cfengine ... an der Universität zu Köln Dr. Berthold Cogel Abteilung Systeme 2006 ZAIK/RRZK 1 AK-SYS Tagung 2006 cfengine Dr.

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1 ... an der Universität zu Köln Abteilung Systeme 2006 ZAIK/RRZK 1

2 Übersicht Was ist Was ist, und was nicht Arbeitsweise und Komponenten von Gründe für den Einsatz von Gedanken zu unserem Konzept Realisierung Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz Fazit Ausblick 2006 ZAIK/RRZK 2

3 Was nicht ist... ist... keine 'Eierlegende Wollmilchsau' Komplexere Konfigurationen benötigen zusätzliche Scripte und Module kein 'Fire and Forget'-Tool Änderungen der -Konfiguration müssen getestet werden nicht leicht zu lernen Scheinbar einfache Befehle führen oft zu unerwarteten Resultaten für die einfache Verteilung von Dateien zu schade ist keine neue Version von rsync! Eigentlich ist das schon das Fazit ZAIK/RRZK 3

4 Was ist... ist... ein Tool zur automatischen Pflege von Konfigurationen... auch bei maschinenspezifischen Unterschieden eine Hilfsmittel zur schnellen Einrichtung neuer Systeme ca. 1 Stunde vom Einschalten bis zur Indienststellung ein Mittel zur schnellen Verteilung von Änderungen auch für temporäre Änderungen bei Wartung oder Umbau eine Möglichkeit zur Delegation von Konfigurationsaufgaben root-rechte sind nicht unbedingt notwendig ein Mittel, unerwünschte lokale Änderungen zu unterbinden überschreibt lokale Anpassungen unabhängig von der Plattform 2006 ZAIK/RRZK 4

5 Zentraler Server (optional): Wie arbeitet? Stellt ein Repository mit Konfigurationsdateien und Scripten bereit Client: Aktualisiert sein lokales Repository durch Abruf der Daten auf dem Server (optional) Verteilt die lokale Konfiguration bei Änderungen (checksum, timestamp) Überprüft und korrigiert Permissions bzw. Existenz von Files, Directories und Links Überprüft und korrigiert ACLs Überwacht Prozesse (Start bzw. Stop bei Bedarf) 2006 ZAIK/RRZK 5

6 Komponenten von (I) Client (cfagent) Verteilung der Konfiguration aus lokalem Repository Abrufen der Konfiguration vom -Server (optional) Server (cfservd) Zentraler -Fileserver Empfänger für 'Fernbedienung' auf den Clients Scheduler (cfexecd) Wrapper für cfagent bei Aufruf über cron Scheduler (konfigurierbar in cfagent.conf) Client-'Fernbedienung' (cfrun) 'Fernbedienung' für cfagent, initialisiert cfagent-pull auf remote Host Key Generator (cfkey) Erzeugt ein public/private Keypaar für einen Host 2006 ZAIK/RRZK 6

7 Komponenten von (II) Viewer für interne Datenbanken (cfshow) Gibt Einblick in interne Datenbanken von Anomaliedetektor (cfenvd) Sammelt Entropie (für cfkey) Sammelt Statistikdaten über Netz- und Platten-Nutzung usw. Kann Abweichungen vom normalen Nutzungsprofil erkennen Ist als Teil eines IDS gedacht Viewer für cfenv Daten (cfenvgraph) Aufbereitung der Daten von cfenvd (für z.b. gnuplot) Programmiersprache Script-Sprache Klassenbasierte Entscheidungsstruktur Definierte Schnittstelle für modulare Erweiterung (Shell, Perl,...) 2006 ZAIK/RRZK 7

8 Konfigurationsdateien von update.conf Basiskonfiguration für jeden Klienten Aktualisiert die -Konfiguration cfagent.conf Holt Konfiguration (außer für selber) vom zentralen Server Steuert lokale Verteilung der Daten cfservd.conf Konfiguration des zentralen Servers Definiert Trust zwischen Hosts (auch für cfrun) Definiert ACLs für Konfigurationsrepository cfrun.hosts cfrc Liste von 'fernsteuerbaren' Hosts Resource-File, ermöglicht Redefinition vordefinierter Klassen (optional) 2006 ZAIK/RRZK 8

