Studio e analisi di strumenti di gestione automatica di infrastrutture IT (Chef, Ansible, Puppet )

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1 Scuola Politecnica e delle Scienze di Base Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Elaborato finale in Sistemi Operativi Studio e analisi di strumenti di gestione automatica di infrastrutture IT (Chef, Ansible, Puppet ) Anno Accademico 2013/2014 Candidato: Antonio Barbato matr. N

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3 Indice Indice... III Introduzione... 5 Capitolo 1: WebScaleIT Automation... 9 ITIL Capitolo 2: Configuration Management (CM) Change Management Release Management Capitolo 3: Deployment e Provisioning Bare Metal Provisioning Capitolo 4: Continuous Delivery DevOps Capitolo 5: Puppet Componenti Puppet Agent Puppet Master PuppetDB PE Console Role-based Access Control (RBAC) Live Management Configuration Management Modules and Manifests Catalog Resources Assegnare dati di configurazione Attivare il processo di configurazione Monitoraggio Orchestration Components Actions and Plugins Deployment Capitolo 6: Chef Componenti Workstation Chef Server Client Chef Chef Analytic Chef DK Resource e Recipe... 33

4 6.3 Configuration Management Cloud Management Capitolo 7: Ansible Agentless Playbooks Task list Moduli Inventory Pattern Conclusioni Bibliografia... 42

5 Introduzione "Con il termine Infrastructure IT ci si riferisci all insieme delle risorse hardware, software, di rete e i servizi necessari per l esistenza,il funzionamento e la gestione degli ambienti IT aziendali. Essa permette ad un organizzazione di distribuire servizi e soluzioni IT ai suoi dipendenti, partners e/o ai consumatori essa è solitamente interna all organizzazione e distribuita all interno di strutture di proprietà [...] " (1), tuttavia è possibile che un'infrastruttura IT sia a disposizione di più aziende. L'unità organizzativa che si occupa della gestione e del coordinamento prende il nome di Data Center o CED (Centro di Elaborazione Dati), il numero di persone e di attività che si svolgono sono davvero molte, basti pensare che all interno possono esserci delle vere e proprie Server Farm (2). Tipicamente sono presenti diverse figure professionali dallo studente tirocinante, passando per gli sviluppatori fino ad arrivare a sistemisti, tecnici specializzati e amministratori. La gestione e il coordinamento di tutte le parti che compongono tale struttura risulta ardua e onerosa. Una cattiva amministrazione può portare a delle conseguenze sicuramente non piacevoli. Tipicamente è l amministratore di sistema che si occupa dell infrastruttura.i suoi obiettivi sono quelli di utilizzare le risorse in maniera efficiente cioè cercare di ottenere alta qualità, nel minor tempo possibile, con il minor spreco di risorse, nel rispetto delle politiche aziendali e rientrando nei limiti imposti dal budget. Per tenere elevate prestazioni e qualità spesso è necessario aggiornare le tecnologie utilizzate sia in termini hardware che software e quindi un buon amministratore di sistema dovrebbe tenere sempre in considerazione eventuali soluzioni innovative. Google, Amazon, Rackspace, Netflix e Facebook (3) i così detti Web Innovator, sono riusciti negli ultimi anni ad ottenere un elevato successo cambiando radicalmente i modelli di consumo e le aspettative. Oggi i consumatori sono abituati a beni e servizi disponibili online in qualsiasi momento, in qualsiasi luogo e da qualsiasi tipo di dispositivo, oltre alle 5

6 aspettative di elevata velocità e affidabilità. Ogni azienda che ha una "digital presence" e che vuole rimanere competitiva rischia l'obsolescenza se non si adatta alle odierne richieste di mercato ed è quindi in alcuni casi costretta a trasformare il proprio modo di fare business. 6

