إدارة التكوين: إتقان الأتمتة باستخدام Ansible

في مشهد تكنولوجيا المعلومات سريع التطور اليوم، تعد إدارة التكوين الفعالة والموثوقة أمرًا بالغ الأهمية. تسعى المؤسسات في جميع أنحاء العالم إلى طرق لأتمتة توفير البنية التحتية ونشر التطبيقات وإدارة النظام بشكل عام لتقليل الجهد اليدوي وتقليل الأخطاء وتسريع وقت الوصول إلى السوق. ظهرت Ansible، وهي محرك أتمتة قوي مفتوح المصدر، كحل رائد لتحقيق هذه الأهداف. سيتعمق هذا الدليل الشامل في المفاهيم الأساسية لإدارة التكوين باستخدام Ansible، ويغطي كل شيء بدءًا من التثبيت والاستخدام الأساسي وحتى التقنيات المتقدمة وأفضل الممارسات.

ما هي إدارة التكوين؟

إدارة التكوين (CM) هي عملية إدارة ومراقبة التغييرات التي تطرأ على تكوين أنظمة تكنولوجيا المعلومات بشكل منهجي. فهو يضمن تكوين الأنظمة باستمرار وفقًا للمعايير المحددة، بغض النظر عن حجمها أو تعقيدها. تشمل الجوانب الرئيسية لإدارة التكوين ما يلي:

• البنية التحتية كتعليمات برمجية (IaC): تمثيل تكوينات البنية التحتية كتعليمات برمجية، مما يتيح التحكم في الإصدار والتكرار والنشر الآلي.
• تكوين الحالة المطلوبة (DSC): تحديد الحالة المطلوبة للنظام وفرض هذه الحالة تلقائيًا.
• قوة الإعادة: التأكد من أن تطبيق نفس التكوين عدة مرات ينتج نفس النتيجة.
• التحكم في الإصدار: تتبع التغييرات التي تطرأ على التكوينات بمرور الوقت، مما يتيح التراجع إلى الحالات السابقة.
• الأتمتة: أتمتة المهام المتكررة، مثل تثبيت البرامج وتصحيحها وتحديثات التكوين.

لماذا تختار Ansible؟

تتميز Ansible عن أدوات إدارة التكوين الأخرى ببساطتها وهندستها المعمارية الخالية من الوكلاء وقدراتها القوية. فيما يلي بعض الأسباب المقنعة لاختيار Ansible:

• هندسة معمارية خالية من الوكلاء: لا تتطلب Ansible تثبيت وكلاء على الأنظمة المستهدفة. فهو يتصل عبر SSH أو بروتوكولات قياسية أخرى، مما يبسط النشر ويقلل النفقات العامة. وهذا يبسط الإدارة عبر البيئات المتنوعة، بدءًا من المثيلات السحابية وحتى الخوادم الموجودة في أماكن العمل عبر قارات مختلفة.
• بنية بسيطة وقابلة للقراءة بواسطة الإنسان: تستخدم Ansible YAML (YAML ليست لغة ترميز) لتعريف تعليمات التكوين، مما يجعل كتب التشغيل سهلة الفهم والصيانة.
• وحدات نمطية قوية: توفر Ansible مكتبة واسعة من الوحدات النمطية لإدارة جوانب مختلفة من البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات، بما في ذلك أنظمة التشغيل وقواعد البيانات وخوادم الويب والمنصات السحابية.
• قوة الإعادة: تضمن Ansible تطبيق التكوينات فقط عند الضرورة، مما يمنع التغييرات غير المقصودة.
• قابلية التوسع: يمكن لـ Ansible إدارة البيئات الصغيرة إلى الكبيرة بكفاءة.
• مفتوحة المصدر: Ansible هي أداة مفتوحة المصدر مع مجتمع كبير ونشط، مما يوفر دعمًا وموارد واسعة.
• دعم المجتمع: يضمن المجتمع المزدهر التطوير المستمر والحلول المتاحة بسهولة للمشاكل الشائعة ومكتبة واسعة من الوحدات النمطية والأدوار التي طورها المجتمع.

