到的相关信息，通过资源的提供者来为Agent服务。比如Package资源收到Agent的信息后，会识别Agent的系统型号版本，并通过资源提供者（如yum aptitude pkgadd apt-get等）匹配，为Agent服务。

c.事物层

Puppet事务层其实就是它的解析引擎。Puppet事务层配置每一台主机的过程包括：

• 解析和配置编译。

• 将编译好的配置同步到Agent。

• 在Agent上应用配置。

• 向Master报告运行结果。

首先Puppet会创建一个图表来表示所有资源的关系和上下游执行顺序，以及和Agent的关系。然后
Puppet将按照资源之间的关系和上下游顺序依次执行。
接着Puppet为每一个Agent获取相应的资源，并把它们编译成“目录”，然后将目录依次分发到各
主机，并通过Agent来应用它们，最后应用结果以报告形式反馈给Master。

1.3 puppet的细节和原理

Puppet采用了非常简单的C/S架构，所有数据的交互都通过SSL进行，以保证安全。

1.客户端Puppetd向Master发起认证请求，或使用带签名的证书。

2.Master告诉Client你是合法的。

3. 客户端Puppetd调用Facter，Facter探测出主机的一些变量，例如主机名、内存大小、IP地址
等。Puppetd将这些信息通过SSL连接发送到服务器端。
4. 服务器端的Puppet Master检测客户端的主机名，然后找到manifest对应的node配置，并对该
部分内容进行解析。Facter送过来的信息可以作为变量处 理，node牵涉到的代码才解析，其他
没牵涉的代码不解析。解析分为几个阶段，首先是语法检查，如果语法错误就报错；如果语法
没错，就继续解析，解析的结 果生成一个中间的“伪代码”（catelog），然后把伪代码发给客
户端。
5. 客户端接收到“伪代码”，并且执行。
6. 客户端在执行时判断有没有File文件，如果有，则向fileserver发起请求。
7. 客户端判断有没有配置Report，如果已配置，则把执行结果发送给服务器。
8. 服务器端把客户端的执行结果写入日志，并发送给报告系统。

二、安装部署

主机清单

主机名	IP地址	系统
puppet-master	172.20.4.50	CentOS release 6.9 (Final)
puppet-1	172.20.4.51	CentOS release 6.9 (Final)
puppet-2	172.20.4.52	CentOS release 6.9 (Final)

2.1 初始化环境：

yum install ntpdate -y && ntpdate time1.aliyun.com                    #同步时间
service iptables stop                                                 #关闭iptables
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/"  /etc/selinux/config   #关闭selinux
setenforce 0

设置主机直接可以通过主机名相关访问，在三台主机修改/etc/hosts文件
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
172.20.4.50  puppet-server
172.20.4.51  puppet-1
172.20.4.52  puppet-2

2.2 master端安装配置

rpm -ivh 
yum install -y puppet-server facter puppet

编辑/etc/puppet/puppet.conf

[main]
logdir = /var/log/puppet
rundir = /var/run/puppet
ssldir = $vardir/ssl
[agent]
classfile = $vardir/classes.txt
localconfig = $vardir/localconfig
certname = puppet-server		#设置本机的certname名称
server = puppet-server		        #设置指向puppetmaster进行身份验证
[master]
certname = puppet-server		###设置puppetmaster认证服务器名称

/etc/init.d/puppetmaster start
chkconfig puppetmaster on

查看端口和进程

2.3 agent端安装配置

rpm -ivh 
yum install -y puppet facter

编辑/etc/puppet/puppet.conf

[agent]
    classfile = $vardir/classes.txt
    localconfig = $vardir/localconfig
    certname = puppet-2			        #设置本机的certname名称
    server = puppet-server			#指向puppetmaster进行身份验证

启动服务

/etc/init.d/puppet start

2.4 证书签发

在master端查看证书

没有带“+”说明没有进行身份验证

puppet cert --sign puppet-1  签发证书
puppet cert --sign puppet-2
#puppet cert clean puppet-2   清理证书