7 Capitolo 1: WebScaleIT Le metodologie e i criteri innovativi applicati dai Web Innovator per raggiungere un così elevato livello di qualità e prestazione sono racchiusi all'interamente del concetto di WebScaleIT. Questo termine è stato introdotto per la prima volta dalla Gartner ( rinomata società che si occupa di ricerca e consulenza operante nell'ambito dell'information technology ) per indicare il modello di sviluppo adottato dai Web Innovators. Il termine "Scale" (3) si riferisce a numerose dimensioni. Una dimensione è la grandezza ("size") con la quale si misura il numero di server fisici o virtuali distribuiti. la seconda dimensione è la complessità ( " complexity") con la quale ci si riferisce alla sofisticatezza dei componenti o servizi utilizzati per fornire una determinata soluzione software, e all'interdipendenza tra di essi. Un'altra dimensione è il numero di persone necessarie per mantenere e supportare l'infrastruttura. L'agilità("agility") intesa come l'abilità di rispondere velocemente ai cambiamenti richiesti e infine l'ultima dimensione è la velocità("rapidity") definita dal tempo che intercorre tra l'ideazione di un prodotto e la sua effettiva commercializzazione. Le caratteristiche del Web Scale IT sono le seguenti : Utilizzo di software open-source e "commodity hardware" in questo modo è possibile creare un infrastruttura che sia completamente controllabile. Inoltre siccome c'è poca fiducia nei confronti dei fornitori di terze parti si preferisci raggiungere un elevato uptime (intervallo di tempo in cui un singolo apparato o un intero sistema informatico è stato ininterrottamente acceso e correttamente funzionante ) non comprando alimentatori o dischi ridondanti ma utilizzando la tecnica del fault-tolerant software, cioè progettare l'intero sistema in modo che sia elastico in presenza di fallimenti hardware facendo si che esso operi correttamente anche in situazioni spiacevoli. Costruire applicazioni come un'insieme di servizi elastici ed indipendenti, 7

8 utilizzando protocolli web e pattern architetturali. I Web Innovator utilizzano un'architettura dei servizi web-based. La caratteristica essenziale di questo tipo di approccio è quella di dover pensare ad un servizio come un componente software capace di svolgere un determinato compito in modo indipendente dal resto del sistema, per renderlo condiviso e riutilizzabile. Questo tipo di approccio permette di massimizzare l'uptime e l'affidabilità. Inoltre progettando in questo modo si rende possibile agli sviluppatori di creare nuove applicazioni partendo da servizio gia esistenti. Eliminazione della divisione tra sviluppo e operazioni IT (DevOps) concetto che si trova alla base del DevOps di cui parleremo in seguito. Adottare dei flussi di lavoro che siano agili e veloci (anche questi scopo del DevOps) Tutte le pratiche sviluppate dai Web Innovators puntano alla creazione di infrastrutture che supporti uno sviluppo rapido e che abbiano l'abilità di cambiare (rapidamente ed efficacemente) in modo elastico in base ai requisiti aziendali. Il modello di lavoro dei Web Innovator si basa su alcuni approcci fondamentali: Concentrarsi sulla digital consumer experience. Collezionare dati, utilizzandoli per capire che cosa sta funzionando e cosa no, ed eventualmente basarsi su queste informazioni per migliorare. Investire nelle innovazioni tecnologiche, mettendo a disposizione dei kit di sviluppo che consentano di realizzare e testare nuove idee di business in modo facile e veloce. Effettuare numerose prove. I Web Innovators mirano a un processo di sviluppo dinamico, ciò significa che non sprecano tempo e denaro nella produzione di prodotti che ritengono essere perfetti per i consumatori per poi scoprire alla fine dello sviluppo che non è quello che i consumatori vogliono, ma cominciano con delle minime implementazioni per poi eventualmente costruire il tutto in modo incrementale. E usuale effettuare dei test denominati A/B testing, questi consistono nel fornire a dei gruppi di consumatori delle versioni diverse di una stesso servizio per poi decidere in base ai dati raccolti qual è la versione che è meglio adottare. Utilizzare strumenti automatici. 8