تثبيت Ansible

تثبيت Ansible أمر مباشر. تختلف عملية التثبيت حسب نظام التشغيل الخاص بك.

Linux (Debian/Ubuntu)

            sudo apt update
sudo apt install software-properties-common
sudo apt-add-repository --yes --update ppa:ansible/ansible
sudo apt install ansible

            

              
                Copy
              
            
          

Linux (Red Hat/CentOS/Fedora)

            sudo dnf install epel-release
sudo dnf install ansible

            

              
                Copy
              
            
          

macOS

            brew install ansible

            

              
                Copy
              
            
          

بعد التثبيت، تحقق من تثبيت Ansible بشكل صحيح عن طريق تشغيل:

            ansible --version

            

              
                Copy
              
            
          

المفاهيم الأساسية في Ansible

يعد فهم المفاهيم الأساسية في Ansible أمرًا ضروريًا لإدارة التكوين الفعالة. وتشمل هذه:

• عقدة التحكم: الجهاز المثبت عليه Ansible والذي يتم منه تنفيذ كتب التشغيل.
• العقد المدارة: الأنظمة المستهدفة التي تديرها Ansible.
• المخزون: قائمة بالعقد المدارة، منظمة في مجموعات. يمكن أن يكون المخزون ملفًا نصيًا بسيطًا أو برنامجًا نصيًا للمخزون الديناميكي يسترجع معلومات العقدة من موفر خدمة سحابية أو مصدر آخر.
• كتب التشغيل: ملفات YAML التي تحدد المهام التي سيتم تنفيذها على العقد المدارة. كتب التشغيل هي جوهر أتمتة Ansible.
• المهام: الإجراءات الفردية التي سيتم تنفيذها على العقد المدارة. تستخدم كل مهمة وحدة Ansible النمطية.
• الوحدات النمطية: وحدات التعليمات البرمجية القابلة لإعادة الاستخدام التي تؤدي مهام محددة، مثل تثبيت الحزم أو إنشاء الملفات أو إدارة الخدمات.
• الأدوار: طريقة لتنظيم وإعادة استخدام كتب التشغيل والمهام ومكونات Ansible الأخرى. تعمل الأدوار على تعزيز modularity وإعادة استخدام التعليمات البرمجية.
• المتغيرات: تُستخدم لتخزين وإعادة استخدام القيم داخل كتب التشغيل. يمكن تعريف المتغيرات على مستوى كتاب التشغيل أو المخزون أو الدور.
• الحقائق: معلومات حول العقد المدارة التي تجمعها Ansible تلقائيًا. يمكن استخدام الحقائق في كتب التشغيل لتخصيص التكوينات بناءً على خصائص الأنظمة المستهدفة.

إنشاء كتاب التشغيل الأول

لنقم بإنشاء كتاب تشغيل بسيط لتثبيت خادم الويب Apache على عقدة مدارة. أولاً، قم بإنشاء ملف مخزون باسم `hosts` مع عنوان IP أو اسم المضيف للعقدة المدارة:

            [webservers]
192.168.1.100

            

              
                Copy
              
            
          

بعد ذلك، قم بإنشاء كتاب تشغيل باسم `install_apache.yml`:

            ---
- hosts: webservers
  become: yes
  tasks:
    - name: Install Apache
      apt:
        name: apache2
        state: present
    - name: Start Apache
      service:
        name: apache2
        state: started
        enabled: yes

            

              
                Copy
              
            
          

في كتاب التشغيل هذا:

• `hosts: webservers` يحدد أن كتاب التشغيل يجب تنفيذه على مجموعة `webservers` المحددة في المخزون.
• `become: yes` يعطي تعليمات لـ Ansible لاستخدام تصعيد الامتياز (sudo) لتنفيذ المهام.
• يحدد قسم `tasks` مهمتين: تثبيت Apache وبدء خدمة Apache.
• تُستخدم الوحدة النمطية `apt` لتثبيت حزمة `apache2`.
• تُستخدم الوحدة النمطية `service` لبدء وتمكين خدمة `apache2`.

