Cloudcomputing Kochbuch Orchestrierung

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In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie mithilfe der HEAT-Komponente von OpenStack einen eigenen IaC (Infrastructure as Code) Stack erstellen, testen und starten.

Anlegen einer Vorlage

Die Konfiguration des Stacks erfolgt nicht wie in den anderen Artikel dieses Bereiches beschrieben über die Weboberfläche oder den Kommandozeilen-Client, sondern wird mithilfe von Templates erstellt. Die Templates werden als HOT (Heat Orchestration Templates) bezeichnet und werden in YAML verfasst. Es werden grundsätzlich vier Dinge definiert:

Typ	Beschreibung
heat_template_version	Die Version des erstellten Templates
parameters	Variablen, die im laufe des Scripts wieder aufgerufen werden können (z.B. Schlüsselpaare, Flavor)
resources	Ressourcen, die durch das Template erstellt werden sollen (z.B. Virtuelle Maschinen, Netzwerke)
outputs	Ausgaben, die nach der Erstellung einsehbar seien sollen (z.B. Floating-IPs)

Die verfügbaren Heat Template Versionen können Sie in der Weboberfläche unter Orchestrierung/Vorlagenversionen einsehen. Hier ist zu empfehlen, dass Sie die neuste Version verwenden, da hier üblicherweise die beste Kompatibilität gewährleistet ist. Unter Ressourcentypen finden Sie dort auch eine Auflistung der verfügbaren Ressourcen, welche Sie in Ihrem Template definieren können. Wenn Sie auf den Namen einer Ressource klicken, gelangen Sie zu der Hilfeseite der jeweiligen Ressource, hier werden Ihnen die verfügbare Parameter kurz erklärt.

Die Einrückung in einem HOT-Template muss immer zwei Leerzeichen betragen, ansonsten erhalten Sie Fehler bei der Erstellung des Stacks.

Als ersten Beispiel finden Sie hier ein einfaches Template, in dem zunächst eine Instanz mit Netzwerkport und Floating IP erstellt wird. Speichern Sie ihr Template als .yaml Datei ab.

heat_template_version: 2018-08-31
description: A simple HOT

parameters:
  flavor:
    type: string
    description: Flavor used by the server
    default: upb-medium
  image:
    type: string
    description: Image used for server
    default: c315dc8d-8a9a-499d-a03e-9988d246bb77
  user_key:
    type: string
    description: SSH key to connect to the server
  network:
    type: string
    description: The network for the server
    default: uni
  subnet:
    type: string
    description: The subnet for the server
    default: uni-subnet-0
  floating_ip_id:
    type: string
    description: ID of the Floating IP to use

resources:
  webserver:
    type: OS::Nova::Server
    properties:
      flavor: { get_param: flavor }
      image: { get_param: image }
      key_name: { get_param: user_key }
      networks:
        - port: { get_resource: webserver_port }

  webserver_port:
    type: OS::Neutron::Port
    properties:
      network: { get_param: network }
      fixed_ips:
        - subnet: { get_param: subnet }
      security_groups: [{ get_resource: webserver_security_group }]

  webserver_floating_ip:
    type: OS::Neutron::FloatingIPAssociation
    properties:
      floatingip_id: { get_param: floating_ip_id }
      port_id: { get_resource: webserver_port }

  webserver_security_group:
    type: OS::Neutron::SecurityGroup
    properties:
      description: Add security group rules for server
      name: security-group
      rules:
        - remote_ip_prefix: 0.0.0.0/0
          protocol: tcp
          port_range_min: 22
          port_range_max: 22
        - remote_ip_prefix: 0.0.0.0/0
          protocol: icmp

outputs:
  server_private_ip:
    description: IP address of the server in private network
    value: { get_attr: [ webserver, first_address ] }

Hier wird im oberen Teil zunächst die Template Version festgelegt und eine kurze Beschreibung zum Template gegeben, danach folgt der Punkt parameters. Die Parameter können beim Deployment des Stacks mit angegeben und bieten so die Möglichkeit z.B. den Flavor einer VM oder ein eigenes Schlüsselpaar einzugeben. Die Struktur der Parameter ist dabei immer die selbe:

Name_des_Parameters:
    type: Typ des Parameter (string, number, boolean)
    description: Beschreibung des Parameters
    default: Standardwert, falls keine Eingabe gemacht wird

Anschließend folgt die Definition der Ressourcen. Auch hier geben Sie zunächst den Namen und den Typ der Ressource an. Der Typ gibt an, welches Modul von Openstack angesprochen werden soll. Eine Übersicht der verfügbaren Ressourcen erhalten Sie unter Ressourcentypen. Abhängig von der Ressource ändern sich die möglichen Eigenschaften. Mithilfe der Funktionen get_param, get_ressource und get_attr können Sie innerhalb des Templates auf die jeweiligen Werte referenzieren. Diese müssen nicht zwingend vorher definiert sein, sondern können auch im Script hinter dem Aufruf stehen.