9 1.1 Automation L automazione sottintende tutti i modelli e le pratiche sviluppate dai web innovators. Utilizzare una piattaforma automatica è la porta di ingresso per poter aver accesso agli stessi modelli di successo che sono stati utilizzati da queste grandi aziende. Il concetto chiave dell automazione è quello di rappresentare l intera infrastruttura come codice (Infrastructure as a code). Ciò rende l infrastruttura veloce, scalabile e consistente (speed, scale and consistency), queste tre caratteristiche dipendono una dall altra per esempio: non è possibile avere elevato scalabilità senza avere velocità nell aggiungere server con una configurazione consistente. Andiamo quindi ora ad analizzare questi tre aspetti: Speed. Solitamente nella gestione di servizi IT c è la necessità di effettuare delle operazioni che coinvolgono molte macchine fisiche e/o virtuali. In assenza di uno strumento automatico queste attività devono essere svolte manualmente per ogni macchina, ovviamente questa è un operazione molto dispendiosa in termini di tempo quando è necessario eseguirla un elevato di volte numero. Con uno strumento automatico è possibile scrivere una sola volta (sotto forma di codice) le operazioni da dover effettuare per poi eseguire automaticamente su ogni macchina. Scale. È possibile scalare l infrastruttura rispondendo opportunamente alle richieste in modo di soddisfare i consumatori anche in momenti in cui la richiesta è elevata. Consistency. La piattaforma controlla la conformità con le specifiche politiche di business. Effettuando le opportune modifiche ai servizi che non sono allineati con tali politiche, riducendo i rischi e irrobustendo l'infrastruttura. Inoltre sarà possibile caricare una determinata versione del sistema a fronte di eventuali problemi riscontrati nella distribuzione di una nuova release. Iaas inoltre permette di avere un'infrastruttura: Versionabile (versionable): è possibile realizzarne diverse versioni così da poter usare quella che si ritiene più adatta. Testabile (testable): è possibile prevedere dei test automatizzati. Ripetibile (repeatable): ogni volta che abbiamo necessità di riutilizzarla è possibile eseguirla su altre macchine, mantenendone inalterata la struttura. Molte organizzazioni IT fanno affidamento su processi manuali o script per portare a termine attività ripetitive. Quando però bisogna gestire grandi sistemi questi metodi non 9

10 possono essere utilizzati poiché difficili da scalare, tracciare e mantenere, utilizzarli può portare a numerosi errori e/o diminuzioni in termini di prestazioni. Gartner ha annunciato che circa il 40% dei fallimenti nei servizi IT mission-critical sono stati causati da errori umano o nei processi, gran parte di questi fallimenti son dovuti alla mancanza di coordinamento tra i processi di change, release e configuration management. Utilizzando un Automated Configuration Management è possibile eliminare la maggior parte del lavoro manuale aumentando l'affidabilità e la predicibilità. Gli altri aspetti positivi sono: incremento della produttività (avendo la possibilità di gestire molti più nodi), diminuzione del tempo per distribuire aggiornamenti, eliminare i configuration-drift e ridurre i fallimenti. Inoltre è possibile migliorare la sicurezza del sistema, rinforzando l'ambiente operativo. L attività di Configuration Management da supporto alla gestione dei server, permettendo di configurare il sistema operativo e i software generici caricati sulla macchina target. Generalmente le attività che permette di svolgere sono: Application Deployments : distribuire velocemente le applicazione che servono a supporto di una determinato servizio Provisioning - Bare Metal Provisioning : configurare correttamente nuovi server in modo che possano subito dare supporto ai servizi IT dell'infrastruttura Cloud Management : deve fornire gli strumenti necessari per poter utilizzare i servizi dei maggiori fornitori operanti nell ambito dei cloud Ottenuto con il supporto di moduli o interfacce tipicamente messe a disposizione dai fornitori del servizio di cloud IT Compliance and Validation: Cercare di mantenere la conformità con le politiche di sicurezza non c'è quelle aziendali. Una buona piattaforma automatica dovrebbe avere anche le seguenti caratteristiche: Deve permettere di avere una vista dell intero stato della rete. Deve essere scalabile. Le infrastrutture tendono ad aumentare in dimensione e in complessità, per tale motivo una buona piattaforma automatica deve essere fortemente distribuita e non può utilizzare un approccio centralizzato perché il server centrale potrebbe diventare un collo di bottiglia a causa dell elevato lavoro cui sarebbe sottoposto. 10

11 Deve essere fault-tolerant. E necessario mettere a disposizione un insieme di strumenti che permettano di gestire un'eventuale situazione di errore o eventi spiacevoli tipo mancanza di connettività o necessità di riavviare l intero sistema. Deve essere sicura. Assicurare che la comunicazione tra server e i nodi avvenga in maniera criptata ed effettuare controlli granulari riguardo all accesso alle risorse (un esempio potrebbe essere il role-based access.) Deve riuscire a gestire reti eterogenee e supportare sistemi legacy. Deve dare la possibilità di gestire ambienti cloud. Dare supporto all attività di Continuous Delivery : e quindi alle metodologie di sviluppo del DevOps per rendere il ciclo di sviluppo agile, veloce ed elastico 11