在agent端验证

三、puppet文件资源

3.1 /etc/puppet配置目录：

[[email protected] ~]# tree /etc/puppet/
/etc/puppet/
├── auth.conf                        #认证配置文件
├── environments                 
│   └── example_env
│       ├── manifests
│       ├── modules
│       └── README.environment
├── fileserver.conf
├── manifests                  #文件存储目录(puppet 会先读取该目录的.PP 文件<site.pp>)
├── modules                    #定义模块
└── puppet.conf                ##主配置配置文件,详细内容可执行 puppet --genconfig

3.2 模块目录结构

模块：目录结构
    module_name/
        manifests/
            init.pp:包含一个与模块名称同名的类
            *.pp:一个清单文件通常只包含一个类，而且建议清单文件名与类名相同 nginx::web文件名为web.pp
            web/
                *.pp
            访问路径：module_name::mainfest_file_name,module_name::subdir_name::manifest_file_name
        files/
            访问路径：puppet:///modules/module_nname/file_name
            nginx_web/
                puppet:///modules/module_name/subdir/file_name
        templates/
            *.erb:使用模块函数template（）装载并运行其中模块语言，运行后会生成静态文件
            访问路径 templates（‘moduleName/templates’）
        lib/
            用户自定义的插件目录
        tests/
            当前模块的使用说明和样例
        spec/
            为lib目录中的插件提供使用说明和样例
        在模块根目录下，通常还应该具有几个文档
            LICENSE
            Modulefile
            README

3.3 puppet命令

puppet 命令总结
    apply，agent，master，cert，describe

    apply：应用本地清单文件
    agent：客户端进程
    master：服务端进程
    cert：证书管理
    describe：资源帮助信息
    module：模块管理
    kick：master触发模式

    帮助类命令
        describe
        doc：生成puppet文档
        help：查看帮助
        resource：查看资源帮助
        status：查看puppe状态

    master命令的选项
        --no-daemonize：非守护进程
        --daemonize：-D
        --debug -d
        --verbase -v
        --genconfig

    agent命令的常用选项
        --daemonize,-D
        --no-daemonize
        --debug -d
        --verbose -v
        --noop：no operation 模式，不真正应用catalog
        --test：测试
        --waitforcert：等待证书签署成功

    apply命令的常用选项
        --debug -d
        --verbose -v
        --execute -e
        --modulepath

    cert命令的常用操作
        list
        sign：签署
        clean：清除证书
        revoke：吊销证书
        verify：验证本地指定的证书
        generate：为客户端生成证书

3.4 puppet资源清单

puppet 资源
    type { ‘title‘:
        attibute => value,
    }
    
而资源定义的核心也可以抽象为type、title、attribute和value四个部分。

type分类：
package：
    puppet支持使用的软件包管理器
        yum，rpm，apt，ports，gem，msi，dpkg，pkg
    常用的参数
        ensure：程序包的目标状态
        name：资源的名称，即软件包的名字
        provider：软件包管理器
        source：指定程序包文件路径
        install_options：安装选项，最常用的是通过INSTALLDIR来制定安装目录

        window下安装mysql
        package{‘mysql：
            ensure => install,
            provider =>‘msi‘,
            source => ‘D:\software\mysql-5.5.36.msi‘,
            install_options => { ‘INSTALLDIR‘ => ‘c:\mysql‘ },
        }

service:
    常用参数：
        ensure：服务的目标状态，ture（启动）和false（关闭）
        enable：是否开机自动启动，ture（启动）和false（关闭）
        name：服务名称
        path：服务脚本路径；默认为/etc/init.d下查找
        start：定制启动命令
        stop：关闭
        restart：重启
        status：状态

资源名称仅是一个字符串，在同一个类型中必须唯一
在定义时，资源类型必须是小写字母

file：
    管理文件、目录、软链接；
    生成文件内容
    管理文件权限、属性
    也可以通过source属性到指定位置下载文件
    通过recurse属性来获取目录

