Puppet新手教程：什么是Puppet及如何使用？

作者： David Carter David Carter
小时 - 权威教程 更新于

在学习 Puppet 之前，让我们先了解

什么是配置管理？

配置管理是维护软件和计算机系统（例如服务器、存储、网络）处于已知、期望和一致状态的过程。它还允许访问准确的系统状态历史记录，以用于项目管理和审计目的。

系统管理员主要执行重复性任务，例如安装服务器、配置这些服务器等。这些专业人员可以通过编写脚本来自动化此任务。

然而，当他们处理大规模基础设施时，这是一项艰巨的任务。像 Puppet 这样的配置管理工具的出现就是为了解决这些问题。

什么是 Puppet？

Puppet 是一款系统管理工具，用于集中和自动化配置管理过程。Puppet 也被用作软件部署工具。它是一款开源的配置管理软件，广泛用于服务器配置、管理、部署以及组织整个基础设施的各种应用程序和服务编排。

Puppet 专门设计用于管理 Linux 和 Windows 系统的配置。它用 Ruby 编写，并使用其独特的领域特定语言 (DSL) 来描述系统配置。

Puppet 有哪些版本？

Puppet 有两个版本

  • 开源 Puppet：它是 Puppet 配置管理工具的基本版本，也称为开源 Puppet。它可以直接从 Puppet 网站下载，并根据 Apache 2.0 系统获得许可。
  • Puppet Enterprise：商业版本，提供合规性报告、编排、基于角色的访问控制、GUI、API 和命令行工具等功能，用于有效管理节点。

Puppet 能做什么？

例如，您拥有大约 100 台服务器的基础设施。作为系统管理员，您的职责是确保所有这些服务器始终保持最新状态并 fully functional 运行。

System Admin Working Manually on the Servers
系统管理员在服务器上手动工作

要做到这一点，您可以使用 Puppet，它允许您编写简单的代码，这些代码可以自动部署到这些服务器上。这减少了人为努力，并使开发过程快速而有效。

Puppet Automates Server Management
Puppet 自动化服务器管理

Puppet 执行以下功能

  • Puppet 允许您为每个主机定义不同的配置。
  • 该工具允许您持续监控服务器，以确认所需配置是否存在且未被更改。如果配置发生更改，Puppet 工具将恢复到主机上预定义的配置。
  • 它还控制所有已配置的系统，因此集中的更改会自动生效。
  • 它也用作部署工具，因为它会自动将软件部署到系统。它实现了基础设施即代码，因为策略和配置是作为代码编写的。

相关文章

Puppet DSL 和编程范例

在学习 Puppet DSL 之前，让我们先了解编程范例

编程范例是您在计算机编程中使用的风格。

四种范例是

  • 命令式。
  • 声明式。
  • 函数式（被认为是声明式范例的一个子集）
  • 面向对象。

我们将重点关注命令式和声明式。

命令式范例

这种编程范例表达了计算的逻辑（做什么）并描述了其控制流（如何做）

示例

假设您要去办公室，您预订了一辆出租车，并开始向司机提供一步步的指示，直到您到达办公室。指定做什么和如何做是命令式风格。

声明式范例

这种编程范例表达了计算的逻辑（做什么）而不描述其控制流（如何做）

示例

假设您要去办公室，您预订了一辆 Uber 出租车并指定最终目的地（办公室）。指定做什么而不是如何做是声明式风格。

范例 做什么 怎么做
命令式 是 是
声明式 是 否

Puppet 使用声明式编程范例

Puppet 使用声明式编程方法。

示例：在系统上创建用户

可以使用命令式编程模式通过 shell 脚本完成：这里我们指定如何创建用户以及在操作系统上使用什么命令。

Declarative Paradigms

然而，可以使用声明式编程模式，只需几行 puppet 代码，Puppet 领域特定语言 (DSL)，即可实现相同的结果。

Declarative Paradigms

配置管理工具的部署模型

有两种配置管理工具的部署模型

  • 推送式部署模型：由主节点发起。
  • 拉取式部署模型：由代理发起。

推送式部署模型

在此部署模型中，主服务器将配置和软件推送到各个代理。在验证安全连接后，主服务器在代理上远程运行命令。例如，Ansible 和 Salt Stack。

拉取式部署模型。

在此部署模型中，各个服务器联系主服务器，验证并建立安全连接，下载其配置和软件，然后进行相应的自我配置 — 例如，Puppet 和 Chef。

Puppet 是如何工作的？

Puppet 基于拉取部署模型，代理节点每 1800 秒定期与主节点检查一次，以查看是否有任何需要更新的代理。如果有需要更新的内容，代理将从主节点拉取必要的 puppet 代码并执行所需操作。