12 ITIL La definizione di alcune delle funzionalità sono contenute all'interno di un documento che prende il nome di ITIL (Information Technology Infrastructure Library) scopo dell ITIL è di fornire un insieme di buone abitudini per la gestione dei servizi IT (IT Service Management) concentrando l attenzione sulle necessità aziendali. Esso costituisce non solo un ottimo strumento per l'amministratore di sistema ma soprattutto per l'azienda perché fornisce supporto per stabilire delle linee guida per una gestione a lungo termine dei servizi, inoltre tali linee guida possono essere utilizzate per valutare la conformità del sistema con gli obiettivi prefissati e misurare il livello di miglioramento ottenuto. ITIL è un documento diviso in cinque volumi ognuno dei quali compre una diversa fase dell'itil lifecycle: Service Strategy: mira alla comprensione degli obiettivi dell'organizzazione e le necessità dei consumatori. Service Design: trasformare le strategie di servizio in un piano per raggiungere gli obiettivi aziendali. Service Transition: mira allo sviluppo e al miglioramento delle capacità per l'introduzione di nuovi servizi. Service Operation: gestione dei servizi. Continual Service Improvement: realizzare servizi incrementali e miglioramenti su larga scala. Nella trattazione farò riferimento principalmente agli ultimi volumi essendo quelli che contengono alcune delle definizioni d interesse e che quindi sono utili per effettuare un confronto tra ciò che dovrebbe essere fatto e ciò che è realizzato dagli strumenti automatici che andremo ad analizzare. 12

13 Capitolo 2: Configuration Management (CM) E' l'attività che permette di tracciare e controllare i cambiamenti del software. Questo è realizzato mantenendo informazioni riguardo i Configuration Items (CI) all'interno del Configuration Management Database (4), le fasi che lo caratterizzano sono le seguenti: Planning: pianificazione delle strategie, definizione di obiettivi, politiche, ruoli e responsabilità. Definizione di attività e procedure relative al CMDB, identificazione delle relazioni con altri processi o terze parti. Configuration Identification: é il processo di selezione, identificazione ed etichettatura dei CIs, esso include la memorizzazione dei rispettivi attributi e relazioni tra essi. I CIs dovrebbero essere memorizzati con un determinato livello di dettaglio giustificato dalle necessità di business. Configuration Control: assicurare che solo i CI autorizzati e correttamente identificati siano gestiti dal loro ricevimento allo smaltimento. Assicurarsi che eventuali aggiunte, modifiche, sostituzioni o rimozioni dei CI siano adeguatamente documentate. Configuration status accounting: monitorare ogni CI durante tutto il suo ciclo di vita, tenendo traccia di eventuali cambiamenti negli attributi attraverso i vari stati (ordinato, ricevuto, in prova, vivo, in riparazione, ritirato, smaltimento). Configuration audits: Verificare l'esistenza fisica dei CIs e controllare che siano registrati correttamente nella lista delle parti del CMDB ovviamente in presenza di eventuali modifiche sarà necessario aggiornare la documentazione Configuration Item (CI) è l'unità strutturale fondamentale del processo di CM, può essere una risorsa hardware, software o una combinazione di risorse, che è trattata dal processo stesso come una singola entità. Un CI è caratterizzato da attributi e relazioni che saranno assegnate dal gestore della configurazione e memorizzate nel Configuration Management Database (CMDB). Tra gli attributi possiamo trovare: versione, modello, produttore, dettagli tecnici, numero d identificazione, e altro... 13

14 Com è stato possibile notare il Configuration Management Database (CMDB) è un elemento chiave, esso è utilizzato per memorizzare tutte le informazioni necessarie relative ai CI compresi gli attributi e le relazioni tra essi. Per implementare correttamente il processo di CM è utile tenere in considerazione i seguenti consigli: Cercare di implementare i processi di configuration, change e release management insieme possibilmente fornendoli di una funzione centralizzata che li gestisca. Scegliere un adeguato livello di dettaglio. Il processo di configuration management ci permette di ottenere una vista sempre completa e aggiornata del sistema basandosi sulle modifiche degli attributi dei configuration items e memorizzando tali informazioni all'interno del CMDB, questo porta degli enormi vantaggi dal punto di vista della manutenzione e del controllo del sistema. Il prodotto software da controllare potrebbe eventualmente anche essere un Sistema Operativo. Solitamente il processo di CM è considerato "troppo burocratico" e quindi c'è scarso interesse nei suoi confronti anche perché i benefici non sono immediatamente tangibili (5). Essenzialmente esso è un processo di supporto,non essendo quello che realmente effettua le modifiche di configurazione, però abbinandolo con quello di change e release management e fondendo tutto insieme in una piattaforma automatica abbiamo come risultato uno strumento molto potente. Nella mia trattazione con il termine Configuration Management mi riferirò a questa situazione, però prima di andare avanti, è opportuno dare uno sguardo alle definizioni di change e release management. 2.1 Change Management Lo scopo di quest'attività è di gestire in modo efficiente e rapito i cambiamenti da apportare sull'infrastruttura, assicurando che essi avvengano secondo un flusso di lavoro prestabilito, minimizzando eventuali impatti negativi. Solitamente, le fasi che caratterizzano il processo di Change Management sono le seguenti: Iniziare il processo di registrazione dei cambiamenti (o Request for Change, RFC). Valutare l'impatto, costi, benefici e rischi dei cambiamenti proposti. Sviluppare giustificazioni (dal punto di vista del business) dei cambiamenti proposti e ottenerne l'approvazione. 14