9 Cfengine Programmstruktur (Beispiel) groups: control: links: tidy: group1 = ( host1 host2... ) group2 = ( hosta hostb... ) actionsequence = ( links tidy ) group1:: site = ( mysite ) domain = ( mydomain ) group2:: site = ( mysite ) domain = ( mydomain ) tmpdir = ( '/tmp' ) group1:: /var/tmp -> /tmp group2:: ${tmpdir} pattern=* age=7 recurse=inf # Definition von Klassen # Definition von Variablen # Reihenfolge auzuführender Aktionen # auch klassenabhängig möglich # Überprüfen bzw. Anlegen # eines Symlinks # Rekursives Löschen von Files, # die älter als 7 Tage sind, in /tmp 2006 ZAIK/RRZK 9

10 stellt Funktionen bereit für Funktionen Filesysteme Files Netzwerk addmounts, mountall, mountinfo, unmount, required, mailcheck directorys, links, files, tidy, copy, editfiles, disable netconfig, resolve Programme Modules processes, shellcommands, packages module:name und weitere... checktimezone 2006 ZAIK/RRZK 10

11 -Klassen (I) -Klassen definieren Zustände (Flags)! Klassen können sein: Vordefinierte Klassen: Betriebssystem, Architektur, Kernel-Version, aktuelle Zeit/Datum... Hostname (unqualifiziert) Name einer benutzerdefinierten Liste von Hosts Datums- und Zeitangaben bzw. Komponenten von Datums- und Zeitangaben IP-Adressen Beliebige benutzerdefinierte Strings, Ergebnisse externer Kommandos Zusammengesetzte Klassen: Durch Logik-Operatoren verknüpft ( ) Klammern haben Priorität! NOT. oder & AND oder OR 2006 ZAIK/RRZK 11

12 Kommandozeilen-Klassen -Klassen (II) Definition oder Negation von Klassen auf der Kommandozeile (Aufruf von cfagent/cfrun) Definition in der Bearbeitungssequenz actionsequence Klassen Definition in der Definition der Actionsequence links.manchmal copy.vorher copy.nachher shellcommand Klassen Erfolg oder Mißerfolg eines Befehls oder Scripts definiert Klassen have_cc = ( '/bin/test -f /usr/bin/cc' ) 2006 ZAIK/RRZK 12

13 -Variablen Variablen sind kontextbezogen und können klassenabhängig sein. Cfengine nutzt Variablen auf drei Arten Umgebungsvariablen der Shell Spezielle Variablen in Features String-Substitution (Macros, Ergebnisse externer Befehle) Schreibweise: ${variable} oder $(variable) control: pfad = ( /var/tmp ) # Definition eines Macros var1 = ( ExecResult(/bin/ls -l) ) # Ergebnis eines externen Befehls myvar = ( '${var1}' ) # Substitution links: ${pfad} -> /tmp 2006 ZAIK/RRZK 13

14 Gründe für den Einsatz von Stetig steigende Anzahl zu verwaltender Systeme Tendenz zur Virtualisierung verstärkt das Wachstum Abnehmende Anzahl von Händen Immer weniger Mitarbeiter für immer mehr Rechner Viele maschinenspezifische Abweichungen von Standardkonfigurationen Pflege von Spezialitäten kostet Zeit Kopieren von Konfigurationen ist selten möglich Beispiel: TSM (dsm.sys) SErvername adsm1n NODename lvr5 # Nodename ist maschinenspezifisch COMMmethod TCPip TCPPort ZAIK/RRZK 14

15 Wie wird eingesetzt? Probleme: Überführung gewachsener Konfigurationen in im laufenden Betrieb ist schwer möglich Ständige Änderungen der Anforderungen bedingen Anpassungen der Konzepte ('moving target') Abhilfe: Flexibles, modulares Basiskonzept. Möglichst servicebasierte Modularisierung Integration einer Test- und Debug-Struktur (durch -Methoden) Zur Zeit: Einsatz vorläufig nur unter Linux (RHEL) Nur einige wenige Konfigurationen sind vollständig integriert Nur ein Teil der Möglichkeiten von wird genutzt Subset der genutzten Befehle wächst ständig 2006 ZAIK/RRZK 15

