自动化服务器配置管理工具Chef入门介绍

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【51CTO.com快译】本文将向您介绍Chef生态系统，如何实现配置管理，以及有关系统合规性的全面基础知识。我们的主要服务对象是那些编码经验有待提升的初学读者。闲言少叙，让我们从最基本的术语开始介绍：

• Chef Cookbooks – Cookbooks(是Chef Code的组织方式。Cookbooks包含了许多非常重要的recipe、配置文件(profile)和子目录。它们定义了将各种应用于被管理系统的配置和合规性控制。
• Chef Server – Chef Infra Server(架构服务器)会存储Cookbook、配置文件、策略文件(policyfile)、以及其他Chef代码，并将它们分享给被管理的目标节点。也就是说，它既包括了那些已分配的cookbook和配置文件的系统的信息，又维护着与目标环境有关的信息搜索索引，因此您可以按需便捷地识别和管理系统中的各个离散子集。
• Chef Automate – 作为Chef的企业级平台，Chef Automate许开发人员、运营和安全工程师通过协作，交付出应用程序和基础架构的更改，以及合规性的状态。Chef Automate提供了横跨多个数据中心和云服务提供商的洞察力。它可以与Chef Infra Server和Habitat Builder一起被安装，以提供完整的Chef体验。您可以通过链接--https://www.youtube.com/watch?v=XlCyd_DH1YU，了解更多有关Automate的设置与运行。
• Chef Client – Chef Client是运行在诸如Linux、Windows或MacOS等管理系统上的代理。它通过与Chef Server通信，以提取策略文件或run_list所需的cookbook、合规性配置文件、以及相关配置，然后执行recipe和合规性的扫描，并将其结果报告发回Chef Server。
• Chef InSpec – 通过提供审计和合规性配置文件，Chef InSpec可用于测试您的Cookbook逻辑，并确保您的系统处于预期的状态。与Chef cookbook类似，其配置文件由Chef Client触发和应用，并通过CLI和Chef Automate仪表板返回输出的结果。那些被成功应用的配置文件，将显示系统是否合规。
• Chef Workstation – Chef Workstation包含了着手编写和使用Chef cookbook所需的一切。其中包括：用于与Chef Server通信的命令行实用程序，以及在更新环境之前，在本地验证cookbook的测试工具。它可以免费地安装在Linux、macOS和Windows系统上，并包含嵌入式的Ruby和其他开箱即用的依赖项。由于该“工具箱”包含了用于创建和构建Chef的所有内容，因此它取代了现已过时的ChefDK。
• Chef Repo – Chef Repo是Workstation或笔记本电脑上存储Chef内容的目录结构。它通常位于根目录下，例如：在Linux的/home/jsmith/chef-repo、macOS的/Users/jsmith/chef-repo、以及Windows的C:\Users\jsmith\chef-repo上。当然，它也可以被创建在系统中的任何位置(只是因为主目录更便于记住和引用)。一种常用的做法是，使用Git或其他版本控制工具，为版本、远程保存和共享代码初始化相应的目录。
• Test Kitchen – Test Kitchen通过驱动程序的插件架构，以方便用户使用Docker、VMware、Hyper-V、VirtualBox、以及其他虚拟机管理程序，在本地测试Chef Cookbook和合规性配置文件。同时，它也能够对来自Amazon EC2、Google Compute Engine和Microsoft Azure等云服务提供商的云实例进行测试。而且，用户还能够使用Test Kitchen实现快速开发、测试和代码排障。
• Chef Supermarket – 目前，Chef社区里有着4000多个由Chef工程师、以及合作伙伴编写的开源式Cookbook。Chef Supermarket为此提供了公开可用的存储库，以满足个人或组织的使用、检查或修改等特定需求。

第 1 部分：Chef Infra Server

虽然我们可以通过在Workstation上使用Chef Zero，实现在不运行完整Chef Infra Server的情况下，体验Chef，但是若要获得完整的使用体验，您最好还是运行本地或基于云端的Chef服务器。毕竟，成熟的Chef Infra Server并不需要太多的资源，单个VM或适当的云实例即可。而且，它可以为您提供在目标节点之间，存储和分发代码的完整体验。

Chef Infra Server的安装并不困难。它可以与Chef Automate和Chef Habitat Builder并行安装，以实现与应用程序的持续集成。实际上，每个Chef产品都可以使用独立的二进制文件--Chef-automate，通过“产品标志(product flag)”在大约15分钟内，对Chef服务器完成快速的安装和配置。