15 Gestire e coordinare l'implementazione delle RFC. Monitorare e fornire report sulle RFC Fare la review e chiudere le RFC 2.2 Release Management Gli obiettivi sono: Pianificare il rollout del software Progettare e implementare procedure per la distribuzione e l'istallazione dei cambiamenti sul sistema IT. Comunicare efficacemente e gestire le attese dei consumatori durante la pianificazione e il rollout della nuova release. Controllare la distribuzione e apportare i cambiamenti sul sistema IT. I concetti chiave che devono essere tenuti in considerazioni sono i seguenti: in un processo in cui si effettuano dei cambiamenti su un determinato software, è necessario che le informazioni riguardo alla situazione del sistema siano sempre aggiornate, bisogna quindi tenere traccia di tutte le modifiche che si effettuano, questo permette di ritornare facilmente a configurazioni del software precedenti. Un altra cosa che è evidente è la necessità di valutare preventivamente quali sono le problematiche che si vengono a creare nell'effettuare determinate modifiche e quando questo è possibile, progettare preventivamente le dovute attività da eseguire per risolverle oppure eventualmente decidere di non effettuare più quella determinata modifica. 15

16 Capitolo 3: Deployment e Provisioning Il termine Deployment indica la messa in uso di un sistema software tipicamente in un ambiente informatico aziendale, in altre parole, esso si compone di una serie di attività che possono essere svolte dallato produttore o dal lato consumatore o da entrambi che hanno come scopo quello di rendere un sistema software disponibile all'uso. Possiamo vedere il deployment come l'ultima fase dello sviluppo del software che indica la conclusione dello sviluppo per dar inizio alla fase di manutenzione. Siccome ogni software è unico, non è possibile elencare precisamente le attività che lo compongono, possiamo però immaginare che in essa sia contenta una fase in cui vengono soddisfate tutte le eventuali dipendenze che sono indispensabili per il corretto funzionamento dell'applicazione e quindi presumere che il concetto d istallazione sia molto vicino a quello di Deployment. Spesso il significato di questa parola è confuso con quella della parola provisioning, in realtà tra i due termini ci sono delle differenze essenziali che però si assottigliano utilizzando le metodologie di sviluppo software DevOps e le piattaforme di Cloud Computing. Il termine Provisioning indica il processo di preparazione di uno o più server per renderli pronti a svolgere le proprie funzioni, generalmente essa comprende in se: Selezionare un server. Caricare il software appropriato (sistema operativo, driver di periferica, middleware e applicazioni). Personalizzare e configurare il sistema e il software per creare o modificare un'immagine di avvio per il server. Scambiare i parametri (l'indirizzo IP, gateway IP) per trovare le risorse di rete per verificare il sistema. Come si può vedere il concetto di Deployment è intrinsecamente presente nella fase di Provisioning, quindi possiamo vederlo come una sua sotto-attività. Il provisioning è legata al server, mentre il deployment all'applicazione, la seconda è un'attività che è eseguita 16

