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利用Salt解决管理问题
1. 基础设施即代码（IaC）概述
1.1 IaC的核心思想
IaC旨在实现环境的一致性和版本控制，通过避免独特和特殊的部署，以更具描述性和标准化的方式来配置资源，防止因组件的独特性而导致环境重建变得极为复杂。
1.2 IaC的代码示例
以下是一个使用Terraform模板在Microsoft Azure中定义虚拟机的示例：
resource "azurerm_resource_group" "test" {
name = "example"
location = "East US 2"
}
resource "azurerm_kubernetes_cluster" "test" {
name = "exampleaks"
location = "${azurerm_resource_group.test.location}"
resource_group_name = "${azurerm_resource_group.test.name}"
dns_prefix = "acctestagent1"
agent_pool_profile {
name = "default"
count = 1
vm_size = "Standard_B1_ls"
os_type = "Linux"
os_disk_size_gb = 30
}
service_principal {
client_id = "00000000-0000-0000-0000-000000000000"
client_secret = "00000000000000000000000000000000"
}
tags = {
Environment = "Production"
}
}
output "client_certificate" {
value = "${azurerm_kubernetes_cluster.test.kube_config}"
}
output "kube_config" {
value = "${azurerm_kubernetes_cluster}"
}
1.3 IaC的弹性优势
在云基础设施中，弹性是关键。通过IaC，我们可以根据需求对环境进行扩展或缩减。例如，对于一个仅在工作时间达到高峰使用量的应用程序，我们可以在早上创建额外的实例，在下班后减少实例数量。
1.4 配置管理工具的类型
配置管理工具可以分为有代理和无代理两种类型，其执行更改的方式主要有推送和拉取两种，并且可以采用声明式和命令式两种方法：
-
推送
：大多数无代理工具会将IaC文件中声明的配置更改推送到云API或通过SSH发送。
-
拉取
：几乎总是通过代理进行，代理会不断向配置管理服务器查询定义，并在状态发生变化时拉取更改并应用到主机。
-
声明式
：指定所需的状态，更改将按照IaC规范文件中的定义进行应用。
-
命令式
：按特定顺序运行一组指令或命令，告诉系统如何达到所需状态。
1.5 常见的开源配置管理工具
常见的开源配置管理工具包括Puppet、Chef、Ansible、Terraform、Salt和Vagrant。
2. Salt简介
2.1 Salt的起源与发展
Salt是一个用Python开发的开源项目，由Tomas S Hatch于2011年创建。最初，它是一个数据收集工具和远程命令执行软件，后来添加了配置管理功能。
2.2 Salt支持的语言
Salt支持多种语言来定义所需状态，主要和默认语言是YAML，并支持Jinja模板。以下是一个使用YAML定义创建新用户的示例：
doge:
user.present:
- fullname: much doge
- shell: /bin/bash
- home: /home/doge
2.3 Salt的渲染类型
Salt有两种渲染类型：
-
数据渲染
：如YAML，将文件中的定义转换为Python数据结构供Salt使用。
-
文本渲染
：如Jinja，返回文本，后续再转换为数据渲染。
2.4 Salt支持的其他渲染引擎
除了Jinja，Salt的文本渲染还支持Cheetah、Genshi、GPG等其他模板引擎。
3. SaltStack平台架构
3.1 节点类型
Salt由两种基本类型的节点组成：
-
Master
：负责协调Minion并提供所需状态，同时向Minion发送要执行的命令。
-
Minion
：由Master管理的服务器。
3.2 端口与通信
Master服务器监听两个TCP端口：
-
4505端口（Publisher）
：所有Minion监听来自Master的消息。
-
4506端口（Request Server）
：Minion通过安全方式请求特定文件或数据。
