OpenStack & Ansible で実現する自動化

OpenStack & Ansible
で実現する自動化
JOSUG Meetup #30
齊藤秀喜
Internet Initiative Japan Inc.
Japan OpenStack User Group
JAPAN OPENSTACK USER GROUP 1
JOSUG Meetup #30

自己紹介
氏名: 齊藤秀喜 (さいとうひでき)
勤務先: Internet Initiative Japan Inc.
仕事:
• IaaSの開発・管理・運用・リサーチ
• OSSコミュニティ運営のお手伝い
所属: 日本OpenStackユーザ会(ボードメンバー兼写真部長)
趣味: OpenStack, Ansible
TwitterID: @saito_hideki
IRC Freenode: saitou
Email: saitou@iij.ad.jp
JAPAN OPENSTACK USER GROUP 2
JOSUG Meetup #30

目次
OpenStackとAnsibleの連携によるInfrastructure as Code
の実践方法について、その一例を紹介します。
1) OpenStackとAnsible
> Ansibleとは?
> Undercloud/Overcloud
2) Ansibleを利用した作業の自動化
> OpenStack環境の操作
> Dynamic Inventoryを利用したインスタンス管理
3JAPAN OPENSTACK USER GROUP
JOSUG Meetup #30

01
OpenStackとAnsibleを協調動作させる
4
OpenStackとAnsible
JAPAN OPENSTACK USER GROUP
JOSUG Meetup #30

Ansibleとは?
Ansibleは、人間がシステムに対して実施する作業をコード化する
ためのツールです。
いわゆるInfrastructure as Codeを実現する仕組みの1つです。
1)管理対象ホストにエージェントを導入する必要がない
2)Dynamic Inventoryの採用により、環境の変化に柔軟に対応できる
3)多数のモジュールが標準で提供されている
4)標準モジュールについては、冪等性がほぼ担保されている
5)多くの小さなタスクを１つにまとめることができる
6)条件分岐やループなどの簡単な制御構造を実現できる
7)シンプルな仕組みでゼロからのスタートアップがしやすい
JOSUG Meetup #30

OpenStack環境での、Ansibleを利用価値は2つ
1.UnderCloudの構築と構成管理の実現
2.OverCloudの構築と構成管理の実現
UnderCloudとOverCloud
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Infrastructure
as Code
実現

OpenStack環境そのものを構築するために、Ansibleを利用する。
コントロールプレーンの構築手順をPlaybook化して再利用。
‣ OpenStack Kolla (http://docs.openstack.org/developer/kolla/)
‣ OpenStack Ansible (http://docs.openstack.org/developer/openstack-ansible/)
UnderCloudとAnsible
JOSUG Meetup #30
UnderCloud (Ansible)
OverCloud (OpenStack)
ControllerControllerController
ComputeComputeCompute
NetworkNetwork
Deploy
Configure
Manage
冗長構成での構築など
複雑な作業をPlaybook化

OverCloudとAnsible(1)
OpenStack管理下にある仮想リソースをAnsibleから管理する。
JOSUG Meetup #30
API
Deploy
Configure
Manage
RouterNetwork
VM#0
VM#1
OpenStack
モジュール群
Ansible
OpenStack APIを利用して
仮想リソースを管理

OverCloudとAnsible(2)
VM上のアプリケーションをAnsibleから管理する。
JOSUG Meetup #30
Deploy
Configure
Manage
RouterNetwork
VM#0
VM#1
さまざまな
モジュール群
Ansible
API
SSH
Inventory