17 molto più spesso rispetto alla prima. Con il cloud computing questa distinzione viene sempre più ad assottigliarsi, i server virtuali saranno soggetti alla fase di provisioning molto più spesso, a volte anche solo per la durata di un test. In definitiva possiamo immaginare che il provisioning coinvolga anche delle operazioni che devono essere svolte da persone fisiche e che non possono essere automatizzate attraverso il codice, ovviamente anche questa non è una cosa del tutto vera, per dare una spiegazione a quest affermazione è necessario soffermarsi su un altro concetto: il Bare Metal Provisioning. 3.1 Bare Metal Provisioning Nel gergo informatico Bare Metal indica un computer senza sistema operativo. Attualmente è possibile eseguire l'operazione di provisioning anche su questi sistemi utilizzando Razor. Il concetto alla base è trattare l'hardware come il software ("treat your hardware like software" - Jason Stowe) (6) Razor è un'applicazione che può operare sia su bare metal sia su sistemi virtuali e punta a risolvere la problematica di come poter raggiungere uno stato in cui sul sistema possa agire il flusso di lavoro di un configuration management. Affinché Razor possa funzionare, è necessario settare la macchina in modo che sia abilitato l'avvio tramite Preboot Execution Environment (PXE). Quando è presente questa funzionalità il bios della macchina da la possibilità all'utente di scegliere di effettuare il boot da rete, in tal caso il firmware utilizzerà DHCP sia per configurare un indirizzo IP sulla scheda di rete sia per individuare un server da cui sarà scaricato un file (NBP- Network Bootstrap Program) che sarà immagazzinato nella ram ed eseguito. NBP sarà in molti casi un boot loader, ovvero un programma che a sua volta scarica via TFTP (7) il kernel del sistema operativo. Il PXE deve essere impostato in modo che il DHCP punti a un server fornito da Razor, il file che sarà successivamente scaricato (una volta scelto il server) è il Razor Microkernel, èsso è un piccolo sistema operativo che è caricato sul nodo per effettuare la fase di discovery nella quale saranno prelevate tutte le informazioni necessarie per scegliere correttamente quali operazioni eseguire sul nodo stesso. In base alle informazioni ottenute, al nodo è associato un particolare tag, per ogni tag corrisponderanno una serie di politiche di gestione, che solitamente hanno come scopo di selezionare il corretto sistema operativo da istallare sulla macchina. Generalmente la necessità è di portare il sistema in uno stato in cui una piattaforma automatica possa gestirlo automaticamente, per fare questo Razor utilizza un Broker plug-in che interagendo con un broker esterno permette di configurare il nodo opportunamente, in tal caso il tag e le informazioni scoperte precedentemente sono 17

18 inviate al broker e saranno utili per effettuare le giuste scelte di configurazione. E' necessario inoltre sottolineare che Razor non è stato ancora ottimizzato, esso è definito una Teach Preview e non è ancora pronto per essere utilizzato in ambiente di produzione (Production Environment). 18

19 Capitolo 4: Continuous Delivery Martin Fowler (ingegnere del software britannico, autore di numero libri e considerato fra i massimi esperti nei settori della programmazione orientata agli oggetti) definisce il processo di continuous delivery come una disciplina dello sviluppo software che mira a realizzare applicazioni in modo che siano pronte per essere inserite in ambienti di produzione in qualsiasi momento (8). Fare Continuous Delivery significa preferire rilasci piccoli e frequenti invece di pochi e grandi, per ogni modifica è prevista la fase di testing quindi si lavora sempre su un prodotto software funzionante. Nel caso ci siano dei bug, è facile trovare la radice del problema, questo permette al processo di sviluppo di aumentare le sue caratteristiche di predicibilità e la qualità dei rilasci. Solitamente nel Continuous Delivery il team di sviluppo da priorità a rendere il prodotto distribuibile invece di realizzare nuove funzionalità, questo permette di poterlo rilasciare in qualsiasi momento del suo ciclo di vita. Uno dei rischi nello sviluppo software è di realizzare qualcosa che agli utenti non piace o che non è utile, utilizzando un approccio Continuous Delivery è possibile evitare questo rischio, ogni cambiamento che si effettua può essere distribuito agli utenti. In questo modo si riesce a ricevere un veloce feedback che ci da informazioni sulle esigenze e la tendenza dei consumatori. In alcuni casi si preferisce non rilasciare la versione a tutti ma è comunque possibile ricevere feedback mettendolo a disposizione solo di un gruppo limitato. Far partecipare gli utenti al processo di sviluppo fa in modo di infondere in loro un senso di comproprietà e fedeltà che li rende più propensi a chiudere un occhio quando si effettuano degli errori (9) (10). Grazie al continuous Delivery è possibile rispondere prontamente all'evoluzione continua delle esigenze degli utenti, appena si scopre che le condizioni di mercato sono cambiate è più facile effettuare delle modifiche veloci. 19