同时，您也可以从Amazon及其云端市场，部署Chef服务器。这些系统都已预先配置好了Chef Automate和Chef Infra Server，您只需创建一个管理员用户和一个组织即可开始使用。下面是其运行的先决条件：

• 至少2颗CPU、8 GB RAM、以及32 GB的磁盘虚拟机，运行诸如Ubuntu 20.04或CentOS 8等操作系统(注意：这是远低于生产环境的最低系统要求)。
• VM拥有静态的IP地址。
• 具有sudo权限的非root用户。
• 允许Chef服务器与Workstation、及Linux、Windows或macOS目标节点(可以是其他VM)通信的子网。
• 子网上的可选DNS条目，允许服务器、节点和Workstation通过FQDN进行通信。如果没有DNS，则需编辑Chef服务器和目标节点上的hosts文件，以便它们可以通过name相互访问。
• 或者已经完成了AWS或Azure Marketplace的部署。

请在一台原始的Linux VM中登录shell，并运行如下命令，或简单地复制deploy-chef-server.sh脚本中的内容(请在运行之前，更新变量)：

$ chmod +x deploy-chef-server.sh 
$ ./deploy-chef-server.sh 

您也可以在没有脚本的情况下，通过如下步骤部署Chef服务器：

设置hostnamectl set-hostname hostname文件中的fqdn值与hostname –f的系统值相匹配，毕竟在安装的过程中，我们会使用FQDN去设置证书。

$ hostnamectl set-hostname automate.chef.lab 

通过下载可执行的独立包，去安装Chef-automate工具。

$ curl https://packages.chef.io/files/current/latest/chef- automate-cli/chef-automate_linux_amd64.zip | gunzip - > chef- automate && chmod +x chef-automate 

请按照如下方式调整环境设置：

$ sudo sysctl -w vm.max_map_count=262144 
$ sudo sysctl -w vm.dirty_expire_centisecs=20000 

为了防止重启后发生变化，请确保写入/etc/sysctl.conf。即，通过执行Chef-automate来部署Chef Infra Server：

$ sudo ./chef-automate deploy --product infra-server 

为了能够在服务器和Workstation之间提供安全的访问，并定位Chef内容，请使用Chef服务器来创建管理员用户和组织。我们可以通过chef-server org-create命令，使用--association-user参数来创建用户名admin：

$ sudo Chef-server-ctl user-create jsmith Jack Smith jsmith@gmail.com "password" --filename jsmith.pem 
$ sudo Chef-server-ctl org-create lab“我的实验室”--association_user jsmith --filename lab-validator.pem 

上述命令生成了jsmith.pem和lab-validator.pem两个证书文件。在第 2 部分中，我们将把jsmith.pem文件复制到Workstation上，以实现Chef服务器和笔记本电脑之间的安全通信。

第 2 部分：Chef Workstation

作为一组工具，Chef Workstation包括Chef、knife、inspec、cookstyle、habitat、kitchen、以及嵌入式Ruby等依赖项。您可以通过下载特定于操作系统的安装程序，或使用Chef install.sh脚本，来安装Chef Workstation。

如果使用特定于操作系统的安装程序，请在环境中设置Chef shell-init，并添加嵌入式Chef二进制文件的路径。这可以确保Workstation工具使用嵌入式的Ruby版本。其中，在Linux系统上的语句为：

$ echo 'eval "$(chef shell-init bash)"' >> /home/$USER/.bash_profile 
$ echo 'export PATH="/opt/chef-workstation/embedded/bin:$PATH"' >> /home/$USER/.configuration_file 

我们可以通过在终端上运行如下命令，来确认安装：

$ chef -v 
  Chef Workstation version: 21.10.640 
  Chef CLI version: 5.4.2 
  Chef Habitat version: 1.6.351 
  Test Kitchen version: 3.1.0 
  Cookstyle version: 7.25.6 
  Chef Infra Client version: 17.6.18 
  Chef InSpec version: 4.46.13 

我们继续使用Chef生成器，来为所有的Chef Cookbook和其他文件创建Chef存储库，以及包括~/chef-repo/cookbooks在内的多个子目录：

$ cd ~ 
$ chef generate repo chef-repo 

为了便于Workstation能够与Chef服务器进行通信和交互，我们需要创建一个凭证文件。它位于主目录中的.chef目录中，例如：/home/jsmith/.chef。该文件夹和凭据文件，可以由另一个生成器所创建：

