CMDB 容器

1.什么是cmdb

　　配置管理数据库 ,存储基础设备的各种信息配置等

　　CMDB可以存储并自动发现整个IT网络上的各种信息，比如一个IT网络上有多少台服务器、多少存储、设备的品牌、资产编号、维护人员、所属部门、服务器上运营什么操作系统、操作系统的版本、操作系统上有哪些应用、每个应用的版本等等，不仅如此，CMDB还有一个非常重要的功能——存储不同资源之间的依赖关系，如果网络上某个节点出现问题（比如某个服务器down了），通过CMDB，可以判断因此受到影响的业务

　　CMDB由三个部分实现 : api系统(django)   +  资产采集系统   +  后台管理系统

 

2.知识点分解

　　1)django实现api ,python普通项目实现client ,完成二者间的通信

　　　　api使用Django提供的rest_framwork模块

　　　　　　APIView避免csrf对post的限制

　　　　　　request.data中存放了客户端post请求的数据

　　　　　　Response方法将数据进行json转换

　　　　client使用requests和json模块

　　　　　　requests.get对api发起get请求获取到的数据可以使用content拿出Byte类型

　　　　　　requests.post对api发起post提交数据必须提交json编码后的类型 

###api
##路由
urlpatterns = [
    url(r'^asset/', views.Asset.as_view()),
]
##视图函数
from django.shortcuts import render, HttpResponse
from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.response import Response

class Asset(APIView):
    def get(self, request):
        server_info = ['master1', 'master2']
        return Response(server_info)

    def post(self, request):
        print(request.data)
        return HttpResponse('200ok')

###client端
import requests
import json

client_info = {'hostname': 'c1.com'}

r1 = requests.get(
    url='http://127.0.0.1:8000/api/asset/'
)

r1_data = json.loads(r1.content.decode('utf-8'))

print(r1_data)
　　
r2 = requests.post(　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　###post提交数据一定要加请求头部标记json格式
    url='http://127.0.0.1:8000/api/asset/',
    data=json.dumps(client_info).encode('utf-8'),
    headers={
        'content-type': 'application/json'
    }
)

 　　2)通过字符串加载文件中的类 ,实现开放封闭必备小点

　　　　我们如何在配置中定义使用哪个文件中的类呢 ,使用字典 ,以点分割 目录.文件.类名

　　　　如 : agent模式对应了一个字符串它对应了 /src/engine/agent.py文件中的AgentHandler类

###settings.py
ENGINE = 'agent'

ENGINE_DICT = {
    'agent': 'src.engine.agent.AgentHandler',
    'ssh': 'src.engine.ssh.SSHHandler',
}

####设计一个函数完成从文件中获取类

import importlib
def import_string(class_string):
    """
        根据配置中字符串获取文件中的类
    :param 'src.engine.agent.AgentHandler',
    module, engine =  src.engine.agent 和 AgentHandler
    importlib.import_module()就是import src.engine.agent
    engine_class = 反射获取到AgentHandler类
    """
    module, engine = class_string.rsplit('.', maxsplit=1)
    module_file = importlib.import_module(module)
    engine_class = getattr(module_file, engine)
    return engine_class

 

3.CMDB资产采集系统简单实现要点

　　采集模式engine
　　　　agent模式 ,每台主机安装client ,执行命令将采集的数据上报api
　　　　中控机模式(ssh ansible) ,使用一台机器远程所有的主机 ,执行命令完成资产采集 ,再将数据上报api
　　　　调用issa层的api接口直接获取基础设备信息

　　程序设计思想

　　　　开放封闭原则 ,代码封闭 ,配置开放(定义当前的使用的engine与plugin),支持扩展

　　程序设计关注点

　　　　资产采集

　　　　　　engine采集模式可扩展 (抽象接口)

　　　　　　plugin命令插件可扩展 (抽象接口)

　　　　唯一标识
　　　　错误处理
　　　　日志

 

4.CMDB资产采集系统简单实现代码

　　1)API端后续完善 ,先使用标题2-1的api

　　2)新建项目 ,完善常规目录

　　3)程序入口/bin/client

　　　　执行run()

import os
import sys
sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))

from src.script import run

if __name__ == '__main__':
    run()

　　4)资产采集上报入口/src/script

　　　　定义run()

　　　　根据配置settings实例化engine的对象 ,并执行对象的handler方法

from conf import settings
from lib.import_class import import_string    #标题2-2的根据配置字符串取类

def run():
    """资产采集入口"""
    engine_path = settings.ENGINE_DICT.get(settings.ENGINE)
    engine_class = import_string(engine_path)                     
    obj = engine_class()
    obj.handler()