02
AnsibleとOpenStackの連携を見てみま
しょう
10
Ansibleを利用した
高度な自動化デモ
JOSUG Meetup #30

Ansibleの構成要素
JOSUG Meetup #30
# 構成要素概要
1
設定ファイル
(ansible.cfg)
Ansibleの振る舞いを決める基本設定を記述する
2 inventory 管理対象ホストの一覧とパラメータを記述したファイル
3 plugin
タスクの実行時間を計測したり、タスクの完了を通知したり
するためのプラグイン群
4 module 管理対象ホストに、さまざまな操作を行うモジュール群
5 command
ansibleやansible-playbookなど、moduleやplaybookを
実行するコマンド群
6 Playbook
管理対象ホストに行う一連の操作をYAML形式で記述した
手順書のようなもの

ansibleコマンド
JOSUG Meetup #30
inventory
plugin
module
実行コード
host#0 host#0 host#0
実行コード実行コード実行コード
ansible
SSH SSH SSH
生成
% ansible <target> -i inventory -m module

ansible-playbookコマンド
JOSUG Meetup #30
plugin
playbook
module
実行コード
host#0 host#0 host#0
実行コード実行コード実行コード
SSH SSH SSH
生成
modulemodule
実行コード実行コード
inventory
% ansible-playbook -i inventory playbook.yml
ansible

インストール
pipで楽々インストール。作業はコレだけ!
ここでは、Ansibleだけでなく、playbookの書式チェックのために、
ansible-lintを、OpenStack環境を操作するためにshadeライブラ
リをインストールしています。
JOSUG Meetup #30
~ % virtualenv ~/venv/2.7.11/openstack
~ % source ~/venv/2.7.11/openstack/bin/activate
(openstack) % pip install ansible
(openstack) % pip install ansible-lint
(openstack) % pip install shade
(openstack) % ansible --version
ansible 2.1.1.0
config file =

設定ファイル作成
デフォルト設定から変更したい場合は、ansible.cfgを作成する。
設定ファイルは、以下の優先度でチェックされます。
1) 環境変数*ANSIBLE_CONFIG*で指定された設定ファイル
2) カレントディレクトリにある「ansible.cfg」
3) ホームディレクトリ($HOME)の「.ansible.cfg」
4) システム全体に影響する「/etc/ansible/ansible.cfg」
JOSUG Meetup #30
[defaults]
forks = 10
log_path = /home/demo/logs/ansible/ansible.log
# library =
host_key_checking = False
gathering = smart
transport = smart
callback_whitelist = profile_tasks

inventoryファイルの作成
接続対象となるホストの情報を記載するインベントリーファイル
には、特に必要のない限り、対象ホストに対する接続情報（IPア
ドレス、ログインIDなど）のみを記載します。
Ansibleは、管理対象となるホスト群の構成情報を保存するデータ
ベースを持たないのが特徴の1つで、管理対象ホストの設定情報な
どは、必要に応じて、直接収集するように設計されています。
JOSUG Meetup #30
[local]
127.0.0.1 ansible_connection=local
[devstack]
172.16.0.3 ansible_user=vagrant ansible_password=vagrant
[local:vars]
ansible_python_interpreter = "/home/demo/venv/2.7.11/openstack/bin/python"

動作確認
JOSUG Meetup #30
setupモジュールを利用して、Ansibleの動作確認を行います。
実行結果
(openstack) % ansible local -i inventory -m setup
127.0.0.1 | SUCCESS => {
"ansible_facts": {
"ansible_all_ipv4_addresses": [
"192.168.1.2",
"172.16.0.1",
"172.16.1.1"
],
"ansible_all_ipv6_addresses": [
"fe80::62f8:1dff:feb4:e068%en0",
"fe80::74af:98ff:fe58:937f%awdl0",
"fe80::c014:662c:afd9:8e8d%utun0",
], ...以下略

デモ:OpenStack環境の操作
今回は、以下の操作を見ていく中で、OpenStackとAnsible
の連携についてご紹介します。
1)仮想ネットワークの作成
2)仮想ルータとの接続
3)仮想マシンの起動 - Floating IPの割り当て
4)Userataを用いた初期設定
5)仮想ストレージの作成
6)仮想ストレージの接続
7)作成した仮想マシンの操作
JOSUG Meetup #30