$ knife configure init-config 

在终端里运行上述命令时，系统会向您提出包括：Chef服务器的URL和设置服务器时创建的用户名等问题。而命令完成后，系统会输出~/.chef/credentials文件，其内容为：

[default] 
client_name = 'jsmith' 
client_key = '~/.chef/jsmith.pem' 
Chef_server_url = 'https://automate.chef.lab/organizations/lab' 

通过编辑凭据文件，我们可以添加默认的cookbook位置，在本例中为~/chef-repo。当然，您也可以添加多个路径，例如：['/path/to/one', '/path/to/two']：

cookbook_path = ['~/chef-repo/cookbooks'] 

上述.credentials文件中的client_key条目，会指向user.pem文件。我们可以将此文件从Chef服务器复制到Workstation，并使用scp之类的工具，将其放入~/.chef/目录。当然，您也可以复制Chef服务器上的user.pem文件内容，并粘贴到Workstation上的新文件中：

$ cd ~ / .chef 
$ scp jsmith@automate.chef.lab:/home/jsmith/jsmith.pem。  

接着，Chef Workstation会自动将准备好的证书放入~/.chef/trusted_certs文件夹中，以用于安全通信。

$ knife ssl fetch 
$ knife ssl check 

成功验证了证书后，我们可以使用另一个简单的Knife命令，去测试Workstation和 Chef服务器之间的连接。它将返回我们在设置Chef服务器时，所创建的客户端组织的名称：

$ knife client list 
lab-validator 

在完成了Chef Infra Server和Chef Workstation的设置后，我们可以开始使用Chef来配置和管理各个节点了。值得注意的是，这些配置步骤虽然对于实验室和企业内部环境都是理想的，但是在生产环境中，请务必遵循Chef服务器的系统要求。

接着，请在Workstation上安装VS Code并添加Chef扩展。其自动化完成功能和内置的Chef语言参考，会使您能够轻松地开始编写Chef代码。

第 3 部分：Chef Cookbook

在本节中，我们将创建一个简单的cookbook，以便在系统上运行Chef客户端代理时进行各项操作。

为了让Chef实现系统的自动化和合规性，Chef Infra Client会通过bootstrap进程被安装在每个节点上，并伴随着安装一个能够与Chef服务器进行通信client.rb文件。据此，您可以使用简单的Cookbook来自动化该过程，以实现系统每隔30分钟检查一次Chef服务器。

下面，我们将从近250个内置的Chef资源中，选用windows_task和cron源，通过创建一个recipe，在Linux和Windows系统上实现每隔30分钟运行一次Chef-client。其中，Linux是通过cron完成作业的;而Windows则是通过Windows Task完成的。

创建Cookbook

在Workstation上，请导航到~/chef-repo/cookbooks文件夹，并使用Chef cookbook生成器来创建一个名为run-chef-client的cookbook：

$ cd ~/chef-repo/cookbooks 
$ Chef generate Cookbookrun-chef-client -k dokken 

这将创建一个名为run-chef-client的新目录。其中，-k dokken标志生成一个Test Kitchen的kitchen.yml文件，实现预配置与Docker的协同。

请通过如下命令，切换到新的./run-chef-client目录，并列出其具体内容：

$ cd ~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client 
$ tree 
├── CHANGELOG.md 
├── chefignore 
├── kitchen.yml 
├── LICENSE 
├── metadata.rb 
├── Policyfile.rb 
├── README.md 
├── recipes 
│   └── default.rb 
└── test 
    └── integration 
        └── default 
            └── default_test.rb 

请使用如下命令创建两个目录，来分别保存属性(使用另一个Chef生成器)与合规性配置文件：

$ cd ~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client 
$ chef generate attribute default $ mkdir -p ./compliance/profiles 

我们可以通过编辑metadata.rb文件，来包含维护者的信息。这些信息将被自动传递到Chef生成器，以创建诸如recipes、文件和模板等文件：

name 'run-chef-client' 
maintainer 'John Tonello' 
maintainer_email 'jtonello@chef.lab' 
license ' Apache-2.0' 
description 'Set chef-client to run every 30 minutes' 
version '0.1.0' 
chef_version '>= 16.0' 

您在创建cookbook时，可以通过如下命令，标志maintainer、maintainer_email和license的值。

$ chef generate cookbook run-chef-client -k dokken -C 'John Tonello' -m 'jtonello@chef.lab' -I 'apachev2' 

