配置管理简介

本文介绍了配置管理在IT中的重要性，自动化在服务器配置中的核心作用，以及Puppet、Ansible和Chef等工具的运用。文章强调了配置管理带来的好处，如快速部署、恢复和环境一致性，以及选择配置管理工具时需要考虑的因素。

简介

作为一个更广泛的主题，配置管理（CM）是指以系统性的方式处理系统变化的过程，以便系统随时间保持完整性。尽管这个过程并非起源于IT行业，但这个术语通常被广泛用来指代服务器配置管理。

自动化在服务器配置管理中扮演着至关重要的角色。它是用来使服务器达到先前由工具特定语言和特性定义的理想状态的机制。实际上，自动化是服务器配置管理的核心，这就是为什么通常也会将配置管理工具称为_自动化工具_或_IT自动化工具_。

用来描述配置管理工具实现的自动化特性的另一个常见术语是_服务器编排_或_IT编排_，因为这些工具通常能够从中央控制器机器管理一个到数百台服务器。

市场上有许多配置管理工具可供选择。Puppet、Ansible、Chef和Salt都是受欢迎的选择。尽管每个工具都有其自身的特点并以稍微不同的方式工作，但它们都是出于同样的目的：确保系统的状态与您的配置脚本描述的状态相匹配。

服务器配置管理的好处

尽管使用配置管理通常需要比手动系统管理更多的初始规划和努力，但除了最简单的服务器基础架构外，它都将通过提供的好处得到改善。举几个例子：

快速部署新服务器

每当需要部署新服务器时，配置管理工具可以自动化大部分，如果不是全部的部署过程。自动化使得部署速度更快、更高效，因为它允许繁琐的任务比任何人都能更快、更准确地执行。即使有适当和彻底的文档，手动部署Web服务器，例如，可能需要几个小时，而使用配置管理/自动化则只需几分钟。

从关键事件中快速恢复

快速部署带来另一个好处：从关键事件中快速恢复。当服务器由于未知情况而下线时，可能需要几个小时才能对系统进行适当的审计并找出到底发生了什么。在这种情况下，部署替代服务器通常是让您的服务快速恢复在线的最安全方式，同时对受影响的服务器进行详细检查。通过配置管理和自动化，这可以以快速可靠的方式完成。

不再有独特的服务器

乍一看，手动系统管理可能似乎是部署和快速修复服务器的简单方式，但它往往是有代价的。随着时间的推移，如果过程不是自动化的，确切地知道服务器上安装了什么以及进行了哪些更改可能变得极其困难。手动的临时修复、配置调整和软件更新可能会使服务器变成独特的_雪花_，难以管理，甚至更难复制。通过使用配置管理工具，为启动新服务器或更新现有服务器所需的过程将全部记录在配置脚本中。

服务器环境的版本控制

一旦将服务器设置转换为一组配置脚本，您将能够将您通常用于软件源代码的许多工具和工作流应用于服务器环境。

版本控制工具，如Git，可用于跟踪对配置的更改，并为脚本的旧版本维护单独的分支。您还可以使用版本控制来实施对配置脚本的_代码审查_政策，其中任何更改都应该作为拉取请求提交，并在被接受之前经过项目负责人的批准。这种做法将为您的基础架构设置增加额外的一致性。

复制环境

配置管理使得复制具有完全相同软件和配置的环境变得微不足道。这使您能够有效地构建一个多阶段的生态系统，包括生产、开发和测试服务器。您甚至可以使用本地虚拟机进行开发，这些虚拟机是使用相同的配置脚本构建的。这种做法将最大程度地减少由环境差异引起的问题，这些问题在应用部署到生产环境或在具有不同机器设置（不同的操作系统、软件版本和/或配置）的同事之间共享时经常发生。

配置管理工具概述

尽管每个_CM_工具都有自己的术语、理念和生态系统，它们通常共享许多特征并具有类似的概念。

大多数配置管理工具使用控制器/主节点和节点/代理模型。基本上，控制器根据在您的配置脚本中定义的一系列指令或_任务_来指导节点的配置。

下面是大多数服务器配置管理工具中常见的特性：

自动化框架

每个CM工具都提供特定的语法和一组功能，您可以使用它们来编写配置脚本。大多数工具都具有使其语言类似于传统编程语言的特性，但以简化的方式。变量、循环和条件语句是为了便于创建更多功能的配置脚本而提供的常见特性。