3.3 通信机制
Salt是基于代理的工具，Minion负责发起与Master的通信。这种通信方式在分段网络中具有优势，可以减少网络配置的复杂性。
3.4 通信流程
graph LR
A[Master] -->|4505端口发送命令| B[Minion]
B -->|评估命令| C{是否执行}
C -->|是| D[执行命令]
D -->|格式化输出| E[4506端口发送结果]
E --> A[Master]
C -->|否| F[不执行]
4. Salt的功能模块
4.1 远程命令执行模块
4.1.1 基本示例
以下是一个使用Salt执行远程命令的示例：
dsala@master1:~$ salt ‘*’ cmd.run ‘ls /home’
minion-1:
jdoe
dev1
master:
dsala
eflores
4.1.2 命令解析
-
salt：Salt最基本的命令，用于在远程Minion上并行执行命令。 -
'*'：表示在所有由Master管理的服务器上运行命令，也可以定义特定目标。 -
cmd.run：要调用的执行模块。 -
'ls /home'：执行模块的参数。
4.1.3 执行流程
- Master的4505端口将命令发送到指定目标。
- 目标Minion评估命令并决定是否执行。
- 执行命令的Minion格式化输出并将其发送到Master的4506端口。
4.2 常用模块介绍
4.2.1 sys模块
sys模块类似于
man
命令，常用函数如下：
| 函数名 | 功能 |
| ---- | ---- |
|
list_modules
| 列出目标Minion可用的模块 |
|
list_functions
| 列出某个模块的可用函数 |
|
argspec
| 列出所需函数的可用参数和默认值 |
示例：
dsala@master1:~$ sudo salt 'minion1' sys.argspec pkg.install
minion1:
----------
pkg.install:
----------
args:
- name
- refresh
- fromrepo
- skip_verify
- debconf
- pkgs
- sources
- reinstall
- ignore_epoch
defaults:
- None
- False
- None
- False
- None
- None
- None
- False
- False
kwargs:
True
varargs:
None
4.2.2 pkg模块
pkg模块处理所有与包相关的任务，如安装、升级和删除包。它是一个虚拟模块，会根据不同的操作系统调用不同的底层模块，例如：
-
aptpkg
：用于基于Debian的系统，使用
apt-get
包管理。
-
brew
：用于macOS，使用Homebrew包管理。
-
yumpkg
：用于基于Red Hat的系统，使用
yum
或
dnf
作为包管理器。
-
zypper
：用于基于SUSE的系统，使用
zypper
作为包管理器。
示例：
dsala@master1:~$ sudo salt 'minion1' pkg.install nginx
minion1:
----------
nginx:
----------
new: 1.15.10
old:
4.2.3 test模块
test模块用于测试SaltStack平台，常见函数如下：
| 函数名 | 功能 |
| ---- | ---- |
|
ping
| 测试Minion的响应 |
|
version
| 返回Minion的Salt版本 |
|
versions_information
| 返回Salt的所有依赖项、内核版本、发行版版本和Salt版本的完整列表 |
5. Salt状态系统
5.1 状态系统概述
状态系统是一种声明式和幂等的方式，利用IaC文件来配置Minion的所需状态。状态模块类似于执行模块，但会检查所需配置是否已经存在于Minion中。
5.2 状态定义示例
以下是一个安装
httpd
（Apache）包的状态定义示例：
httpd_package:
pkg.installed:
- name: httpd
5.3 状态目录
默认情况下，Salt的状态定义文件位于
/srv/salt
目录下。该目录用于创建包含公式的文件夹，公式是一组包含部署应用程序所需所有配置的Salt状态。
6. Salt的Grains接口
6.1 Grains接口的作用
当管理大量Minion时，在所有Minion或单个Minion上运行Salt状态和执行模块并不理想。Grains接口允许我们根据特定特征识别Minion，或为具有相同目的或特征的一组Minion设置标签或角色，从而进行更有针对性的配置管理。