创建Recipe

请将如下内容输入./cookbooks/run-chef-client/recipes/default.rb文件，并按需更新其标题。注意，用户和密码应匹配您的环境。该recipe包括了在Windows和非Windows系统上工作的逻辑。在更为复杂的Cookbook中，您可能有不同名称的多个Cookbook。注意，请务必将带有路径的include_recipe资源运用到default.rb的recipe上。

# Cookbook:: client-run 
# Recipe:: default 
# 
# Copyright:: 2021, John Tonello, All Rights Reserved. 
 
include_profile 'run-chef-client::client-run' 
 
if platform?('windows') 
  windows_task 'run-chef-client' do 
user 'WIN10\jtonello' 
    password 'Sup3r!Us3r!' 
    command 'chef-client' 
    run_level :highest 
    frequency :minute 
    frequency_modifier 30 
  end 
else 
  cron 'Run chef-client every 30 minutes' do 
    minute '0,30' 
    user 'root' 
    command '/usr/bin/chef-client' 
    action :create 
  end 
end 

其中，include_profile一行是Chef Infra Client 17.5.22的一项新功能。它允许您定义要在recipe中正确关联到Cookbook的合规性资料。据此，当您在第 5 部分中使用Policyfile工作流时，您的配置文件将被链接和上传。而在Chef中，'run-chef-client::client-run'是指向~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client/compliance/profiles/client-run/的。

该recipe中的if...else语句会告知Chef去运行windows_task(如果平台是 Windows)或cron资源(如果平台是Linux和macOS)。而且，Windows Task需要用到用户、密码、以及以该用户的身份去运行的chef-client命令。最终，这两种资源都会将任务设置为每30分钟运行一次。

在保存了recipe后，我们便可以通过运行Chef Cookstyle，来检查其语法是否正确。如果检测到错误，它会使用-a标志来予以自动更正。

$ cookstyle -a 

当结果报告“没有违规”时，Cookbook可被认为在语法上是正确的。

如果您只想将cookbook应用到一个节点，并不想添加合规性的话，则可以将cookbook上传至Chef服务器，引导单个节点，然后应用至cookbook。下面代码展示了该过程，不过，这往往认为是一种比较旧的工作流程：

$ knife cookbook upload run-chef-client  
$ knife cookbook list  
chef-client       0.1.0  
$ knife bootstrap ubuntuserver01.fakedomain.tld -U ubuntu -i ~/.ssh/id_rsa.pub --sudo -N ubuntuserver01 -r 'recipe[run-chef-client]' 

第 4 部分：Chef InSpec Profile

Chef InSpec Profiles提供了对于节点状态、及其合规性的洞察。也就是说，它会告诉您所应用的Cookbook是否处于期望状态。

当您从终端和Chef Automate Compliance仪表板处运行Chef-client命令时，Chef InSpec会执行复杂的任务，并通过CLI报告合规性数据。在完成该任务之后，您需要创建一个cookbook属性文件、以及一个包含有controls的配置文件。

创建属性文件

请在run-chef-clientCookbook文件夹的根目录中，运行如下命令，以在run-chef-clientCookbook文件夹中生成一个属性目录。同时，该文件夹也包含一个名为default.rb的文件：

$ chef generate attribute default 

您可以编辑./attributes/default.rb，并添加如下内容：

default['audit']['reporter'] = %w(chef-server-automate cli) 

默认的['audit']['reporter']条目会输出到Chef自动化和CLI处。

创建配置文件并编辑inspec.yml文件

我们可以使用Chef生成器，生成一个新的配置文件：

$ inspec init profile [path-to-cookbook-root] [profile-name] 

例如：

$ cd ~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client/compliance/profiles/ 
$ inspec init profile client-run 

上述命令会在新的./compliance/profiles/client-run目录中创建多个文件夹和文件，其中包括一个带有示例内容的controls/example.rb文件和一个inspec.yml文件。通过编辑inspec.yml，您可以按需修改其中的粗体项：

name: client-run 
title: Run the chef-client every 30 minutes 
maintainer: John Tonello 
copyright: John Tonello 
copyright_email: jtonello@chef.lab 
license: Apache-2.0 
summary: Run the chef-client every 30 minutes 
version: 0.1.0 
supports: 
platform: os 

创建InSpec配置文件

InSpec配置文件通过control，不但描述了待执行的每个测试，也向Chef-client表明了系统信息。在如下示例中，名为run-chef-client的control的impact为1.0，即具有最高优先级。接着，control会根据目标节点是否为Windows，来运行不同的测试。此处的describe条目会告知Chef去检查每个系统上的资源。