لتنفيذ كتاب التشغيل، قم بتشغيل الأمر التالي:

            ansible-playbook -i hosts install_apache.yml

            

              
                Copy
              
            
          

ستتصل Ansible بالعقدة المدارة وتثبيت Apache وبدء الخدمة.

العمل مع الوحدات النمطية

الوحدات النمطية في Ansible هي اللبنات الأساسية للأتمتة. إنها توفر طريقة موحدة للتفاعل مع الأنظمة والتطبيقات المختلفة. تتضمن Ansible مكتبة واسعة من الوحدات النمطية لإدارة أنظمة التشغيل وقواعد البيانات وخوادم الويب والمنصات السحابية والمزيد.

فيما يلي بعض وحدات Ansible النمطية شائعة الاستخدام:

• `apt` (Debian/Ubuntu): يدير الحزم باستخدام مدير حزم `apt`.
• `yum` (Red Hat/CentOS/Fedora): يدير الحزم باستخدام مدير حزم `yum`.
• `file`: يدير الملفات والدلائل.
• `template`: ينشئ ملفات من قوالب Jinja2.
• `service`: يدير الخدمات.
• `user`: يدير حسابات المستخدمين.
• `group`: يدير المجموعات.
• `copy`: ينسخ الملفات إلى العقد المدارة.
• `command`: ينفذ أوامر shell.
• `shell`: ينفذ أوامر shell بخيارات أكثر تقدمًا.
• `cron`: يدير مهام cron.

للعثور على قائمة كاملة بوحدات Ansible النمطية ووثائقها، قم بزيارة موقع وثائق Ansible.

الاستفادة من المتغيرات

تعد المتغيرات ضرورية لجعل كتب التشغيل أكثر مرونة وقابلة لإعادة الاستخدام. إنها تتيح لك تخصيص التكوينات بناءً على بيئات أو عقد مدارة مختلفة. تدعم Ansible عدة أنواع من المتغيرات:

• متغيرات المخزون: محددة في ملف المخزون.
• متغيرات كتاب التشغيل: محددة في كتاب التشغيل.
• متغيرات الدور: محددة داخل الأدوار.
• الحقائق: معلومات يتم جمعها تلقائيًا حول العقد المدارة.
• متغيرات سطر الأوامر: يتم تمريرها إلى الأمر `ansible-playbook` باستخدام الخيار `-e`.

فيما يلي مثال على استخدام متغيرات المخزون:

ملف المخزون (hosts):

            [webservers]
192.168.1.100  webserver_port=80
192.168.1.101  webserver_port=8080

            

              
                Copy
              
            
          

كتاب التشغيل (configure_webserver.yml):

            ---
- hosts: webservers
  become: yes
  tasks:
    - name: Configure webserver
      template:
        src: webserver.conf.j2
        dest: /etc/apache2/sites-available/000-default.conf
      notify: restart_apache

  handlers:
    - name: restart_apache
      service:
        name: apache2
        state: restarted

            

              
                Copy
              
            
          

ملف القالب (webserver.conf.j2):

            <VirtualHost *:{{ webserver_port }}>
    ServerAdmin webmaster@localhost
    DocumentRoot /var/www/html

    ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/error.log
    CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/access.log combined
</VirtualHost>

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يتم تحديد المتغير `webserver_port` في ملف المخزون واستخدامه في قالب Jinja2 لتكوين المضيف الظاهري لخادم الويب.

التنظيم باستخدام الأدوار

توفر الأدوار طريقة لتنظيم وإعادة استخدام كتب التشغيل والمهام ومكونات Ansible الأخرى. الدور هو وحدة أتمتة مستقلة بذاتها يمكن تطبيقها على عقد مدارة متعددة. تعمل الأدوار على تعزيز modularity وإعادة استخدام التعليمات البرمجية وقابلية الصيانة.

