對於壹個開發人員來講，可能運維並不是自己的職責所在。但是作為壹名開發人員，卻不能不了解自動化運維的整個流程。因為對於壹個信息系統而言，開發和運維本質是壹體的，尤其對於壹些小公司來講，可能運維人員本身就是開發人員抽空兼任的。
而自動化運維，本質上是介於開發和運維之間的，是運維和開發的交集，甚至很多時候都要寫不少代碼。因此，任何壹個開發人員，都需要有自動化運維的相關知識。
壹個了解好的開發人員，即使自己不做運維相關的工作，也能夠知道自己在將項目交付給運維人員的時候，哪些東西是重要的，那些是必須配置的等等。然而在實際工作中，往往開發人員會給運維人員留下壹些坑，壹些只有他自己知道，而運維人員不知道的東西。導致運維人員自己試了很多次發現不行的時候，找到開發人員，開發人員研究了壹下才會告訴他，在某某環境中必須用哪個端口之類的。這樣不僅白白浪費了運維人員的時間，也增加了很多溝通的工作量。
反過來也是如此，壹些現場的問題如果運維人員不能現場給出問題的定位。對於開發人員來講是非常難以復現的。比如之前有某家企業，運維人員在客戶現場發現問題。費了很大力氣從客氣的內網裏面把日誌導出來，發給開發人員，結果開發人員仔細研究了日誌之後，發現是網不通的問題。開發人員顯然是不可能知道為啥網不通的，搞不好是壓根沒連網線。
所以今天我們來聊壹聊，對於壹個程序員來講，需要了解的自動化運維的那些事。
壹、自動化運維的概念
隨著信息時代的持續發展，初期的幾臺服務器已經發展成為了龐大的數據中心，單靠人工已經無法滿足在技術、業務、管理等方面的要求。壹個運維人員手工配置幾臺服務器還可能。配置幾百上千臺服務器那就累死了，還容易出錯。那麽就需要對運維工作進行標準化、自動化、架構優化、過程優化等。從面降低運維服務成本。其中，自動化最開始作為代替人工操作為出發點的訴求被廣泛研究和應用。
所謂自 動化運維，即在最少的人工幹預下，結合運用腳本與第三方工具，保證業務系統7*24小時高效穩定運行 。這是所有業務系統運維的終極目標。
按照運維的發展成熟度來看， 運維大致可分為三個階段 ：
（1）依靠純手工，重復地進行軟件的部署與運維；
（2）通過編寫腳本，方便地進行軟件的部署與運維；
（3）借助第三方工具，高效地進行軟件的部署與運維；
二、自動化運維需要解決的問題
自動化運維通常來講，需要解決以下幾個問題： 自動部署配置、風險事前預警、故障事中解決、和故障事後管理 。
三、自動化運維的常用工具
自動化運維常用的工具包括以下幾種：
1、Ansible
ansible是基於Python開發的自動化運維工具，集合了眾多運維工具（puppet、cfengine、chef、func、fabric）的優點，實現了批量系統配置、批量程序部署、批量運行命令等功能。
ansible具有如下壹些特性：
(1)模塊化：調用特定的模塊，完成特殊的任務。
(2)Paramiko(python對ssh的實現)，PyYaml，jinja2(模塊語言)三個關鍵模塊。
(3)支持自定義模塊，可使用任何編程語言寫模塊。
(4)基於python語言實現。
(5)部署簡單，基於python和SSH(默認已安裝)，agentless，無需代理不依賴KPI(無需SSL)。
(6)安全，基於OpenSSH
(7)冪等性：壹個任務執行壹次和執行n遍效果壹樣，不因重復執行帶來意外情況。
(8)支持playbook編排任務，YAML格式，編排任務，支持豐富的數據結構。
(9)較強大的多層解決方案role。
2、Chef
Chef是壹個功能強大的自動化工具，可以部署，修復和更新以及管理服務器和應用程序到任何環境。
Chef 主要分為三個部分 Chef Server、Workstation 以及 Chef Client。用戶在 Workstation 上編寫 Cookbook。然後，通過 knife 命令上傳到 Chef Server。最後，在 Chef Client 上面實施安裝和部署工作。所以，對於 Cookbook 地編寫在整個自動化部署中起到了重要的作用。
Chef Server 包含所有配置數據，並存儲描述Chef-Client中每個Nodes的Recipe，Cookbook和元數據。配置詳細信息通過Chef-Client提供給Nodes。所做的任何更改都必須通過Chef Server進行部署。在推送更改之前，它通過使用授權密鑰來驗證Nodes和Workstations是否與服務器配對，然後允許Workstations和Nodes之間進行通信。