操作の仕組み
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実行コード
実行
localhost
OpenStack
OpenStack
module
ansible
RouterNetwork
VM#0
VM#1
API Call
API

クライアント認証ファイルの作成
clouds:
devstack:
auth:
auth_url: http://172.16.0.3:5000
username: demo
password: changeme
project_name: demo
project_domain_id: default
user_domain_id: default
identity_api_version: '3'
region_name: RegionOne
JOSUG Meetup #30
Ansible v2.xのOpenStackモジュールは、クライアントの認証用に
設定ファイルを用意することで、Playbook内に認証情報を埋め込
む必要がなくなりました。
参考URL: http://docs.openstack.org/developer/os-client-config/

デモ(1) 仮想ネットワークの作成
---
- hosts: local
tasks:
- name: create network
os_network:
cloud: devstack
name: demo_net0
state: present
- name: create subnet
os_subnet:
cloud: devstack
name: demo_subnet0
cidr: 192.168.0.0/24
network_name: demo_net0
dns_nameservers:
- 8.8.8.7
- 8.8.8.8
state: present
JOSUG Meetup #30
ネットワークを作成する
- Network: demo_net0
- Subnet: demo_subnet0

デモ(2) 仮想ルータとの接続
---
- hosts: local
tasks:
- name: create router
os_router:
cloud: devstack
name: demo_router0
network: public
interfaces:
- demo_subnet0
state: present
JOSUG Meetup #30
publicとdemo_subnet0を接続
する仮想ルータを作成する
- Router: demo_router0
public
demo_net0
(demo_subnet0)
demo
router0

デモ(3) 仮想マシンの起動
---
- hosts: local
vars:
image_name: ubuntu-14.04-amd64
tasks:
- name: create server instance
os_server:
cloud: devstack
name: demo_vm0
availability_zone: nova
image: "{{ image_name }}"
key_name: saitou
timeout: 200
flavor: m1.tiny
security_groups: base_secgroup
auto_ip: yes
nics:
- net-name: demo_net0
state: present
JOSUG Meetup #30
以下のスペックで仮想マシン
を起動する
- name: demo_vm0
- image: ubuntu-14.04-amd64
- flavor: m1.tiny
- keypair: saitou
- secgroup: base_secgroup
- network: demo_net0
- floating_ip: 自動付与
demo_net0
demo_vm0

デモ(4) Userataを用いた初期設定
---
- hosts: local
vars:
image_name: ubuntu-14.04-amd64
tasks:
- name: create server instance
os_server:
cloud: devstack
name: demo_vm2
image: "{{ image_name }}"
key_name: saitou
timeout: 200
flavor: m1.tiny
security_groups: base_secgroup
auto_ip: yes
nics:
- net-name: demo_net0
userdata: "{{ lookup('file','./userdata')}}"
state: present
JOSUG Meetup #30
以下のスペックで仮想マシン
を起動する
- name: demo_vm2
- image: ubuntu-14.04-amd64
- flavor: m1.tiny
- keypair: saitou
- secgroup: base_secgroup
- network: demo_net0
- floating_ip: 自動付与
- userdata: ./userdata
demo_net0
demo_vm2
demo_vm2

デモ(5) 仮想ストレージの作成
---
- hosts: local
tasks:
- name: create volume
os_volume:
cloud: devstack
size: 1
display_name: demo_volume
state: present
JOSUG Meetup #30
以下のスペックでストレージ
を作成する
name: demo_volume
- size: 1GB

デモ(6) 仮想ストレージの作成
---
- hosts: local
tasks:
- name: attach volume
os_server_volume:
cloud: devstack
server: demo_vm0
volume: demo_volume
device: /dev/vdb
state: present
JOSUG Meetup #30
ストレージをVMに接続する
- server: demo_vm0
- volume: demo_volume
- デバイスファイル: /dev/vdb
demo_vm2
demo_
volume
/dev/vdb