يتكون الدور عادةً من الدلائل التالية:

• `tasks`: يحتوي على قائمة المهام الرئيسية للدور.
• `handlers`: يحتوي على معالجات يتم تشغيلها بواسطة المهام.
• `vars`: يحتوي على متغيرات يستخدمها الدور.
• `defaults`: يحتوي على قيم افتراضية للمتغيرات.
• `files`: يحتوي على ملفات ثابتة يتم نسخها إلى العقد المدارة.
• `templates`: يحتوي على قوالب Jinja2 التي تُستخدم لإنشاء ملفات على العقد المدارة.
• `meta`: يحتوي على بيانات تعريف حول الدور، مثل اسمه ومؤلفه والتبعيات.

لإنشاء دور، استخدم الأمر `ansible-galaxy`:

            ansible-galaxy init webserver

            

              
                Copy
              
            
          

سيؤدي هذا إلى إنشاء دليل باسم `webserver` مع بنية الدور القياسية. يمكنك بعد ذلك ملء الدور بالمهام والمعالجات والمتغيرات والملفات والقوالب.

لاستخدام دور في كتاب التشغيل، قم بتضمين الكلمة الأساسية `roles`:

            ---
- hosts: webservers
  become: yes
  roles:
    - webserver

            

              
                Copy
              
            
          

التقنيات المتقدمة

بمجرد إتقان أساسيات Ansible، يمكنك استكشاف المزيد من التقنيات المتقدمة لتعزيز قدرات الأتمتة لديك.

التنفيذ الشرطي

يتيح لك التنفيذ الشرطي تنفيذ المهام فقط عند استيفاء شروط معينة. هذا مفيد لتكييف التكوينات بناءً على خصائص العقد المدارة. يمكنك استخدام الكلمة الأساسية `when` لتحديد شرط لمهمة ما.

            - name: Install Apache only on Debian-based systems
  apt:
    name: apache2
    state: present
  when: ansible_os_family == "Debian"

            

              
                Copy
              
            
          

الحلقات

تتيح لك الحلقات تنفيذ مهمة عدة مرات بقيم مختلفة. هذا مفيد للتكرار على قوائم الحزم أو المستخدمين أو العناصر الأخرى. يمكنك استخدام الكلمة الأساسية `loop` لتحديد قائمة بالقيم.

            - name: Install multiple packages
  apt:
    name: "{{ item }}"
    state: present
  loop:
    - apache2
    - php
    - mysql-server

            

              
                Copy
              
            
          

المعالجات

المعالجات هي مهام يتم تنفيذها فقط عند إخطار مهمة أخرى بها. هذا مفيد لإعادة تشغيل الخدمات أو تنفيذ إجراءات أخرى يجب تشغيلها فقط عند حدوث تغيير في التكوين. يمكنك استخدام الكلمة الأساسية `notify` لإخطار المعالج.

            - name: Configure webserver
  template:
    src: webserver.conf.j2
    dest: /etc/apache2/sites-available/000-default.conf
  notify: restart_apache

handlers:
  - name: restart_apache
    service:
      name: apache2
      state: restarted

            

              
                Copy
              
            
          

معالجة الأخطاء

تعد معالجة الأخطاء المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان موثوقية الأتمتة الخاصة بك. توفر Ansible عدة طرق للتعامل مع الأخطاء:

• `ignore_errors`: يسمح بفشل مهمة دون إيقاف تنفيذ كتاب التشغيل.
• `rescue`: يحدد مجموعة من المهام التي سيتم تنفيذها عند فشل مهمة.
• `block`: يجمع مجموعة من المهام معًا، مما يتيح لك تحديد معالج أخطاء مشترك للكتلة بأكملها.

            - block:
    - name: Install a package
      apt:
        name: some_package
        state: present
  rescue:
    - name: Handle the error
      debug:
        msg: "An error occurred while installing the package"

            

              
                Copy
              
            
          

Ansible Tower/AWX

Ansible Tower (تجاري) وAWX (مفتوح المصدر) هما واجهتا مستخدم قائمة على الويب لـ Ansible. أنها توفر ميزات مثل:

• إدارة مركزية: إدارة مشاريع ومخزونات وبيانات اعتماد Ansible في مكان واحد.
• التحكم في الوصول المستند إلى الأدوار: التحكم في من يمكنه الوصول إلى كتب التشغيل وتنفيذها.
• الجدولة: جدولة كتب التشغيل ليتم تشغيلها تلقائيًا في أوقات محددة.
• واجهة برمجة تطبيقات الويب: دمج Ansible مع الأنظمة الأخرى باستخدام واجهة برمجة تطبيقات REST.
• المراقبة في الوقت الفعلي: مراقبة تنفيذ كتاب التشغيل في الوقت الفعلي.