可幂等行为

配置管理工具会跟踪资源的状态，以避免重复执行之前执行过的任务。如果某个软件包已经安装，工具就不会再次尝试安装它。其目标是在每次配置运行后，系统都能达到（或保持）期望的状态，即使你运行多次也是如此。这就是将这些工具特征化为具有_幂等行为_的原因。不过，并非所有情况下都强制执行这种行为。

系统事实

配置管理工具通常会提供有关正在配置的系统的详细信息。这些数据可以通过全局变量（称为_事实_）获得。它们包括网络接口、IP 地址、操作系统和发行版等内容。每个工具都会提供不同的_事实_集。它们可以用于使配置脚本和模板更适应多个系统。

模板系统

大多数配置管理工具都会提供内置的模板系统，用于简化配置文件和服务的设置。模板通常支持变量、循环和条件语句，以最大程度地提高灵活性。例如，你可以使用模板轻松地在 Apache 中设置新的虚拟主机，同时可以在多个服务器安装中重用同一个模板。模板不应只包含硬编码的静态值，而应包含可从主机到主机变化的值的占位符，例如 NameServer 和 DocumentRoot。

可扩展性

尽管配置脚本可以非常专门化地满足特定服务器的需求和要求，但在许多情况下，你可能会有类似的服务器设置或可以在多个服务器之间共享的设置部分。大多数配置工具都会提供简单地重用和共享你的配置设置的方式，如模块或插件。

第三方模块和插件通常很容易在互联网上找到，特别是对于常见的服务器设置，如安装 PHP web 服务器。配置管理工具往往会围绕它们建立一个强大的社区，鼓励用户分享他们的自定义扩展。使用其他用户提供的扩展可以节省大量时间，同时也是学习如何使用你选择的工具解决常见问题的绝佳方式。

选择配置管理工具

市场上有许多配置管理工具，每个工具都具有不同的功能集和不同的复杂性水平。流行的选择包括 Chef、Ansible 和 Puppet。首要挑战是选择一个适合你需求的工具。

在做出选择之前，有几件事情你应该考虑：

基础设施复杂性

大多数配置管理工具都需要一个最低层次的层次结构，包括一个控制器机器和一个将由其管理的节点。例如，Puppet 需要在每个节点上安装一个_代理_应用程序，并在控制器机器上安装一个_主_应用程序。另一方面，Ansible 具有分散的结构，不需要在节点上安装额外的软件，而是依赖于 SSH 来执行配置任务。对于较小的项目，简化的基础设施可能看起来更合适，但重要的是要考虑诸如可扩展性和安全性等方面，这些可能不会被工具所强制执行。

有些工具可能有更多的组件和移动部分，这可能会增加基础设施的复杂性，影响学习曲线，并可能增加总体实施成本。

学习曲线

如本文前面提到的，配置管理工具提供自定义语法，有时使用特定领域语言（DSL），以及一组构成其自动化框架的功能。与传统的编程语言一样，一些工具可能需要更高的学习曲线才能掌握。基础设施要求也可能影响工具的复杂性以及你能够多快看到投资回报。

成本

大多数配置管理工具提供免费或开源版本，还有付费订阅提供高级功能和服务。一些工具的限制可能比其他工具更多，因此根据你的具体需求以及基础设施的增长情况，你可能最终不得不为这些服务付费。你还应该考虑培训作为潜在的额外成本，这不仅是金钱成本，还包括团队熟悉你最终选择的工具所需的时间。

高级工具

如前所述，大多数工具提供付费服务，包括支持、扩展和高级工具。重要的是要分析你的具体需求、你的基础设施规模，以及是否有必要使用这些服务。例如，管理面板是这些工具提供的常见服务，它们可以极大地简化从一个中心点管理和监控所有服务器的过程。即使你目前还不需要这样的服务，也要考虑未来可能需要的选择。

社区和支持

强大而友好的社区对于支持和文档非常有用，因为用户通常乐于与其他用户分享他们的知识和扩展（模块、插件和配置脚本）。这可以帮助加快你的学习曲线，避免额外的支持或培训成本。

热门工具概览

下表将快速概述当今市场上三种最流行的配置管理工具：Ansible、Puppet 和 Chef 之间的主要区别。

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结论

配置管理可以通过提供自动化流程的框架并跟踪对系统环境所做的更改，从而显著改善服务器的完整性。在本系列的下一篇指南中，我们将看到如何使用 Ansible 工具实践实施配置管理策略。