    常用参数：
        ensuce：absent（不存在） present（存在） file（文件） directory（目录）
        backup：通过filebucket资源来备份文件，值通常为filebucket资源的名称
        content：文件内容，生成方式有三种（content，source，target），彼此互斥
        source：通过制定的url下载文件至本地，获取文件方式为puppet url 格式：puppet:///modules/MODULE_NAME/file_names;
        target:为符号链接指定目标
        links：文件为符号链接，值为“follow”，“manage”
        path: 文件路径，必须使用双引号
        mode：定义权限
        owner：定义属主
        group：定义属组
        force: 强制执行删除文件、连接或目录，仅用于ensure为absent时。
        purge：清空指定目录中存在的，但未在资源中定义的文件；
        recurse：目录递归，值true，false，inf，remote
        replace：替换，本地存在的文件与资源中指定的文件内容不同时是否执行替换，默认为否；

exec：
    执行命令，通常在不得不用时才使用，慎用，通常用于完成puppet自身无法完成的功能
    常用的参数：
        command：要执行的命令，通常为命令文件的完整路径
        path：命令搜索路径 
        group：执行命令的组
        user：执行命令的用户
        onlyif：0，表示仅在命令的状态返回值为0时才执行此命令
        refresh：定义接受到其他资源的通知时，则要重新执行此命令
        refreshonly：仅当被依赖的资源发生改变时才被触发 
        tries：尝试次数，默认为１
        try_sleep：多次尝试之间的时间间隔
group：管理系统上的用户组
        常用参数
            ensure：目标状态，present，absent
            name:组名
            gid：GID
            system：系统组

user：管理用户
        常用属性：
            ensure：目标值状态
            name：
            uid：
            system：
            home：
            shell：
            gid：
            password：加密后的密码
            managehome： true，false（默认）

cron：定义周期性任务
        常用属性
            ensure：目标状态
            command：命令或脚本
            environment：运行时的环境变量
            hour：
            minute：
            mouth：
            monthday
            weekday
            name
            user：默认为root

        cron { ‘ntpdate‘
         ensure => present,
         command => ‘/usr/sbin/ntpdate 172.16.0.1‘ &> /dev/null
         minute => ‘*/3‘
        }

3.5 puppet资源引用

元参数：用于定义资源间的依赖关系，及应用次序，通知机制等等
    require：表示需要依赖
        package { ‘nginx‘
            ensure => present,
        }
        service{‘nginx‘
            ensure =>ture,
            enable =>ture
            require =>Package[‘nginx‘]
        }
    before:先应用本资源
        package { ‘nginx‘
            ensure => present,
            before =>Service [‘nginx‘]
        }
        service{‘nginx‘
            ensure =>ture,
            enable =>ture
        }
    notify:将当前资源的变动信息通知给别的资源，通知发出者
    subscribe：定义在后一个资源中，通知接收者，订阅

资源引用：
    使用Type[‘title‘]，首字母必须大写


依赖关系
        package { ‘nginx‘
            ensure => present,
        } ->
        service{‘nginx‘
            ensure =>ture,
            enable =>ture
            restart => ‘/etc/rc.d/init.d/nginx reload‘
        }

-> 表示依赖
~> 表示通知

3.6 puppet表达式：

puppet的条件表达式
    if
    单分支
    双分支
    多分支
        if 条件 {
        动作
        } elsif 条件 {
        动作
        } else 条件 {
        动作
        }

    case：指定代码块

    selectors：返回结果

四、验证

编辑资源清单，在puppet-1安装nginx，puppet-2安装mysql并设置开机自启动

在agent端测试手动执行，（默认三十分钟agent自动去master拉取）

五、puppet dashboard安装配置

5.1 安装并配置mysql数据库

yum install -y ruby-mysql mysql-server 
service mysqld start
mysqladmin -uroot password "mysqladmin"

创建数据库并授权

create database dashboard character set utf8;
create user ‘puppet‘@‘localhost‘ identified by ‘puppetadmin‘;
grant all on dashboard.* to [email protected]‘localhost‘;
flush privileges;

5.2 安装并配置puppet-dashboard

yum -y install puppet-dashboard
vim /usr/share/puppet-dashboard/config/database.yml

vim /usr/share/puppet-dashboard/config/environment.rb

导入数据库文件

cd /usr/share/puppet-dashboard/
rake gems:refresh_specs
rake RAILS_ENV=production db:migrate

5.3 启动服务，并测试访问

/etc/rc.d/init.d/puppetmaster start  启动服务
http://IP:3000  浏览器进行访问

手工导入报告

cd /usr/share/puppet-dashboard/
rake RAILS_ENV=production reports:import

启动报告

env RAILS_ENV=production /usr/share/puppet-dashboard/script/delayed_job -p dashboard -n 4 -m start

查看进程job

查看dashboard

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