6.2 使用示例
dsala@master:~$ salt “minion1” grains.items
通过上述命令，我们可以列出目标系统的所有硬件和软件特征。
6.3 基于Grains的状态定义
以下是一个使用Grains并针对所有Debian家族虚拟机的Salt状态顶级文件定义示例：
base:
'os_family:Debian':
- match: grain
- httpd
7. Salt的安全机制
7.1 加密技术
Salt的网络传输利用ZeroMQ消息队列系统，采用椭圆曲线密码学和4096位RSA密钥。这些密钥在Master和Minion上生成，确保了节点之间通信的安全性。只要验证RSA密钥指纹，就能保证通信的安全。
7.2 安全优势
在分段网络中，由于Minion负责发起与Master的通信，Master可以位于DMZ区域，拥有可公开访问的IP地址，而Minion连接这些IP。这样可以减少网络配置的复杂性，因为不需要为每个Minion配置公共IP地址或进行大量的网络地址转换（NAT）。
8. Salt的扩展性和定制性
8.1 高度可扩展
由于Salt是用Python编写的，它具有高度的可扩展性和模块化。我们可以轻松编写自定义模块来进一步扩展其功能。
8.2 自定义模块示例
虽然书中未给出具体的自定义模块代码示例，但我们可以想象通过编写Python代码来创建一个新的执行模块，以满足特定的业务需求。例如，创建一个用于监控特定系统指标的模块。
9. Salt与其他工具的比较
9.1 与传统工具对比
与传统的配置管理工具相比，Salt具有更好的弹性和可扩展性。它可以根据云环境的需求动态调整资源，并且支持多种配置管理方式。
9.2 与其他开源工具对比
与Puppet、Chef等其他开源配置管理工具相比，Salt的语法更加简洁，易于学习和使用。同时，它的通信机制在网络安全和可管理性方面具有优势。
10. Salt的最佳实践
10.1 模块使用建议
-
sys模块
：在需要了解模块和函数信息时，优先使用
sys.list_modules、sys.list_functions和sys.argspec等函数。 - pkg模块 ：根据不同的操作系统选择合适的底层模块，确保包管理的正确性。
-
test模块
：定期使用
test.ping、test.version等函数对Minion进行健康检查。
10.2 状态管理建议
-
状态文件组织
：将状态定义文件按照应用程序或功能进行分类，存放在
/srv/salt目录下的不同文件夹中。 - 公式使用 ：使用公式来管理复杂的应用程序部署，确保所有必要的配置都包含在一个集合中。
10.3 Grains使用建议
- 标签设置 ：根据Minion的硬件、软件和用途等特征设置合理的Grains标签，以便进行更精确的配置管理。
- 状态目标 ：在状态定义中使用Grains标签来指定目标Minion，提高配置管理的效率。
11. 总结
11.1 Salt的核心价值
Salt作为一个开源的配置管理工具，提供了强大的功能和灵活的配置方式。它结合了推送和拉取、声明式和命令式等多种方法，适用于各种云环境和复杂的系统管理场景。
11.2 未来展望
随着云技术的不断发展，Salt有望在更多的领域得到应用。其高度可扩展的特性将使其能够适应不断变化的业务需求，为企业提供更加高效、安全的配置管理解决方案。
表格总结
| 类别 | 具体内容 |
|---|---|
| 配置管理工具类型 | 有代理、无代理 |
| 执行更改方式 | 推送、拉取 |
| 配置方法 | 声明式、命令式 |
| 常见开源工具 | Puppet、Chef、Ansible、Terraform、Salt、Vagrant |
| sys模块常用函数 | list_modules、list_functions、argspec |
| pkg模块底层模块 | aptpkg、brew、yumpkg、zypper |
| test模块常用函数 | ping、version、versions_information |
mermaid流程图：Salt状态系统执行流程
graph LR
A[Master] -->|发送状态定义| B[Minion]
B -->|检查状态| C{状态是否存在}
C -->|否| D[执行状态模块]
D -->|更新状态| B
C -->|是| E[不执行]
通过以上内容，我们对Salt的功能、架构、使用方法和最佳实践有了全面的了解。在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择合适的模块和方法，充分发挥Salt的优势，实现高效、安全的系统配置管理。
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