22、利用Salt解决方案解决管理问题-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/dapp9builder/article/details/150060254

利用Salt解决方案解决管理问题

在当今的技术领域，系统管理和基础设施维护是企业面临的重要挑战。本文将深入探讨如何利用SaltStack平台来解决这些问题，同时结合Terraform进行云基础设施的配置。

1. SaltStack基础组件概述

在SaltStack平台中，有两个重要的概念：自定义Grains和Salt Pillars。

1.1 自定义Grains

我们可以在Salt的Minion节点上创建自定义Grains，通过唯一的键值对来定义角色并标记Minion节点。这对于将Minion节点分组执行特定任务非常有用。例如，QA团队的所有虚拟机可以用键值对 department: qa 进行标记，也可以按角色进行分组，如 appfoo: frontend 等。使用Grains进行目标定位的方式有很多种，具体取决于我们对系统的管理、推送和维护需求。

1.2 Salt Pillars

虽然Grains可以帮助我们定位特定的Minion节点，但我们定义的目标策略通常存储在顶级文件中，这些文件是公式（Formula）的一部分。而公式通常存储在Git仓库中，有时甚至是公共仓库。因此，我们不应该在Salt状态中声明敏感信息。Kubernetes通过Secrets API对象来解决这个问题，而Salt则有自己的秘密管理方式，即Pillars。

与Grains不同，Pillars存储在Master节点而不是Minion节点上。只有被Pillars目标定位的Minion节点才能访问其中的信息，这使得Pillars非常适合存储敏感信息。在存储敏感信息时，Pillars可以在静态时进行加密，并且借助Salt的渲染系统，在Pillars编译期间会进行解密。通过仅将敏感数据存储在Master节点，Pillars减少了敏感数据的暴露面。

2. 实际场景与操作步骤

接下来，我们将通过一个实际场景来展示如何使用Salt和Terraform进行系统管理和基础设施配置。

2.1 场景设定

假设你受雇于Don High先生，为他的公司设计系统管理平台。他希望在Azure虚拟机（VM）上运行基于Node.js编写的网站，并使用nginx负载均衡器将流量路由到网站的虚拟机上。所有基础设施都需要通过配置管理解决方案进行管理，确保每次新配置虚拟机时，应用程序和必要的配置都能自动加载。此外，公司员工尚未在Azure上部署过任何资源，他们希望了解基础设施即代码（IaC）在云部署中的工作原理，以便开发人员在未来能够使用。

2.2 配置Terraform

首先，我们需要设置Terraform。假设你在类Unix工作站上执行以下步骤：
1. 下载Terraform ：从 terraform.io 网站下载Terraform二进制文件。
2. 解压并验证版本 ：下载完成后，将二进制文件解压到系统路径中的某个目录，并通过运行 terraform version 命令检查Terraform版本。
3. 安装Azure CLI ：安装Azure CLI以配置对客户Azure订阅的访问权限。具体安装步骤可参考相关文档。
4. 配置Terraform凭证 ：
- 创建一个目录来存储Terraform文件：

mkdir terrafiles

- 通过Azure CLI创建服务主体ID，用于Terraform与Azure订阅的身份验证：

az account show --query "{subscriptionId:id}"
SUB_ID=<subscription id>
az ad sp create-for-rbac --role="Contributor" --scopes="/subscriptions/${SUB_ID}"

- 记录上一步返回的 `appId`、`password` 和 `tenant` 值。
- 在 `terrafiles` 目录中创建 `terraform.tfvars` 文件，内容如下：

subscription_id = "azure-subscription-id"
tenant_id = "tenant-from-service-principal"
client_id = "appId-from-service-principal"
client_secret = "password-from-service-principal"

- 创建 `az_creds.tf` 文件，用于加载凭证变量到Azure资源管理器Terraform提供程序：

variable subscription_id {}
variable tenant_id {}
variable client_id {}
variable client_secret {}
provider "azurerm" {
  subscription_id = "${var.subscription_id}"
  tenant_id = "${var.tenant_id}"
  client_id = "${var.client_id}"
  client_secret = "${var.client_secret}"
}

