CMDB与自动化运维

一、IT运维的分类

IT运维，指的是对已经搭建好的网络，软件，硬件进行维护。运维领域也是细分的，有硬件运维和软件运维。

• 硬件运维主要包括对基础设施的运维，比如机房的设备，主机的硬盘，内存这些物理设备的维护。
• 软件运维主要包括系统运维和应用运维，系统运维主要包括对OS，数据库，中间件的监控和维护，这些系统介于设备和应用之间，应用运维主要是对线上业务系统的运维

这里讨论的主要是软件运维的自动化，包括系统运维和应用运维的自动化

二、传统运维的痛点

• 日常工作繁琐

日常运维工作是比较繁琐的，研发同学会经常需要到服务器上查日志，重启应用，或者是说今天上线某个产品，需要部署下环境。这些琐事是传统运维的大部分工作

• 应用运行环境不统一

在部署某应用后，应用不能访问，就会听到开发人员说，在我的环境运行很好的，怎么部署到测试环境后，就不能用了，因为各类环境的类库不统一
还有一种极端情况，运维人员习惯不同，可能凭自己的习惯来安装部署软件，每种服务器上运行软件的目录不统一

• 运维及部署效率低下

想想运维人员需要登陆到服务器上执行命令，部署程序，不仅效率很低，并且非常容易出现人为的错误，一旦手工出错，追溯问题将会非常不容易

• 无用报警信息过多

经常会收到很多报警信息，多数是无用的报警信息，造成运维人员经常屏蔽报警信
另外如果应用的访问速度出了问题，总是需要从系统、网络、应用、数据库等一步步的查找原因

• 资产管理和应用管理混乱

资产管理，服务管理经常记录在excel、文本文件或者wiki中，不便于管理，老员工因为比较熟，不注重这些文档的维护，只有靠每次有新员工入职时，资产才能够更正一次

三、自动化运维平台的特性

针对传统运维的痛点，我们可以知道自动化运维需要支持哪些功能

运维自动化最重要的就是标准化一切

• OS的选择统一化，同一个项目使用同样的OS系统部署其所需要的各类软件
• 软件安装标准化，例如JAVA虚拟机，php，nginx，mysql等各类应用需要的软件版本，安装目录，数据存放目录，日志存放目录等
• 应用包目录统一标准化，及应用命名标准化
• 启动脚本统一目录和名字，需要变化的部分通过参数传递
• 配置文件标准化，需要变化的部分通过参数传递
• 日志输出，日志目录，日志名字标准化
• 应用生成的数据要实现统一的目录存放
• 主机/虚拟机命名标准化，虚拟机管理使用标准化模板
• 使用docker比较容易实现软件运行环境的标准化

四、资产管理系统（CMDB）

CMDB是所有运维工具的数据基础

五、CMDB包含的功能

1. 用户管理，记录测试，开发，运维人员的用户表
2. 业务线管理，需要记录业务的详情
3. 项目管理，指定此项目用属于哪条业务线，以及项目详情
4. 应用管理，指定此应用的开发人员，属于哪个项目，和代码地址，部署目录，部署集群，依赖的应用，软件等信息
5. 主机管理，包括云主机，物理机，主机属于哪个集群，运行着哪些软件，主机管理员，连接哪些网络设备，云主机的资源池，存储等相关信息
6. 主机变更管理，主机的一些信息变更，例如管理员，所属集群等信息更改，连接的网络变更等
7. 网络设备管理，主要记录网络设备的详细信息，及网络设备连接的上级设备
8. IP管理，IP属于哪个主机，哪个网段, 是否被占用等

六、CMDB实现的四种方式

（1）Agent实现方式

Agent方式，可以将服务器上面的Agent程序作定时任务，定时将资产信息提交到指定API录入数据库

01_Agent方式.png

其本质上就是在各个服务器上执行subprocess.getoutput()命令，然后将每台机器上执行的结果，返回给主机API，然后主机API收到这些数据之后，放入到数据库中，最终通过web界面展现给用户

优点：速度快

缺点：需要为每台服务器部署一个Agent程序

应用场景：大公司、服务器数量多

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（2）ssh实现方式（基于Paramiko模块）

中控机通过Paramiko（py模块）登录到各个服务器上，然后执行命令的方式去获取各个服务器上的信息

01_ssh方式.png

优点：不需要使用Agent脚本

缺点：速度慢

应用场景：适合服务器较少的环境

import paramiko
   
# 创建SSH对象
ssh = paramiko.SSHClient()
# 允许连接不在know_hosts文件中的主机
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
# 连接服务器
ssh.connect(hostname='c1.salt.com', port=22, username='root', password='123')
   
# 执行命令
stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('df')
# 获取命令结果
result = stdout.read()
   
# 关闭连接
ssh.close()

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（3）salt-stack 方式

01_salt方式.png

此方案本质上和第二种方案大致是差不多的流程，中控机发送命令给服务器执行。服务器将结果放入另一个队列中，中控机获取将服务信息发送到API进而录入数据库。

优点：快，开发成本低

缺点：依赖于第三方工具

应用场景：适合于公司一开始就使用这种方式，比较推荐

• 安装以及配置

# master 端
# 1.安装 salt-master
yum install salt-master

# 2.修改配置文件
vim /etc/salt/master

interface: 172.19.102.103 # 表示master的IP

# 3.启动
systemctl start salt-master

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# slave 端
# 1.安装 salt-minion
yum install salt-minion

# 2.修改配置文件
vim /etc/salt/minion

master:  172.19.102.103   # 表示master的地址

# 3.启动
systemctl start salt-minion

# 查看是否启动
ps aux |grep salt-master

ps aux |grep salt-minion

• 授权

salt-key -L                # 查看已授权和未授权的slave
salt-key -a  salve_id      # 接受指定id的salve
salt-key -r  salve_id      # 拒绝指定id的salve
salt-key -d  salve_id      # 删除指定id的salve

• 执行命令

# 授权成功后，主机（master）可以对 “奴隶机”（slave）进行远程操作

# * 表示所有奴隶机
salt '*' cmd.run 'ifconfig'

• 基于API的方式

import salt.client
local = salt.client.LocalClient()
result = local.cmd('c2.salt.com', 'cmd.run', ['ifconfig'])

补充：Puppet（ruby语言开发）（了解）

每隔30分钟，通过RPC消息队列将执行的结果返回给用户