请将./compliance/profiles/client-run/controls/example.rb重命名为default.rb，并按如下方式进行编辑：

control 'run-chef-client' do 
  impact 0.7 
  title 'Run the chef-client every 30 minutes' 
  if os.windows? 
    describe windows_task('run-chef-client') do 
      it { should exist } 
      it { should be_enabled } 
    end 
  else 
    describe crontab do 
      its('commands') { should include '/usr/bin/chef-client' } 
      its('minutes') { should include '0,30' } 
    end 
  end 
end 

第 5 部分：策略文件(Policyfiles)

我们在创建任何Chef cookbook时，都需要重点考虑它是否包含了受信任的代码。通过使用Policyfiles，您可以创建不可变的对象集-Cookbook、recipe、配置文件，并确保代码未以某种方式(意外或恶意)被更改。

我们在使用Chef生成器命令创建run-chef-client cookbook时，会在cookbook文件夹中自动创建一个Policyfile.rb文件。我们可以在编辑器中打开该文件，并按需进行修改(如下代码所示)：

# Policyfile.rb - Describe how you want Chef Infra Client to build your system. 
 
# A name describes what the system you're building with Chef does. 
name 'run-chef-client' 
 
# Where to find external cookbooks: 
default_source :chef_repo, "~/chef-repo/cookbooks" do |s| 
  s.preferred_for "run-chef-client" 
end 
default_source :supermarket 
default_source :chef_server, 'https://automate.chef.lab/organization/lab 
 
# run_list: chef-client will run these recipes in the order specified. 
run_list 'run-chef-client::default' 

其中的name条目指定了与Cookbook相符的Policyfile名称。而default_source可以是服务器的Chef、Chef Supermarket、或本地Chef repo。通过将:chef_repo与s.preferred_for一起使用，Chef将在Workstation的cookbooks文件夹中查找到内容，而不是Chef Supermarket之类的远程源，或Chef服务器本身。

而run_list条目则描述了Chef的Cookbook和路径。在此，run-chef-client::default指向的是~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client/recipes/default.rb。您也可以添加多个run_list项，并通过创建配置文件，将多个不同的cookbook结合到一个不可变的Policyfile中。

完成之后，请继续在run-chef-client的Cookbook目录中运行cookstyle -a，并在下一步之前仔细检查其语法：

$ cd ~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client 
$ cookstyle -a 

一次性上传Cookbook和配置文件

使用Policyfiles，您可以捆绑cookbook和合规性配置文件，并将它们上传到Chef服务器上。首先，请安装Policyfile.rb，以创建Policyfile.lock.json文件;然后请将该文件推送到Chef服务器处。

$ cd ~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client 
$ chef install Policyfile.rb 
$ Chef push prod Policyfile.lock.json 

该推送命令包含了Policyfile所属的策略组(Policy Group)。使用Chef，您可以为不同的目的创建不同的策略组，例如build、test和prod等。在本示例中，run-chef-client的cookbook和client-run配置文件会被添加到prod(生产环境)策略组。

有了./compliance/profiles/default/default.rb、inspec.yml和Policyfile.rb，你便可以使用Test Kitchen测试Cookbook和合规性控制，或直接跳到第 7 部分，在目标节点上应用run-chef-client的cookbook和配置。

用Knife上传Cookbook

您可以使用简单的Knife命令，将Cookbook上传到Chef服务器处，然后将一到多个Cookbook分配给每个节点。其对应的命令代码如下：

$ knife upload cookbook run-chef-client 
$ knife node run_list add ubuntu01 'recipe[run-chef-client'] 

其中，第一个命令是将Cookbook上传到Chef服务器;第二个指定run-chef-client的Cookbook在该节点上运行。

第 6 部分：Test Kitchen

Test Kitchen提供了诸如Docker、VirtualBox、Hyper-V、Amazon以及Azure云等多种方法，在本地测试Chef Cookbook和合规性代码。由于我们在本例中使用的是Docker，因此应当在Workstation上安装docker.io和docker -compose，并以非root的用户身份去运行。

我们在使用-k dokken标志去创建run-chef-clientcookbook时，会自动在cookbookkitchen.yml目录的根目录下创建一个文件。如下代码所示，该文件已经被配置为使用Dokken驱动程序(即为Docker)了。