2.3 创建IaC声明文件

现在，我们可以开始创建基础设施即代码（IaC）声明文件。Terraform使用Hashicorp配置语言（HCL），以下是创建 main.tf 文件的步骤：

graph LR
    A[创建main.tf文件] --> B[定义资源组]
    B --> C[定义虚拟网络]
    C --> D[定义子网]
    D --> E[创建网络安全组]
    E --> F[创建公共IP地址]
    F --> G[创建虚拟网络接口]
    G --> H[创建虚拟机]

以下是 main.tf 文件的详细内容：

# 资源组
resource "azurerm_resource_group" "salt" {
  name     = "Salt"
  location = "East US"
}

# 虚拟网络
resource "azurerm_virtual_network" "salt" {
  name                = "saltnet"
  address_space       = ["10.0.0.0/16"]
  location            = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
}

# 子网
resource "azurerm_subnet" "salt" {
  name                 = "saltsubnet"
  resource_group_name  = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  virtual_network_name = "${azurerm_virtual_network.salt.name}"
  address_prefix       = "10.0.0.0/24"
}

# 负载均衡器的网络安全组
resource "azurerm_network_security_group" "saltlb" {
  name                = "lb-nsg"
  location            = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
}

# 负载均衡器的网络安全组规则
resource "azurerm_network_security_rule" "httpslb" {
  name                        = "https"
  priority                    = 100
  direction                   = "inbound"
  access                      = "Allow"
  protocol                    = "Tcp"
  source_port_range           = "*"
  destination_port_range      = "8443"
  source_address_prefix       = "*"
  destination_address_prefix  = "*"
  resource_group_name         = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_name = "${azurerm_network_security_group.saltlb.name}"
}

resource "azurerm_network_security_rule" "httplb" {
  name                        = "http"
  priority                    = 101
  direction                   = "inbound"
  access                      = "Allow"
  protocol                    = "Tcp"
  source_port_range           = "*"
  destination_port_range      = "8080"
  source_address_prefix       = "*"
  destination_address_prefix  = "*"
  resource_group_name         = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_name = "${azurerm_network_security_group.saltlb.name}"
}

resource "azurerm_network_security_rule" "sshlb" {
  name                        = "sshlb"
  priority                    = 103
  direction                   = "inbound"
  access                      = "Allow"
  protocol                    = "Tcp"
  source_port_range           = "*"
  destination_port_range      = "22"
  source_address_prefix       = "*"
  destination_address_prefix  = "*"
  resource_group_name         = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_name = "${azurerm_network_security_group.saltlb.name}"
}

# 主节点的网络安全组
resource "azurerm_network_security_group" "saltMaster" {
  name                = "masternsg"
  location            = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
}

# 主节点的网络安全组规则
resource "azurerm_network_security_rule" "publisher" {
  name                        = "publisher"
  priority                    = 100
  direction                   = "inbound"
  access                      = "Allow"
  protocol                    = "Tcp"
  source_port_range           = "*"
  destination_port_range      = "4505"
  source_address_prefix       = "*"
  destination_address_prefix  = "*"
  resource_group_name         = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_name = "${azurerm_network_security_group.saltMaster.name}"
}

resource "azurerm_network_security_rule" "requestsrv" {
  name                        = "requestsrv"
  priority                    = 101
  direction                   = "inbound"
  access                      = "Allow"
  protocol                    = "Tcp"
  source_port_range           = "*"
  destination_port_range      = "4506"
  source_address_prefix       = "*"
  destination_address_prefix  = "*"
  resource_group_name         = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_name = "${azurerm_network_security_group.saltMaster.name}"
}

resource "azurerm_network_security_rule" "sshmaster" {
  name                        = "ssh"
  priority                    = 103
  direction                   = "inbound"
  access                      = "Allow"
  protocol                    = "Tcp"
  source_port_range           = "*"
  destination_port_range      = "22"
  source_address_prefix       = "*"
  destination_address_prefix  = "*"
  resource_group_name         = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_name = "${azurerm_network_security_group.saltMaster.name}"
}