Workstations 用於與Chef-server進行交互，還用於與Chef-nodes進行交互。它還用於創建Cookbook。Workstations是所有交互發生的地方，在這裏創建，測試和部署Cookbook，並在Workstations中測試代碼。
Chef命令行工具 是創建，測試和部署Cookbook的地方，並通過此策略將其上載到Chef Server。
Knife 用於與ChefNodes進行交互。
Test Kitchen 用於驗證Chef代碼
Chef-Repo 是壹個通過Chef命令行工具在其中創建，測試和維護Cookbook的存儲庫。
Nodes 由Chef管理，每個Nodes通過在其上安裝Chef-Client進行配置。 ChefNodes 是壹臺機器，例如物理雲，雲主機等。
Chef-Client 負責註冊和認證Nodes，構建Nodes對象以及配置Nodes。Chef-Client在每個Nodes上本地運行以配置該Nodes。
Cookbook 是Chef 框架的重要基礎功能之壹。在 Chef Server 對目標機器做安裝部署的時候，是通過 Runlist。而 Runlist 裏面又包含了壹個壹個具體的 Cookbook，所以，最終對壹個目標機器的部署任務就落到了 Cookbook 上。而對於 Cookbook 來說，其中包含了多個組件，我們可以將 Cookbook 簡單地理解成壹個容器或者可以理解為壹個包，裏面包含了 recipes、files、templates、libraries、metadata 等信息。這些信息用於配置我們的目標機器。
3、Puppet
puppet是壹種Linux、Unix平臺的集中配置管理系統，所謂配置管理系統，就是管理其裏面諸如文件、用戶、進程、軟件包等資源。它可以運行在壹臺服務器端，每個客戶端通過SSL證書連接到服務端，得到本機器的配置列表，然後根據列表來完成配置工作，所以如果硬件性能比較高，維護管理上千上萬臺機器是非常輕松的，前提是客戶端的配置、服務器路徑、軟件需要保持壹致。
客戶端Puppet會調用本地facter，facter探測出該主機的常用變量，例如主機名、內存大小、IP地址等。然後Puppetd把這些信息發送到Puppet服務端；
Puppet服務端檢測到客戶端的主機名，然後會檢測manifest中對應的node配置，並對這段內容進行解析，facter發送過來的信息可以作為變量進行處理；
Puppet服務器匹配Puppet客戶端相關聯的代碼才能進行解析，其他的代碼不解析，解析分為幾個過程，首先是語法檢查，然後會生成壹個中間的偽代碼，之後再把偽代碼發給Puppet客戶端；
Puppet客戶端接收到偽代碼之後就會執行，執行完後會將執行的結果發送給Puppet服務器；
Puppet服務端再把客戶端的執行結果寫入日誌。
4、Saltstack
SaltStack是基於python開發的壹套C/S自動化運維工具。部署輕松，擴展性好，很容易管理上萬臺服務器，速度夠快。與服務器之間的交流,以毫秒為單位。SaltStack提供了壹個動態基礎設施通信總線用於編排,遠程執行、配置管理等等。它的底層使用ZeroMQ消息隊列pub/sub方式通信，使用SSL證書簽發的方式進行認證管理，傳輸采用AES加密。
在saltstack架構中服務器端叫Master，客戶端叫Minion。
在Master和Minion端都是以守護進程的模式運行，壹直監聽配置文件裏面定義的ret_port(接受minion請求)和publish_port(發布消息)的端口。當Minion運行時會自動連接到配置文件裏面定義的Master地址ret_port端口進行連接認證。
saltstack除了傳統的C/S架構外，其實還有壹種叫做masterless的架構，其不需要單獨安裝壹臺 master 服務器，只需要在每臺機器上安裝 Minion端，然後采用本機只負責對本機的配置管理機制服務的模式。
saltstack提供如下壹些功能：
（1）遠程執行：（批量執行命令）在master上執行命令時，會在所有的minion上執行。
（2）配置管理/狀態管理 ：（描述想到達到的狀態，saltstack就會去執行）
（3）雲管理(cloud)：用於管理雲主機
（4）事件驅動：被動執行，當達到某個值會自動觸發
這四種自動化運維工具的比較如下，現在主流的基本上ansible和saltstack用的多壹些：