20 I benefici coinvolgono l'intera azienda, infatti, le responsabilità per la distribuzione del software sono distribuite in modo molto più ampio questo rende "la vita migliore" a tutti coloro che fanno parte del processo (IT operators, software development, QA). Spesso il termine Continuous Delivery è confuso con quello di Continuous Deployment, la differenza tra i due sta nel fatto che nel primo caso se pur si effettuano dei continui cambiamenti nel software, non è detto che essi siano estesi all'ambiente di produzione, cosa che avviene nel Continuous Deployment. Per raggiungere questi obiettivi è necessaria una stretta collaborazione tra tutti coloro che sono coinvolti nel processo di sviluppo (DevOps è parte integrante dell'attività di Continuous Delivery) nonché cercare di automatizzare la maggior parte delle attività della distribuzione. Effettuando dei cambiamenti manuali è possibile commettere degli errori, inoltre automatizzare significa risparmiare tempo e questo è essenziale in un processo di sviluppo che mira a essere agile e veloce. Le operazioni necessarie per realizzare ottimamente un processo di Continuous Delivery avranno bisogno di: Monitoring tools : monitoraggio costante Version control tools : tenere traccia di tutte le versione, le caratteristiche aggiunte e i cambiamenti al codice Continuous integration tools: per integrazione continua e generare automaticamente test Configuration management tool Test automatici cui devono essere sottoposti. Code review tools 4.1 DevOps E' una metodologia di sviluppo software che sollecita la comunicazione e collaborazione tra: Sviluppatori software generalmente impegnati con continue modifiche e rilasci Professionisti dell'information technology che ci concentrata sulla disponibilità e affidabilità dei servizi. Quality assurance (QA) impegnati nel soddisfare gli obiettivi di qualità. In molte organizzazioni tali gruppi si trovano in divisioni differenti. Ciò rallenta il 20

21 passaggio dallo sviluppo alla gestione del software con il conseguente aumento nei tempi di produzione. Le metodologie DevOps cercano di risolvere a questo problema standardizzando gli ambienti di sviluppo, promuovendo un insieme di processi e metodi indirizzati alla comunicazione e collaborazione tra le divisioni e incitando l'utilizzo di approcci agili allo sviluppo software. La rapidità e l'efficienza che ci sono date dall'utilizzo di DevOps permettono di: Diminuire i tempi di sviluppo con conseguente aumentando del numero dei prodotti e servizi software rilasciati. Minor impatto sui rilasci con conseguente aumentando della predicibilità. Ottenere elevate garanzie di qualità 21

22 Capitolo 5: Puppet Puppet Enterprise (PE) mira a essere una piattaforma completa per la gestione della configurazione dei sistemi aziendali. PE comprende: Puppet: Configuration Management Tool permette all amministratore di sistema di definire lo stato desiderato dell infrastruttura e automaticamente decide le operazioni da effettuare per raggiungere tale stato. Facter : componente che viene eseguito sul client e si occupa di collezionare i facts ovvero determinate caratteristiche relative al client (si tratta di informazioni sull hardware, impostazioni di rete e sul sistema operativo in uso ) PuppetDB : data warehouse Hiera: strumento di ricerca, per i dati di configurazione Una web-based console per l analisi di eventi, gestione dei sistemi Puppet, gestione degli utenti,,analisi dei report, sfogliare dati di inventario e assegnare le classi ai nodi. In esso sono compresi Puppet Dashboard e Live Management. MCollective: orchestration framework permette di effettuare dell operazione simultaneamente su numerosi nodi. Geppetto: un IDE che fornisce un insieme di strumenti per lo sviluppo di moduli e manifesti (vedremo in seguito cosa sono) Puppet. Puppet Forge: un repository dove è possibile scaricare i moduli messi a disposizione dalla Puppet Labs o dalla comunità Puppet. Razor: un applicazione che da supporto per il bare metal provisioning Cloud provisioning tools: creare e configurare nuove istanze di macchine virtuali, (tra cui tool per VMware, Google Compute Engine, Openstack, and Amazon EC2). Altri elementi necessari: ActiveMQ, Live Management, Cloud Provisioner, PostgreSQL, 22