# 从节点的网络安全组
resource "azurerm_network_security_group" "saltMinions" {
  name                = "saltminions"
  location            = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
}

# 负载均衡器的公共IP地址
resource "azurerm_public_ip" "saltnginxpip" {
  name                         = "lbpip"
  location                     = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name          = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  public_ip_address_allocation = "static"
}

# 负载均衡器的虚拟网络接口
resource "azurerm_network_interface" "saltlb" {
  name                = "lbnic"
  location            = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_id  = "${azurerm_network_security_group.saltlb.id}"
  ip_configuration {
    name                          = "lbip"
    subnet_id                     = "${azurerm_subnet.salt.id}"
    private_ip_address_allocation = "dynamic"
    public_ip_address_id          = "${azurerm_public_ip.saltnginxpip.id}"
  }
}

# 网站服务器的虚拟网络接口
resource "azurerm_network_interface" "saltminions" {
  count               = 2
  name                = "webnic${count.index}"
  location            = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_id  = "${azurerm_network_security_group.saltMinions.id}"
  ip_configuration {
    name                          = "web${count.index}"
    subnet_id                     = "${azurerm_subnet.salt.id}"
    private_ip_address_allocation = "dynamic"
  }
}

# 主节点的公共IP地址
resource "azurerm_public_ip" "saltmasterpip" {
  name                    = "masterpip"
  location                = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name     = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  allocation_method       = "Dynamic"
}

# 主节点的虚拟网络接口
resource "azurerm_network_interface" "saltmaster" {
  name                = "masternic"
  location            = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_security_group_id     = "${azurerm_network_security_group.saltMaster.id}"
  ip_configuration {
    name                          = "masterip"
    subnet_id                     = "${azurerm_subnet.salt.id}"
    private_ip_address_allocation = "static"
    private_ip_address            = "10.0.0.10"
    public_ip_address_id          = "${azurerm_public_ip.saltmasterpip.id}"
  }
}

# 网站服务器虚拟机
resource "azurerm_virtual_machine" "saltminions" {
  count                 = 2
  name                  = "web-0${count.index}"
  location              = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name   = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_interface_ids = ["${element(azurerm_network_interface.saltminions.*.id, count.index)}"]
  vm_size               = "Standard_B1s"
  storage_image_reference {
    publisher = "Canonical"
    offer     = "UbuntuServer"
    sku       = "16.04-LTS"
    version   = "latest"
  }
  storage_os_disk {
    name              = "webosdisk${count.index}"
    caching           = "ReadWrite"
    create_option     = "FromImage"
    managed_disk_type = "Standard_LRS"
  }
  os_profile {
    computer_name  = "web-0${count.index}"
    admin_username = "dsala"
  }
  os_profile_linux_config {
    disable_password_authentication = true
    ssh_keys = {
      path   = "/home/dsala/.ssh/authorized_keys"
      key_data = "${file("~/.ssh/id_rsa.pub")}"
    }
  }
}

# 主节点虚拟机
resource "azurerm_virtual_machine" "saltmaster" {
  name                  = "salt"
  location              = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name   = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_interface_ids = ["${azurerm_network_interface.saltmaster.id}"]
  vm_size               = "Standard_B1ms"
  storage_image_reference {
    publisher = "OpenLogic"
    offer     = "CentOS"
    sku       = "7.5"
    version   = "latest"
  }
  storage_os_disk {
    name              = "saltos"
    caching           = "ReadWrite"
    create_option     = "FromImage"
    managed_disk_type = "Standard_LRS"
  }
  os_profile {
    computer_name  = "salt"
    admin_username = "dsala"
  }
  os_profile_linux_config {
    disable_password_authentication = true
    ssh_keys = {
      path   = "/home/dsala/.ssh/authorized_keys"
      key_data = "${file("~/.ssh/id_rsa.pub")}"
    }
  }
}