--- 
driver: 
  name: dokken 
  privileged: true  # allows systemd services to start 
 
provisioner: 
  name: dokken 
 
transport: 
  name: dokken 
 
verifier: 
  name: inspec 
 
platforms: 
  - name: ubuntu-20.04 
    driver: 
      image: dokken/ubuntu-20.04 
      pid_one_command: /bin/systemd 
      intermediate_instructions: 
        - RUN /usr/bin/apt-get update 
 
  - name: centos-8 
    driver: 
      image: dokken/centos-8 
      pid_one_command: /usr/lib/systemd/systemd 
 
suites: 
  - name: default 
    run_list: 
      - recipe[chef-client::default] 
    verifier: 
      inspec_tests: 
        - compliance/profiles/client-run/ 
    attributes: 
      audit: 
        compliance_phase: false 
        reporter: 'cli' 

类似虚拟机，上述kitchen.yml文件中的platform条目会拉取特殊的Docker镜像。而Chef团队已经为各种Linux操作系统准备了基本的容器，以便您为真实的环境开展测试，而无需额外的设置。

如果您想添加除了Ubuntu 20.04和CentOS 8之外的平台，则可以通过https://hub.docker.com/u/dokken，添加来自dokken镜像存储库里的条目。那里有着41个Dokken镜像可供测试。

您也可以编辑suites下的verifier部分，以指向InSpec配置文件的相对路径——compliance/profiles/client-run/。通过有效性验证，它将有助于避免运行时的各种错误：

attributes: 
   audit: 
     compliance_phase: false 
 reporter: 'cli' 

运行Test Kitchen

Test Kitchen的工作原理是：首先根据kitchen.yml平台条目中所描述的镜像，启动容器(如VM或云实例)，接着部署Chef-client和Chef配置文件，然后部署Chef代码(被称为converging)，并验证您的代码，最后关闭并销毁测试容器或实例。您可以通过导航到run-chef-clientCookbook目录的根目录，运行kitchen test，来一次性完成所有步骤：

$ cd ~/chef-repo/cookbooks/run-chef-client 
$ kitchen test 

上述简单的命令执行了创建、聚合、验证和销毁步骤，并能显示正在使用的Cookbook的终端内结果，以及合规阶段的扫描结果。您可以继续执行如下步骤：

$ kitchen create 
$ kitchen converge 
$ kitchen verify 
$ kitchen destroy 

通过单独运行上述步骤，您可以重新运行kitchen converge和kitchen verify，以快速迭代各种更改。

第 7 部分：引导节点

既然cookbook和配置文件已推送到了Chef服务器并进行了测试，下面，我们将引导(bootstrapping)第一个目标节点并执行如下任务：

• 安装Chef-client
• 创建配置文件--config.rb，并定义Chef Server和身份验证等详细信息
• 按需安装可信任的自签名证书

Knife有一个内置的引导命令，可以一次性完成所有步骤。您可以在首个Chef Workstation的目标节点(应当能够默认支持ssh系统)上，引导如下命令：

$ knife bootstrap ubuntu01.fakedomain.tld -U ubuntu -i ~/.ssh/id_rsa --sudo -N ubuntu01 --policy-group prod --policy-name run-chef-client 

该bootstrap命令允许您使用如下标志来定义各种细节：

• ubuntu01.fakedomain.tld – 没有标志，只有被引导服务器的主机名或IP地址。
• -U(或--connection-user)ubuntu – 连接到远程节点时用到的用户名。
• -i ~/.ssh/id_rsa – ssh的身份验证密钥(而-P可用于密码验证)。
• –-sudo – 以超级用户的权限执行命令。这通常是新软件安装和引导所必需的。
• -N(或 --node-name)ubuntu01 – 向Chef服务器注册时使用的“节点名称”。
• --policy-group prod --policy-name run-chef-client – 它会将run-chef-clientpolicy分配给节点。您可以使用-r 'recipe[run-chef-client]'在引导期间将Cookbook应用于节点上。在本例中，default.rb recipe被应用了上去。

$ knife  bootstrap ssh://10.128.1.25 -U ubuntu -i ~/.ssh/id_rsa -N ubuntu01 -r 'recipe[run-chef-client]' 

Windows：

$ Knife bootstrap winrm://10.128.1.26 -U Administrator -P mypassword -N windows10 -r 'recipe[run-chef-client]' 

同时，您也可以引导节点，而不是分配任何recipe或策略：

$ Knife bootstrap ssh://10.128.1.25 -U ubuntu -i ~/.ssh/id_rsa -N ubuntu01 
$ Knife bootstrap winrm://10.128.1.26 -U Administrator -P mypassword -N windows10 