يبسط Ansible Tower/AWX إدارة بيئات Ansible، خاصة في المؤسسات الكبيرة التي لديها فرق ومشاريع متعددة. إنها توفر نقطة مركزية لإدارة مهام سير العمل الخاصة بالأتمتة، وتحسين التعاون وتعزيز الأمان.

Ansible Galaxy

Ansible Galaxy هو مستودع للأدوار والمجموعات المبنية مسبقًا والتي يمكن استخدامها لتسريع جهود الأتمتة الخاصة بك. يوفر طريقة ملائمة لاكتشاف وإعادة استخدام المحتوى الذي طوره المجتمع. يمكنك استخدام الأمر `ansible-galaxy` للبحث عن الأدوار والمجموعات وتنزيلها وتثبيتها من Ansible Galaxy.

            ansible-galaxy search webserver
ansible-galaxy install geerlingguy.apache

            

              
                Copy
              
            
          

يمكن أن يوفر لك استخدام الأدوار من Ansible Galaxy الوقت والجهد من خلال الاستفادة من خبرة مجتمع Ansible. ومع ذلك، من المهم مراجعة الأدوار بعناية قبل استخدامها للتأكد من أنها تلبي معايير الأمان والجودة الخاصة بك.

أفضل الممارسات

يعد اتباع أفضل الممارسات أمرًا ضروريًا لإنشاء أتمتة Ansible قوية وقابلة للصيانة. فيما يلي بعض التوصيات:

• استخدام التحكم في الإصدار: قم بتخزين كتب التشغيل والأدوار وملفات المخزون في نظام التحكم في الإصدار مثل Git. يتيح لك ذلك تتبع التغييرات والتعاون مع الآخرين والرجوع إلى الإصدارات السابقة.
• كتابة كتب تشغيل قوة الإعادة: تأكد من أن كتب التشغيل الخاصة بك قوة الإعادة، مما يعني أن تطبيق نفس التكوين عدة مرات ينتج نفس النتيجة. هذا يمنع التغييرات غير المقصودة ويضمن الاتساق.
• استخدام الأدوار: قم بتنظيم كتب التشغيل الخاصة بك في أدوار لتعزيز modularity وإعادة استخدام التعليمات البرمجية.
• استخدام المتغيرات: استخدم المتغيرات لجعل كتب التشغيل الخاصة بك أكثر مرونة وقابلة لإعادة الاستخدام.
• اختبار كتب التشغيل الخاصة بك: اختبر كتب التشغيل الخاصة بك بدقة قبل نشرها في الإنتاج. استخدم أدوات مثل Molecule لأتمتة الاختبار.
• تأمين بيانات الاعتماد الخاصة بك: قم بحماية بيانات اعتماد Ansible الخاصة بك، مثل مفاتيح SSH وكلمات المرور. استخدم Ansible Vault لتشفير البيانات الحساسة.
• توثيق كتب التشغيل الخاصة بك: قم بتوثيق كتب التشغيل الخاصة بك بوضوح وإيجاز. سيجعل هذا من السهل على الآخرين فهم الأتمتة الخاصة بك وصيانتها.
• الحفاظ على تحديث Ansible: ابق على اطلاع بأحدث إصدارات Ansible للاستفادة من الميزات الجديدة وإصلاحات الأخطاء وتصحيحات الأمان.
• اعتماد اتفاقية تسمية متسقة: استخدم اتفاقية تسمية واضحة ومتسقة لكتب التشغيل والأدوار والمتغيرات الخاصة بك. سيؤدي هذا إلى تحسين إمكانية القراءة وقابلية الصيانة.
• مراقبة الأتمتة الخاصة بك: راقب تنفيذ كتب التشغيل الخاصة بك لتحديد أي مشاكل وحلها. استخدم Ansible Tower/AWX أو أدوات المراقبة الأخرى لتتبع تنفيذ كتاب التشغيل والأداء.