# Nginx负载均衡器虚拟机
resource "azurerm_virtual_machine" "saltlb" {
  name                  = "lb-vm"
  location              = "${azurerm_resource_group.salt.location}"
  resource_group_name   = "${azurerm_resource_group.salt.name}"
  network_interface_ids = ["${azurerm_network_interface.saltlb.id}"]
  vm_size               = "Standard_B1ms"
  storage_image_reference {
    publisher = "OpenLogic"
    offer     = "CentOS"
    sku       = "7.5"
    version   = "latest"
  }
  storage_os_disk {
    name              = "lbos"
    caching           = "ReadWrite"
    create_option     = "FromImage"
    managed_disk_type = "Standard_LRS"
  }
  os_profile {
    computer_name  = "lb-vm"
    admin_username = "dsala"
  }
  os_profile_linux_config {
    disable_password_authentication = true
    ssh_keys = {
      path   = "/home/dsala/.ssh/authorized_keys"
      key_data = "${file("~/.ssh/id_rsa.pub")}"
    }
  }
}

2.4 执行Terraform命令

保存上述文件后，我们可以执行以下Terraform命令：
1. 初始化Terraform ：运行 terraform init 命令，该命令将初始化当前目录中的Terraform文件并下载Azure资源管理器插件。

terraform init

如果你想了解更多关于 init 命令的信息，可以访问 https://www.terraform.io/docs/commands/init.html 。

计算变更计划 ：运行 terraform plan 命令，该命令将计算实现我们在 .tf 文件中定义的期望状态所需的所有变更。

terraform plan

此命令不会对现有基础设施进行任何更改，直到我们运行 terraform apply 命令。更多关于 plan 命令的信息，请访问 https://www.terraform.io/docs/commands/plan.html 。

应用变更 ：运行 terraform apply 命令，执行变更前会提示你确认。

terraform apply

执行完成后，你应该会看到以下消息：

Apply complete! Resources: 18 added, 0 changed, 0 destroyed.

通过以上步骤，我们完成了使用Terraform进行云基础设施配置的过程。接下来，我们将继续介绍如何安装、配置和管理Salt。

3. 安装、配置和管理Salt

在完成Terraform的基础设施配置后，我们将开始安装、配置和管理Salt。这部分内容将在下半部分详细介绍。

通过本文的介绍，我们了解了SaltStack平台的基础组件，以及如何结合Terraform进行云基础设施的配置。通过自定义Grains和使用Salt Pillars，我们可以更好地管理和保护敏感信息。同时，Terraform的使用让我们能够以代码的方式定义和部署基础设施，提高了部署的效率和可重复性。在后续的内容中，我们将深入探讨Salt的安装、配置和管理，进一步完善系统管理平台的搭建。

利用Salt解决方案解决管理问题

4. 安装和配置Salt Master

在完成Terraform对云基础设施的配置后，接下来要安装和配置Salt Master。以下是具体步骤：

4.1 安装Salt Master

假设我们使用的是基于CentOS的虚拟机作为Salt Master，可通过以下命令进行安装：

yum install salt-master

4.2 配置Salt Master

安装完成后，需要对Salt Master进行配置。主要配置文件位于 /etc/salt/master 。以下是一些常见的配置项：

# 监听的接口地址
interface: 0.0.0.0
# 监听的端口
publish_port: 4505
ret_port: 4506
# 文件根目录，用于存放状态文件和公式
file_roots:
  base:
    - /srv/salt
# Pillar根目录，用于存放敏感信息
pillar_roots:
  base:
    - /srv/pillar