如果您想在没有任何标志的情况下，引导一到多个节点，则可以稍后再设置策略，并分配run_lists或策略：

$ Knife node policy set ubuntu01 prod run-chef-client 

或者：

$ Knife node run_list add ubuntu01 'recipe[run-chef-client]' 

上面只是一些常用的选项。如果您想了解更多有关Knife命令的完整标志列表，只需使用-h标志，即可获得全量选项和用法示例的描述。

通过运行Chef-client来查看系统的状态和合规性

您可以通过knife，在Chef服务器列表中查询到ubuntu01节点：

$ knife node list 
ubuntu01 

如果使用策略或recipe的标志去引导节点，您将在CLI中看到进度显示和结果输出。当然，您也可以通过在该节点上运行的Chef-client，以查看到Chef代码的运行情况。虽然新的run-chef-client cookbook会每隔30分钟运行一次，但您可以通过以下几种方式，来手动执行：

使用knife运行Chef-client

knife工具允许您在任何远程节点上运行ssh和winrm选项。在Linux或macOS节点上，您可以通过如下方式，来运行命令sudo chef-client：

$ knife ssh 'name:ubuntu01' 'sudo Chef-client' 

值得一提的是，如果目标主机是Windows系统，那么请使用winrm选项，并提供管理级别的用户名(-x)和密码(-P)：

$ knife winrm 'name:win10' 'chef-client' -x Administrator -P mypassword 

而对于支持ssh的节点，您可以进入shell，并从命令行运行sudo chef-client;在Windows上，则请使用RDP登录，以管理员身份打开PowerShell，然后运行chef-client。

不仅仅是策略即代码(Policy as Code)

由于本例中的ubuntu01节点已经被Chef Infra Client和Chef代码引导启动和运行，因此您可以通过如下命令，快速了解到其相关信息的摘要：

knife node show ubuntu01 
Node Name:   ubuntu01 
Policy Name:  run-chef-client 
Policy Group: prod 
FQDN:        ubuntu01.fakedomain.tld 
IP:       10.128.1.25 
Run List:    recipe[run-chef-client::default] 
Recipes:     run-chef-client::default 
Platform:    ubuntu 20.04 
Tags:  

您还可以使用Chef查询与该节点相关的各种系统信息。例如：

$ knife search node 'name:ubuntu01' -a shells 
 1 items found 
 
ubuntu01: 
  shells: 
    /bin/sh 
    /bin/bash 
    /bin/rbash 
    /bin/dash 

上例只是搜索并返回了单个节点。当然，您也可以使用通配符，返回有关所有节点、或具有特定前缀或后缀的节点信息。例如：'name:*'(所有节点)、或'name:web*'(仅以“web”开头的节点)、或'name:*web'(仅以“web”结尾的节点)。除了名称以外，您还可以使用平台、或其他knife选项。例如：

$ knife search node 'platform:ubuntu' -a shells 

这些信息从何而来?

即使您没有使用Chef对节点实施任何配置上的更改，Chef-client的每次运行也都会使用一个名为ohai的工具，来收集系统分析信息，并将它与运行结果一起发送回Chef服务器。这就意味着，您可以开箱即用地了解有关被管理系统的各种信息，并且能够随着更多服务器被引导，而轻松地查询到更多与Chef相关的信息，进而在recipe中使用此类信息，来操控各个节点。

以下便是从Chef中提取更多数据类型的示例：

$ knife search node 'name:ubuntu01' -a memory.total -a filesystem.by_mountpoint./.percent_used -a ipaddress 
 1 items found 
 
ubuntu01: 
  filesystem.by_mountpoint./.percent_used: 13% 
  ipaddress:                               10.128.1.133 
  memory.total:                            524288kB  

在此搜索中，您可以查看有关磁盘的使用情况和内存的数据。Ohai允许您通过查询各种节点的信息，来自动检测诸如节点的公共IP地址等AWS的内部信息。对此，您可以将-a ec2.public_ipv4替换上例中的-a ipaddress。值得注意的是，即使您的节点是在没有应用run_list或策略的情况下被引导的，它也能够收集到数据。

关于属性的更多想法

我们在节点上对于Cookbook节点的任何修改，都可以被直接执行，而无需变动任何底层代码的属性。例如，您可以通过在节点上运行一个knife搜索，后跟-l标志，来查看某个节点的所有可用属性：