让我们通过一个例子来解释

示例：主代理设置

主节点

安装了 Puppet 主软件的基于 Linux 的机器。它负责以 puppet 代码形式维护配置。主节点只能是 Linux。

代理

由 puppet 管理的目标机器，上面安装了 puppet 代理软件。

代理可以配置在任何支持的操作系统上，例如 Linux 或 Windows 或 Solaris 或 Mac OS。

主节点和代理之间的通信通过安全证书建立。

Puppet Master Agent Communication
Puppet 主代理通信

主节点与代理之间的通信

步骤 1) 一旦代理和主节点之间的连接建立，Puppet 代理会将有关其状态的数据发送到 Puppet 主服务器。这些称为 Facts：此信息包括主机名、内核详细信息、IP 地址、文件名详细信息等……

Communication between the Master and the Agent
代理向主节点发送 Facts

步骤 2) Puppet Master 使用此数据并编译一个列表，其中包含要应用于代理的配置。此要对代理执行的配置列表称为目录 (catalog)。这可以包括诸如软件包安装、升级或删除、文件系统创建、用户创建或删除、服务器重启、IP 配置更改等更改。

Communication between the Master and the Agent
主节点将目录发送到代理

步骤 3) 代理使用此配置列表在节点上应用任何所需的配置更改。

如果配置没有偏差，代理将不执行任何配置更改，让节点以相同的配置运行。

Communication between the Master and the Agent
代理应用配置

步骤 4) 完成后，节点会向 puppet master 报告，表明配置已应用并完成。

Puppet 块

Puppet 通过 Puppet API 提供了与第三方工具集成 Reports 的灵活性。

Puppet 的四种构建块是

  1. 资源
  2. 类
  3. Manifest
  4. Modules

Puppet 资源

Puppet 资源是 Puppet 的构建块。

资源是后端运行以在 puppet 中执行所需操作的内置功能。

Puppet 类

不同的资源可以组合成一个称为类的单元。

Puppet Manifest

Manifest 是一个包含 puppet DSL 文件的目录。这些文件具有 .pp 扩展名。 .pp 扩展名代表 puppet 程序。 Puppet 代码包含 Puppet 类的定义或声明。

Puppet Modules

Modules 是文件和目录的集合，例如 Manifests、Class 定义。它们是 Puppet 中可重用和可共享的单元。

例如，用于安装和配置 MySQL 的MySQL 模块，或用于管理 Jenkins 的 Jenkins 模块等。

Puppet Modules
Puppet Modules

Puppet 资源类型

通常，一个系统由文件、用户、服务、进程、软件包等组成。在 Puppet 中，这些被称为资源。资源是 Puppet 中的基本构建块

Puppet。所有在 puppet 代理上的操作都是通过 puppet 资源执行的。

Puppet 资源是用于在任何支持的平台上执行各种任务和操作的现成工具。我们可以使用单个 puppet 资源来执行特定任务，也可以使用多个 puppet 资源一起执行一些复杂的应用程序配置部署。

资源可以有不同的类型。Puppet 使用资源和资源类型来描述系统的配置。

有三种资源类型

  1. Puppet 核心或内置资源类型。
  2. Puppet 定义的资源类型。
  3. Puppet 自定义资源类型。

Puppet 核心或内置资源类型

核心或内置资源类型是随 puppet 软件一起提供的预构建 puppet 资源类型。所有核心或内置的 Puppet 资源类型都由 Puppet 团队编写和维护。

Puppet 定义的资源类型

定义的资源类型是使用现有资源类型组合在 Puppet 声明式语言中编写的轻量级资源类型。

Puppet 自定义资源类型

自定义资源类型是完全自定义的资源类型，用 Ruby 编写。

让我们来探索 puppet 资源类型……

在终端中，键入以下命令以显示 Puppet 相关子命令列表

Puppet --help

Puppet Custom Resource Types

在我们的例子中，我们感兴趣的是“resource”子命令，我们将用它来查找有关内置 puppet 资源类型的信息。

在终端中，键入以下任何命令以显示与 puppet 子命令“resource”关联的操作列表

Puppet help resource		
Puppet resource --help

Puppet Custom Resource Types

在这种情况下，我们有子命令resource，操作是–types。

Puppet 有 49 个内置核心资源类型。

在终端中，键入以下命令以显示可用内置 puppet 资源类型的列表

puppet resource –types

Puppet Custom Resource Types

每种类型都支持一个属性列表。这些属性提供了 Puppet 用来管理资源的详细描述。

要查找与 puppet 资源类型关联的所有属性，请使用以下命令

puppet describe <resource type name>

Parameters 将列出该资源类型所有可用的属性。

puppet describe package

Puppet Custom Resource Types

对于新人来说，理解和关联许多未管理的 puppet 代码文件是很困难的。这时我们就需要一些分组来将操作联系起来。目的是解决一个单一问题，例如配置服务器上的 ssh 或 ntp 服务，或者从零开始配置完整的 Web 服务器或数据库服务器所需的所有操作。