16 Überlegungen zum Konzept Beispielkonfigurationen im Netz sind eher abschreckend ('rsync on steroids'):... zu monolithisch, auf wenige Files konzentriert... häufig plattformorientierte Includes... unübersichtlich (Konfiguration eines Dienstes verstreut in Segmenten bzw. Includes)... ein vollständiges Archiv aller Konfigurations-Files der verwalteten Maschinen Unser Ansatz: Zentrale Definition von Rechnerklassen, abhängig von Hardware und Komponenten (H_PE2650, H_X366, H_VMWARE,...RAID_HW, RAID_SW,...) Managementgruppen (M_MGR, M_WWW, M_HA_MAIL, M_TSMSRV...) Zentrale Definition von Eigenschaften (F_NOAFS, F_NOAMD,...) Zentrale Zuweisung von speziellen Funktionen (adsm1n, tsm_panfs,...) Abstraktion zentraler Definitionen auf Service-Level Zentrale Änderungen erfordern (möglichst) keine Änderungen auf Service Ebene -Includes auf Service-Level Services können nach und nach integriert werden Services sind (möglichst) unabhängig voneinander 2006 ZAIK/RRZK 16

17 Erstellen einer Konfiguration Host a Templates.def Host b Klassen Host c.cf Einsammeln/Aufbereiten der Konfigurationen Scripte Host z 2006 ZAIK/RRZK 17

18 Einrichten eines Servers... Software ist als RPM verfügbar Quelle für RHEL/Fedora: (hier gibt s es sogar pine für RHEL3 ;-) ) Repository für Konfiguration anlegen /afs/rrz/.../ Verwendung eines Revisionskontrollsystems (hier: RCS) Server erhält Leserecht im Repository schnelle Lösung: AFS IP-Gruppe (Nachteil: Sicherheit, fixiert auf Rechner) besser (ToDo): AFS-Token für cfexecd Erstkonfiguration für Update-Mechanismus Einrichten der update.conf Start von cfagent: liest Repository und verteilt die lokale Konfiguration cfservd: wartet auf Anfragen von Clients 2006 ZAIK/RRZK 18

19 ... und der Clients Installation der Software als RPM während der Systeminstallation RedHat Kickstart %post Sektion: rpm -ivh ftp://.../<.rpm> Erstkonfiguration des Clients Minimalkonfiguration im 'Nachbrenner' der Systeminstallation RedHat Kickstart %post Sektion: wget ftp://.../<.conf.tar.gz> tar -xzf... cp... Start des Clients service <cfexecd cfservd cfenvd> start Verbindungsaufbau zum Server auf dem Client: cfagent auf dem Server: cfrun <Client> 2006 ZAIK/RRZK 19

20 cfagent 2-stufiges Update der Clients update.conf -Server Client cfagent.conf Liest -Konfiguration Legt lokale Kopie des Repository an Holt -Konfiguration vom Server Holt Includes für cfagent.conf Überwacht Prozesse Arbeitet Includes ab cf.class: Definition globaler Klassen, Import servicespezifischer Klassen (.def) cf.common: Globale Variablen und Pfade cf.def: 'Errechnete' Definitionen cf.update: Kopiert Templates cf.main: Schnittstelle zu servicespezifischen Scripten 2006 ZAIK/RRZK 20

21 Repository /afs/rrz/.../.keys Keys aller hosts (private/public) config afs amd update.conf cfservd.conf cfagent.conf cfrun.hosts Repository Konfiguration cf_scripts cf.class, usw. *.def *.cf cfagent includes versch. globale Includes service spezifische Klassen servicespezifische Scripts etc allgem. Konfigurationen ganglia krb logrotate mail ppkeys public Keys ssh sudo syslog tsm config.www Includes von Webmaster 2006 ZAIK/RRZK 21

22 Abhängigkeiten: Includes /etc/cfdebug cf.def cf.common debug Shell cfagent.conf Variablen/Pfade debug Klassen Scripte cf.class debug cf.main cf.update Template Update Service A Service B Service Z a.def debug b.def debug z.def debug a.cf b.cf z.cf templates a templates b templates z 2006 ZAIK/RRZK 22