配置完成后，启动Salt Master服务：

systemctl start salt-master
systemctl enable salt-master

5. 安装和配置Salt Minion

完成Salt Master的安装和配置后，需要在各个虚拟机上安装和配置Salt Minion。

5.1 安装Salt Minion

在基于Ubuntu的Web服务器虚拟机和基于CentOS的负载均衡器、Master虚拟机上分别安装Salt Minion。

Ubuntu系统 ：

apt-get install salt-minion

CentOS系统 ：

yum install salt-minion

5.2 配置Salt Minion

安装完成后，编辑 /etc/salt/minion 配置文件，指定Salt Master的地址：

# Salt Master的IP地址
master: <Salt Master的IP地址>
# Minion的ID，可自定义
id: <Minion的ID>

配置完成后，启动Salt Minion服务：

systemctl start salt-minion
systemctl enable salt-minion

5.3 接受Minion密钥

在Salt Master上，需要接受Minion的认证密钥。使用以下命令查看待接受的密钥：

salt-key -L

使用以下命令接受指定Minion的密钥：

salt-key -a <Minion的ID>

也可以使用以下命令接受所有待接受的密钥：

salt-key -A

6. 创建Minion的状态和公式

在Salt中，状态和公式用于定义系统的期望状态。以下是创建状态和公式的步骤：

6.1 创建状态文件

状态文件通常存放在 /srv/salt 目录下。例如，创建一个用于安装Nginx的状态文件 nginx.sls ：

nginx:
  pkg.installed:
    - name: nginx
  service.running:
    - name: nginx
    - enable: True
    - require:
      - pkg: nginx

6.2 创建公式

公式是一组相关的状态文件和配置文件的集合。可以创建一个包含多个状态文件的公式目录，例如 webserver 公式：

/srv/salt
└── webserver
    ├── init.sls
    ├── nginx.sls
    └── nodejs.sls

init.sls 文件是公式的入口文件，可以引用其他状态文件：

include:
  - webserver.nginx
  - webserver.nodejs

6.3 应用状态和公式

在Salt Master上，使用以下命令将状态和公式应用到指定的Minion上：

salt '<Minion的ID>' state.apply webserver

7. 使用Salt配置负载均衡器

在完成Salt的安装和配置后，我们可以使用Salt来配置Nginx负载均衡器。

7.1 创建负载均衡器配置文件

在 /srv/salt 目录下创建一个用于配置Nginx负载均衡器的状态文件 lb.sls ：

lb-config:
  file.managed:
    - name: /etc/nginx/conf.d/lb.conf
    - source: salt://lb/lb.conf
    - template: jinja
    - context:
      web_servers:
        - <Web服务器1的IP地址>
        - <Web服务器2的IP地址>

nginx-reload:
  service.reload:
    - name: nginx
    - require:
      - file: lb-config

其中， lb.conf 是Nginx的配置文件模板，存放在 /srv/salt/lb 目录下：

upstream backend {
{% for server in web_servers %}
    server {{ server }};
{% endfor %}
}

server {
    listen 80;
    server_name _;

    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

7.2 应用负载均衡器配置

在Salt Master上，使用以下命令将负载均衡器配置应用到指定的Minion上：

salt '<负载均衡器Minion的ID>' state.apply lb

8. 总结与展望

通过以上步骤，我们完成了利用Salt和Terraform搭建系统管理平台的过程。具体流程如下：

graph LR
    A[场景设定] --> B[配置Terraform]
    B --> C[创建IaC声明文件]
    C --> D[执行Terraform命令]
    D --> E[安装和配置Salt Master]
    E --> F[安装和配置Salt Minion]
    F --> G[创建Minion的状态和公式]
    G --> H[使用Salt配置负载均衡器]

在这个过程中，我们使用Terraform实现了云基础设施的自动化部署，使用Salt实现了系统的配置管理和自动化运维。通过自定义Grains和使用Salt Pillars，我们能够更好地管理和保护敏感信息。同时，Salt的状态和公式机制让我们能够以声明式的方式定义系统的期望状态，提高了系统管理的效率和可维护性。

未来，我们可以进一步扩展系统管理平台的功能，例如：
- 添加更多的监控和报警功能 ：使用Salt的远程执行功能，定期收集系统的性能指标，并结合监控工具进行实时监控和报警。
- 集成CI/CD流程 ：将Salt和CI/CD工具集成，实现代码的自动化部署和测试。
- 优化Salt的性能 ：通过调整Salt的配置参数、优化状态文件和公式等方式，提高Salt的执行效率。

通过不断地优化和扩展系统管理平台，我们可以更好地满足企业的业务需求，提高系统的稳定性和可靠性。