什么是 Puppet 类？

Puppet 类是将 puppet 资源捆绑在一起作为单个单元的集合。

Puppet 引入类是为了使结构可重用且有组织。

首先，我们需要使用 class 定义语法来定义一个类；类必须是唯一的，并且只能以相同的名称声明一次。

class <class-name> {
<Resource declarations>
}

示例

class ntpconfig {
    file {
        "/etc/ntp.conf": 
     ensure=> "present", content=> "server 0.centos.pool.ntp.org iburst\n",
    }
}

到目前为止，我们只定义了类，但我们还没有在任何地方使用它。这意味着我们编写的代码永远不会执行，除非我们在其他地方声明这个类。

类声明

要在代码中使用已定义的类，请使用 include 关键字。

class ntpconfig {
    file {
        "/etc/ntp.conf": 
      ensure=> "present", 
      content=> "server 0.centos.pool.ntp.org iburst\n",
    }
}
include ntpconfig

让我们通过一个真实的案例场景来理解这一点。

演示安装 NTP

首先，确保 NTP 包尚未在服务器上，如果服务器上不存在 telnet，则以下命令将返回空

rpm -qa | grep -i ntp

Demo Install NTP

正如我们所见，NTP 包已存在于服务器上。让我们删除现有的 NTP 包

yum remove ntp

删除包后，确保 ntp.conf 文件不存在

ls -lrt /etc/ntp.conf

Demo Install NTP

通过运行以下命令验证 ntp 服务不存在

systemctl status ntp

Demo Install NTP

创建一个新的 .pp 文件来保存代码。从命令行

vi demontp.pp

通过按键盘上的 i 键进入插入模式。

键入以下代码以创建一个新文件

# Class Definition 
class ntpconfig {
    # Installing NTP Package 
  package {"ntp": 
    ensure=> "present",
    }
    # Configuring NTP configuration file 
  file {"/etc/ntp.conf": 
    ensure=> "present", 
    content=> "server 0.centos.pool.ntp.org iburst\n",
    }
    # Starting NTP services 
  service {"ntpd": 
    ensure=> "running",
    }
}

编辑完成后：按 esc

要保存文件，请按 :wq!

下一步是检查代码是否有任何语法错误。执行以下命令

puppet parser validate demontp.pp

确保您已切换到root用户，以便能够无错误地完成测试，执行命令

su root

测试是代码创建过程的下一步。执行以下命令执行烟雾测试

Puppet applies demontp.pp --noop

最后一步是在真实模式下运行 puppet 并验证输出。

puppet apply demontp.pp

Puppet 没有执行任何操作，因为 demo 类只是被定义了但没有被声明。

因此，在您声明 puppet 类之前，代码不会被应用。

让我们在同一代码中使用 include class name 声明 demo 类，放在代码末尾

# Class Definition 
class ntpconfig {
    # Installing NTP Package 
  package {"ntp": 
    ensure=> "present",
    }
    # Configuring NTP configuration file 
  file {"/etc/ntp.conf": 
    ensure=> "present", 
    content=> "server 0.centos.pool.ntp.org iburst\n",
    }
    # Starting NTP services 
  service {"ntpd": 
    ensure=> "running",
    }
}

# Class Declaration 
include ntpconfig

再次检查代码是否有任何语法错误。执行以下命令

puppet parser validate demontp.pp

确保您已切换到root用户，以便能够无错误地完成测试，执行命令

su root

测试是代码创建过程的下一步。执行以下命令执行烟雾测试

Puppet apply demontp.pp --noop

最后一步是在真实模式下运行 puppet 并验证输出。

puppet apply demontp.pp

这次代码被应用了，因为类被定义然后又被声明了。

Demo Install NTP

确保 ntp.conf 现在存在

ls -lrt /etc/ntp.conf

通过运行以下命令验证 ntp 服务已启动

systemctl status ntpd

Demo Install NTP