23 Abhängigkeiten: Daten /etc/cfdebug cf.def cf.common debug Shell debug cfagent.conf Klassen Debug Variablen, Pfade (global) Variablen, Pfade (lokal) cf.class debug cf.main cf.update Service A a.def debug a.cf Service B b.def debug b.cf Service Z z.def debug z.cf templates a templates b templates z 2006 ZAIK/RRZK 23

24 Schalter für den Debug-Modus: Praxis: Debug-Mode (I) Mit Änderung in der Konfiguration Auf der Kommandozeile (C_DEBUG) cfagent -define C_DEBUG cfrun -define C_DEBUG In cf.class (M_DEBUG) M_DEBUG = ( lvr1 lvr2 ) Per Service in.def-files TSM_DEBUG = ( M_DEBUG lvr1 ) per Host per Host oder Hostgruppen per Host oder Hostgruppen Per Host ohne Änderung der Konfiguration /etc/cfdebug Existenz der Datei löst den Debug-Mode aus 2006 ZAIK/RRZK 24

25 Praxis: Debug-Mode (II) Beispiel: cf.common control: CFDEBUG_DIR = ( '/service/cfdebug' ) tsm_dir = ( '/opt/tivoli/tsm/client/ba/bin' ) tsm.def groups: TSM_DEBUG = ( M_DEBUG ) tsm.cf control: AllowRedefinitionOf = ( debug_dir ) debug_dir = ( '' ) copy: TSM_DEBUG:: debug_dir = ( ${CFDEBUG_DIR) ) ${configroot}/tsm/inclexcl.linux dest=${debug_dir}${tsm_dir}/inclexcl 2006 ZAIK/RRZK 25

26 Praxis: editfiles Zeilenbasiertes Editieren von Text-Files Regel: Editieren erfolgt grundsätzlich an temporärer Kopie Keine Änderung im lokalen Repository Nie das Ziel editieren Updates vom Server erfolgen dann nur bei Änderungen auf dem Server Lokales Repository funktioniert auch wenn der Server nicht erreichbar ist Lieber eine veraltete Konfiguration als keine Konfiguration Die Konfiguration wird nur bei Änderungen ausgetauscht (wichtig für tripwire) Restart abhängiger Dienste erfolgt nur bei Bedarf control: actionsequence = ( copy.pre editfiles copy.post ) copy: pre:: ${configroot}/ganglia/gmond.conf dest=${cftmp}/gmond.conf.edit post:: ${cftmp}/gmond.conf.edit dest=/etc/gmond.conf editfiles: { ${cftmp}/gmond.conf.edit ZAIK/RRZK 26

27 Praxis: actionsequence Bestimmt die Reihenfolge, in der Operationen ausführt. Problem: Multiple actionsequence-anweisungen können zu unbestimmter Gesamtsequenz führen actionsequence A: directory editfiles copy.post links actionsequence B: directory copy.pre editfiles copy.post links gibt: actionsequence: directory editfiles copy.pre copy.post links Abhilfe: Zusätzliche actionsequence Klassen actionsequence A: directory.a editfiles.a copy.post.a links.a actionsequence B: directory.b copy.pre.b editfiles.b copy.post.b links.b gibt: actionsequence: directory.a... links.a directory.b... links.b Nebeneffekt: Debugging wird einfacher, Ausgabe (mit -v) ist besser lesbar! 2006 ZAIK/RRZK 27

28 Fazit unserer Erfahrungen ist flexibel (und führt manchmal zu überraschenden Resultaten) ist schnell installiert, und spart Arbeit wenn es einmal eingerichtet ist. Aber bis dahin... zwingt zum Sichten und zum Generalisieren der Konfigurationen führt zur verbesserten Planung bei neuen Systemen Dokumentation der Konfigurationen Keine dauerhaften lokalen 'Hacks' auf den Systemen 2006 ZAIK/RRZK 28

29 Ausblick AFS-Token für -Server Einsatz von Modulen statt externer Scripte Integration weiterer Dienste Delegierung von Konfigurationsaufgaben 2006 ZAIK/RRZK 29

30 Links Cfengine Homepage Cfengine Wiki Debian Tutorial zu Artikel aus Sysadmin OnLamp Artikel Kursunterlagen TU Chemnitz Linux Journal IBM developerworks Vortrag Herrn Becher (LRZ) Tips und Tricks Linux Magazin 12/ ZAIK/RRZK 30

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