Name_der_Ressource:
    type: Typ der Ressource
    properties: Auflistung der Eigenschaften
      Eigenschaft_1: Wert
      Eigenschaft_2: Wert

Am Ende des Templates werden die Ausgaben definiert. Mithilfe der Funktion get_attr können Sie auf Attribute einer Ressource zugreifen und diese in der Übersicht des Stacks ausgeben. Die möglichen Attribute finden Sie in der Übersicht der Ressourcentypen, wenn Sie auf den Namen der Ressource klicken.

outputs:
  Name_der_Ausgabe:
    description: Beschreibung der Ausgabe
    value: { get_attr: [ Ressource, Attribut ] }

Einen Stack erstellen und starten

Um einen Stack zu starten können Sie auf der Weboberfläche unter Orchestrierung/Stacks auf den Button Stack starten klicken. Wählen Sie unter Vorlagenquelle ihre erstellte .yaml-Datei aus und klicken Sie auf Weiter.

// TODO - Screenshot

Im nächsten Dialogfenster müssen Sie zunächst einen Namen und ein Passwort für den Stack vergeben, danach werden ihre im Template definierten Parameter aufgeführt, welche Sie an dieser Stelle eingeben können. Klicken Sie zum erstellen des Stacks auf Starten.

// TODO - Screenshot

Stacks lassen sich auch mithilfe des Kommandozeilen-Clients starten. Verwenden Sie dafür folgendes Schema:

openstack stack create --template stack.yaml --parameter "parametername=wert" --parameter "parametername=wert" NameDesStacks

Mit der Option --dry-run können Sie die Template Datei zuerst testen, ohne den Stack zu erstellen.

Die Erstellung kann je nach Größe des Stacks einige Minuten in Anspruch nehmen. Den aktuellen Status der Erstellung können Sie auf der Übersichtsseite des Stack sehen. Klicken Sie dazu in der Übersicht unter Orchestrierung/Stacks auf den Namen des Stacks.

Openstack erstellt automatisch eine grafische Übersicht des Stack. In der oberen Menüleiste wählen Sie den Punkt Ressourcen, hier wird ihnen der Status der einzelnen Ressourcen des Stacks angezeigt und unter Veranstaltungen werden die letzten Ereignisse angezeigt. Falls es beim erstellen des Stacks zu Fehlern kommt, werden diese hier angezeigt.

Einen Stack aktualisieren

Wollen Sie einen Stack aktualisieren, müssen Sie dazu im Kontextmenü, welches sich rechts neben dem Namen des Stack befinden, den Punkt Ändern der Stack-Vorlage wählen. Wählen Sie hier, wie beim Erstellen des Stacks, das neue Template aus und klicken auf Weiter. Geben Sie ihre Parameter an und klicken anschließend auf Aktualisieren.

Openstack schaut nun, welche Parameter und Ressourcen sich geändert haben und nimmt entsprechend Änderungen am Stack vor. Manche dieser Änderungen können im laufenden Betrieb erfolgen, für andere müssen Teile des Stacks neu erstellt werden. Dazu bietet das Openstack Wiki Hinweise bei den jeweiligen Parameter mit Can be updated without replacement oder Updates cause replacement.

Einen Stack löschen

Wollen Sie einen Stack löschen, müssen Sie dazu auf Stack löschen im Kontextmenü rechts neben dem Namen des Stacks klicken. Die Löschung kann je nach Größe des Stacks einige Minuten in Anspruch nehmen.

Instanzen per Cloud-Config konfigurieren

Da es in den meisten Fällen auch notwendig sein wird, Instanzen während oder nach dem Start zu konfigurieren clout-config.yaml übergeben https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/topics/examples.html#

Vorlagen Generator

Sie haben in der Weboberfläche von Openstack auch die Möglichkeit Templates mit einem Vorlagengenerator grafisch gestützt zu erzeugen. Den Vorlagengenerator finden Sie untern Orchestrierung/Vorlagengenerator. Eine kurze Anleitung zur Nutzung des Generators finden Sie im OpenStack Wiki.

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