23 Ruby, Augeas, Passenger, Java, OpenSSL. PE supporta diversi sistemi operativi tra cui: Red Hat Enterprise Linux, CentOS, Ubuntu LTS, Debian, Oracle Linux, Scientific Linux, SUSE Linux Enterprise Server, Solaris, Microsoft Windows, AIX, Mac OS X... In base alle esigenze è possiamo scegliere di installare più componenti su un singolo nodo (istallazione Monolithic) o distribuirli (istallazione Split). In tal caso si riescono a gestire più nodi, massimo 500 per l istallazione monolitica, 1000 o più per quella split, però bisognerà avere accortezza nell ordine in cui essi sono installati, l ordine di precedenza dovrà essere: Puppet Master PuppetDB and PostgreSQL Console Agents E' possibile anche effettuare un'istallazione con answer file, esso è un documento che permette di specificare alcuni parametri per la fase d istallazione stessa. Per il corretto funzionamento di PE è richiesta l istallazione di OpenSSL (alcuni OS lo includono già). 5.1 Componenti Puppet Agent L agente Puppet deve essere installato su tutti i nodi della distribuzione. Quando s istalla il Puppet master, PuppetDB, o la console, esso sarà installato automaticamente. Queste macchine possono: Ricevere e applicare le configurazioni inviate dal Puppet master grazie ad un Puppet agent daemon. Ricevere messaggi per le operazioni di orchestrazione e invocare le azioni che sono richieste. Inviare i dati al master, solitamente sono informazioni di report che saranno poi immagazzinate nel PuppetDB Puppet Master E necessario istallare il master almeno su un nodo (è possibile anche avere più master, ma ciò richiede ulteriori sforzi di configurazione.) 23

24 Esso può: Compilare e inviare informazioni di configurazione (catalog) all agente presente sul nodo. Inviare messaggi di orchestrazione attraverso il server ActiveMQ PuppetDB PuppetDB è veloce, scalabile e affidabile esso utilizza un'istanza di PostgreSQL (è un completo DBMS a oggetti rilasciato con licenza libera), memorizza per ogni nodo i facts e i catalog e gli event reports più recenti.inoltre supporta la console per il RBAC e node classifier PE Console Tramite la console possiamo modificare direttamente le risorse suoi nodi, attivare l esecuzione di Puppet, associare i nodi a gruppi o classi, visualizzare report e grafici, visualizzare informazioni d inventario e invocare azioni di orchestrazione Role-based Access Control (RBAC) Consente di gestire i privilegi degli utenti, il concetto è: Is this user allowed to perform these actions?.a ogni utente sarà assegnato un ruolo che non sarà altro che un insieme di permessi, essi sono usati per definire quali azioni possono essere eseguite e su quali nodi. I ruoli di default sono: Administrators, Operators e Viewers ma è possibile creare dei ruoli personalizzati. Node Classifier (NC) : E un modo per organizzare e configurare i nodi Live Management E l interfaccia per il motore di orchestrazione operazioni possibili dal Live Management sono: Sfogliare, cercare, ispezionare e confrontare su qualsiasi sottoinsieme di ogni nodo. Invocare azioni avanzate sui nodi (per esempio caricare e applicare la configurazione, disabilitare l agente, e altro.) 5.2 Configuration Management Puppet divide la gestione della configurazione in quattro principali attività: L utente descrive un pezzo riusabile di configurazione creando o scaricando un Puppet modules. L utente assegna una classe per ogni nodo 24

25 Il nodo carica la configurazione prelevata dal master e la applica, imponendo lo stato desiderato che è stato definito dall utente e presentando un rapporto sui cambiamenti che sono stati eseguiti. Puppet può funzionare sia con un architettura pull-model (la configurazione è richiesta ogni trenta minuti) o push-model. L utente può vedere report aggregati o individuali per monitorare quali risorse sono state cambiate da Puppet Modules and Manifests Per modellare lo stato desiderato Puppet utilizza un linguaggio omonimo, dichiarativo basato sulle risorse, è importante notare che non sono descritte le operazioni da dover effettuare ma lo stato finale che il nodo deve assumere. Il linguaggio è quindi utilizzato per descrivere pezzi di configurazione. Il codice Puppet è salvato su file chiamati manifests con estensione.pp, essi a loro volta sono memorizzati in cartelle strutturate (con uno specifico layout) chiamate moduli. I moduli sono una convenzione per organizzare i manifest in modo che possano essere automaticamente localizzati e caricati dal Puppet master, essi possono contenere anche altro come classi, plug-in o templates. Generalmente le classi in un dato modulo sono correlate a esso Catalog L agente non vede mai i manifesti e i moduli 1 Processo di applicazione della configurazione che compongono la sua configurazione, il Puppet master compila il manifesto prima di servirlo al nodo, il documento che è inviato prende il nome di catalog. Il catalog non contiene tutto ciò che è inserito all interno del modulo memorizzato sul server, ma contiene solo le risorse e le relazioni tra esse. La configurazione è descritta senza logica contingente, quindi si ha la possibilità di simulare i cambiamenti necessari per applicarli. Se si esegue Puppet in noop mode, 25

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