デモ(7)作成した仮想マシンの操作
[local]
127.0.0.1 ansible_connection=local
[instances]
172.16.1.132
172.16.1.133
[instances:vars]
ansible_user=ubuntu
ansible_ssh_private_key_file=/home/demo/.ssh/id_rsa.pub
JOSUG Meetup #30
作成した仮想マシンをansibleコマンドで操作する。
ここでは、仮想マシン上でunameコマンドを実行している。
% ansible instances -i inventory -a "uname -a"
inventoryファイル名: inventory00

Dynamic Inventoryを活用する(1)
Ansibleは、操作対象ホストをインベントリーファイルで特定して
います。
[問題]
管理対象ホストが増減して変化があった場合に、それに合わせて、
インベントリーファイルの修正が必要。
特にOpenStackに代表されるクラウド基盤上のシステムを管理す
る場合は、特に厄介な問題になる。
[対策]
静的なインベントリーファイルの代わりに、外部プログラムを実
行して取得したインベントリー情報を利用する。
JOSUG Meetup #30

Dynamic Inventoryを活用する(2)
Dynamic Inventoryとして利用される外部プログラムが満たすべき
要件は次の通り。
1)単体のコマンドとして実行可能
2)引数として"--list"が指定された場合は、ホストリストをJSON
形式で返す
3)引数として"--host <hostname>"が指定された場合は、ホスト
固有のパラメーターをJSON形式で返す
JOSUG Meetup #30

デモ: Dynamic Inventory
Dynamic Inventoryプログラムを実行してみる
JOSUG Meetup #30
% ./inventory.py --list | jq
{
"instances": {
"hosts": [
"172.16.1.132",
"172.16.1.133"
],
"vars": {}
}
}
% ./inventory.py --host 172.16.1.132 | jq
{
"ansible_ssh_private_key_file": "/home/demo/.ssh/id_rsa.pub",
"ansible_user": "ubuntu"
}

デモ: Dynamic Inventoryを利用する
Dynamic Inventoryを利用して先程のansibleコマンドを実行してみる
JOSUG Meetup #30
% ansible instances -i inventory.py -a "uname -a"
172.16.1.132 | SUCCESS | rc=0 >>
Linux demo-vm2 3.13.0-93-generic #140-Ubuntu SMP Mon Jul 18 21:21:05 UTC 2016 x86_64 x86_64
x86_64 GNU/Linux
172.16.1.133 | SUCCESS | rc=0 >>
Linux demo-vm0 3.13.0-93-generic #140-Ubuntu SMP Mon Jul 18 21:21:05 UTC 2016 x86_64 x86_64
x86_64 GNU/Linux

Dynamic Inventoryの仕組み
JOSUG Meetup #30
Dynamic
Inventory
実行
OpenStack
ansible
RouterNetwork
VM#0
VM#1
API Call
API
1) --listでホストリストを取得
2) リストアップされたホストに対して--hostを
実行してでホストの個別パラメータを取得

03
OpenStackとAnsible
33
まとめ
JOSUG Meetup #30

OpenStackとAnsible
OpenStackに代表されるクラウドOSの機能は、驚くほどの速さで
進化を続けており、もはや、作業手順書をスクリプト化して自動
化するというような、従来の運用業務改善アプローチでは対処し
きれない領域に達しています。
• 利用者のニーズに応じて短期間に増減する仮想マシン
• 短縮される一方の作業のリードタイム
• 求められるコストカット
JOSUG Meetup #30
人海戦術の終焉

それAnsibleでやりませんか?
クラウドOSの進化にあわせるように、Ansibleのような構成管理の
自動化を行うツールも飛躍的に進化しています。
これらを利用することで、変化に強いシステム運用の仕組みを実
現することができます。
OpenStackとAnsibleを組み合わせて Infrastructure as Code を更
に進めてみませんか?
JOSUG Meetup #30

ご静聴ありがとうございました
JOSUG Meetup #30

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