$ knife search node 'name:ubuntu01' -l 
 1 items found 
 
 Node Name:   ubuntu01 
Policy Name:  run-chef-client 
Policy Group: prod 
FQDN:        ip-172-31-15-141.ec2.internal 
IP:          3.85.154.118 
Run List:    recipe[run-chef-client::default] 
Recipes:     run-chef-client::default 
Platform:    ubuntu 20.04 
Tags:        
Attributes: 
tags: 
… 
chef_environment: prod 
chef_guid:        4d10ca10-7658-4693-91b6-6ed25d881a1c 
chef_packages: 
  chef: 
    chef_effortless: 
    chef_root:       /opt/chef/embedded/lib/ruby/gems/3.0.0/gems/chef-17.5.22/li 
b 
    version:         17.5.22 
  ohai: 
    ohai_root: /opt/chef/embedded/lib/ruby/gems/3.0.0/gems/ohai-17.5.2/lib/ohai 
    version:   17.5.2 
cloud: 
  local_hostname:    ip-172-31-15-141.ec2.internal 
  local_ipv4:        172.31.15.141 
  local_ipv4_addrs:  172.31.15.141 
  provider:          ec2 
  public_hostname:   ec2-3-85-154-118.compute-1.amazonaws.com 
  public_ipv4:       3.85.154.118 
  public_ipv4_addrs: 3.85.154.118 
command: 
  ps: ps -ef 
cookbooks: 
  run-chef-client: 
    version: 0.1.0 
counters: 
  network: 
    interfaces: 
      eth0: 
        rx: 
          bytes:   396541197 
          drop:    0 
          errors:  0 
… 

第 8 部分：扩展所学的内容

至此，您已经了解了Chef是如何协同Cookbook工作的。但是在实际应用中，您可能需要诸如：在webserver上打开443端口、或是在其他服务器上安装特定的应用等多种配置。因此，您可以使用多种方式，将多个Cookbook组合在一起，提供可应用于被定义节点组的基本Cookbook或配置文件。例如，Policyfiles就能够简便地将多个Cookbook、recipe和配置文件捆绑在一个对象中。而另一种方法则是将Cookbook依赖项添加到Cookbook的metadata.rb文件中，并在default.rbCookbook中使用include_recipe资源。

在metadata.rb中定义依赖项

每个cookbook都带有一个metadata.rb文件，可用于定义其名称、版本、以及各种依赖项。如下代码展示了，若想添加对另一个cookbook的依赖项，只需告知其您的run-chef-clientcookbook，以及向metadata.rb添加一个depends条目即可：

name 'base_cookbook' 
maintainer 'Jack Smith' 
maintainer_email 'jsmith@example.com' 
license 'Apache-2.0' 
description 'Installs/Configures base_cookbooks' 
long_description 'Installs/Configures base_cookbooks' 
version '0.1.0' 
chef_version '>= 16.0' 
 
depends 'run-chef-client' 

在recipes/default.rb中定义Cookbook依赖项

在第 3 部分中，我们了解到cookbook包含着一个default.rbrecipe，该recipe定义了在未指定其他特定recipe时，应执行哪些操作。而在该base_cookbook示例中，cookbook定义了与其相关的recipe。那么，如果您有第二个名为closed-ports的cookbook，它会在自己的cookbook和recipe目录中拥有自己的default.rb。而如果要在应用run-chef-clientcookbook时，调用closed-ports这一cookbook，您可以在修改后使用include_recipe资源，并读取cookbooks/run-chef-client/recipes/default.rb。

# 
# Cookbook:: base_cookbook 
# Recipe:: default 
# 
# Copyright:: 2021, Jack Smith, All Rights Reserved. 
 
include_recipe 'closed-ports::default' 

通过这种方式，您可以创建基本的Cookbook，以包含多个recipe和Cookbook。而且，当您在使用Policyfiles时，它是固定不变的，并能够将一到多个cookbook中的所有内容捆绑到一起(包括已定义的任何InSpec配置文件)。可见，由于不需要旧的Chef技术来上传Cookbook依赖项，因此Policyfile方法应作为开发的首选。

更多资源

如果您在开始动手实践之前，想了解更多相关知识的话，请浏览如下链接：

• Chef的部署知识
• 从基本到高级的Chef技术
• 如何安装Chef automation和Chef Infra Server(视频)
• 如何构建Chef Workstation，创建Cookbook与合规性(视频)

原文标题：Chef 101: Getting Started With Automation，作者: John Tonello

【51CTO译稿，合作站点转载请注明原文译者和出处为51CTO.com】