أمثلة واقعية

يمكن استخدام Ansible لأتمتة مجموعة واسعة من مهام تكنولوجيا المعلومات. فيما يلي بعض الأمثلة الواقعية:

• توفير البنية التحتية السحابية: أتمتة إنشاء وتكوين الأجهزة الظاهرية والشبكات والتخزين في البيئات السحابية مثل AWS وAzure وGoogle Cloud. على سبيل المثال، يمكن لشركة عالمية استخدام Ansible لتوفير بيئات متطابقة تلقائيًا في مناطق سحابية متعددة، مما يضمن التكرار ويقلل من زمن الوصول للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.
• نشر التطبيقات: أتمتة نشر التطبيقات على خوادم متعددة، بما في ذلك تطبيقات الويب وقواعد البيانات والخدمات الصغيرة. ضع في اعتبارك شركة تجارة إلكترونية متعددة الجنسيات تقوم بنشر تعليمات برمجية جديدة في وقت واحد على الخوادم في أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا.
• إدارة التكوين: فرض تكوينات متسقة عبر جميع الأنظمة، بما في ذلك إعدادات نظام التشغيل وإصدارات البرامج وسياسات الأمان. يمكن أن يشمل ذلك توحيد إعدادات الأمان عبر جميع أجهزة الكمبيوتر المحمولة للموظفين، بغض النظر عن موقعهم.
• أتمتة الأمان: أتمتة مهام الأمان مثل تصحيح الثغرات الأمنية وإدارة جدران الحماية وتدقيق الأنظمة للامتثال. على سبيل المثال، تطبيق تصحيحات الأمان تلقائيًا على جميع الخوادم بعد الإعلان عن ثغرة أمنية، مما يضمن استجابة سريعة للتهديدات المحتملة.
• إدارة قواعد البيانات: أتمتة مهام قاعدة البيانات مثل النسخ الاحتياطية والاستعادة وتحديثات المخطط. يمكن لمؤسسة مالية استخدام Ansible لأتمتة النسخ الاحتياطية لقاعدة البيانات الليلية عبر مواقع جغرافية متعددة.
• أتمتة الشبكة: أتمتة مهام تكوين الشبكة مثل تكوين أجهزة التوجيه والمحولات وجدران الحماية. تخيل شركة اتصالات تستخدم Ansible لتكوين أجهزة الشبكة تلقائيًا في أبراج الخلايا التي تم نشرها حديثًا.

خاتمة

Ansible هو محرك أتمتة قوي ومتعدد الاستخدامات يمكنه تحسين كفاءة وموثوقية عمليات تكنولوجيا المعلومات لديك بشكل كبير. من خلال إتقان المفاهيم الأساسية لـ Ansible، والاستفادة من وحداته النمطية وأدواره، واتباع أفضل الممارسات، يمكنك أتمتة مجموعة واسعة من المهام وتبسيط إدارة البنية التحتية الخاصة بك. مع استمرار المؤسسات في تبني DevOps والحوسبة السحابية، ستلعب Ansible دورًا متزايد الأهمية في تمكين الأتمتة وتسريع التحول الرقمي. سواء كنت شركة ناشئة صغيرة أو مؤسسة كبيرة ذات حضور عالمي، يمكن أن تساعدك Ansible في تحقيق قدر أكبر من الكفاءة والاتساق وخفة الحركة في عمليات تكنولوجيا المعلومات لديك، مما يؤدي في النهاية إلى ميزة تنافسية في السوق. المفتاح هو البدء صغيرًا والتجربة وتوسيع جهود الأتمتة تدريجيًا مع اكتساب الخبرة والثقة. احتضن قوة Ansible واطلق العنان للإمكانات الكاملة للبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الخاصة بك.