　　5)采集模式engine实现handler()方法

　　　　定义基类约束BaseHandler() 要求每个engine必须有handler()完成采集与上报, cmd()完成调用命令窗口

　　　　定义基类简化ssh这一类的插件SSHandSaltHandler(BaseHandler)  ,这一类的handler()方法都是从api获取主机列表 ,远程采集设备信息 ,再提交api ,所以会出现同时对很多的主机进行连接 ,这里使用线程池

import requests
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
from ..plugins import get_server_info
import json


class BaseHandler():
    """
    定义engine的基类 ,每个engine都要有这两个方法
    """

    def handler(self):
        raise NotImplementedError('handler() must be Implemented')

    def cmd(self, command, hostname=None):
        raise NotImplementedError('cmd() must be Implemented')


class SShandSaltHandler(BaseHandler):
    """
    简化ssh这一类engine的代码
    """

    def handler(self):
        # 1.获取主机列表
        r1 = requests.get(
            url='http://127.0.0.1:8000/api/asset/',
        )
        host_list = r1.json()

        # 2.创建线程池
        pool = ThreadPoolExecutor(20)

        # 3.提交任务给线程池
        for hostname in host_list:
            pool.submit(self.task, hostname)

    def task(self, hostname):
        """线程池任务"""
        info = get_server_info(self, hostname)
        r1 = requests.post(
            url='http://127.0.0.1:8000/api/asset/',
            data=json.dumps(info).encode('gbk'),
            headers={
                'content-type': 'application/json'
            }
        )

　　　　engine--agent模式实现handler()

　　　　　　cmd()方法使用subprocess模块完成本地命令调用

from src.engine.base import BaseHandler
from ..plugins import get_server_info
import requests
import json


class AgentHandler(BaseHandler):
    """定义cmd窗口 ,操控资产采集 + 上报"""

    def cmd(self, command, hostname=None):
        import subprocess
        return subprocess.getoutput(command)

    def handler(self):
        info = get_server_info(self)
        r1 = requests.post(
            url='http://127.0.0.1:8000/api/asset/',
            data=json.dumps(info).encode('gbk'),
            headers={
                'content-type': 'application/json'
            }
        )

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　　　　engine--ssh模式实现handler()

　　　　　　cmd()方法使用paramiko模块完成远程命令调用 (秘钥需要配置在settings中)

from src.engine.base import SShandSaltHandler
from conf import settings


class SSHandler(SShandSaltHandler):
    """仅定义cmd即可 ,采集与上报在父类中"""

    def cmd(self, command, hostname=None):
        import paramiko
        private_key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file(settings.SSH_PRIVATE_KEY)
        ssh = paramiko.SSHClient()
        ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
        ssh.connect(hostname=hostname, port=settings.SSH_PORT, username=settings.SSH_USER, pkey=private_key)
        stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command(command)
        result = stdout.read()
        ssh.close()
        return result

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　　6)handler方法中的数据采集使用了get_server_info()方法

　　　　script.py与__init__有异曲同工之处 ! 依据配置应用不同插件

from conf import settings
from lib.import_class import import_string

def get_server_info(handler, hostname=None):
    """采集信息入口"""
    info = {}
    for name, path in settings.PLUGINS_DICT.items():
        """
        {'disk':'src.plugins.disk.Disk'}
        """
        plugin_class = import_string(path)
        obj = plugin_class()
        info = obj.process(handler, hostname)
    return info

　　7)命令插件plugins实现process()方法

　　　　定义基类约束BasePlugin

　　　　　　增加debug属性判断是否为调试模式 ,增加项目根路径

　　　　　　每个命令插件都要分为window与linux的具体系统判断执行什么命令

from conf import settings

class BasePlugin:
    def __init__(self):
        self.debug = settings.DEBUG
        self.base_dir = settings.BASE_DIR

    def get_os(self, handler, hostname=None):  ## 调试
        # os = handler.cmd('命令',hostname)
        return 'linux'

    def win(self, handler, hostname=None):
        raise NotImplementedError('win() must be Implemented')

    def linux(self, handler, hostname=None):
        raise NotImplementedError('linux() must be Implemented')

    def process(self, handler, hostname=None):
        os = self.get_os(handler, hostname)
        if os == 'win':
            ret = self.win(handler, hostname)
        else:
            ret = self.linux(handler, hostname)

        return ret

　　　　查看硬盘的命令插件

　　　　　　其中process--->调用win或者linux--->执行handler对象的cmd()方法 (这个对象最开始就被当做参数传过来了)

　　　　　　其中还会有debug判断 ,如果是调试就直接从文件获取数据了

　　　　　　其中parse方法是将采集的数据格式化 ,需要根据api所需要的格式进行格式化

from .base import BasePlugin
import os
import re


class Disk(BasePlugin):
    def win(self, handler, hostname=None):
        ret = handler.cmd('dir', hostname)[:60]

        return 'Disk'

    def linux(self, handler, hostname=None):
        if self.debug:
            with open(os.path.join(self.base_dir, 'files', 'disk.out')) as f:
                ret = f.read()
        else:
            ret = handler.cmd('ifconfig', hostname)[:60]
        return self.parse(ret)

    def parse(self, content):
        """
        解析shell命令返回结果
        :param content: shell 命令结果
        :return:解析后的结果
        """
        response = {}
        result = []
        for row_line in content.split("\n\n\n\n"):
            result.append(row_line)
        for item in result:
            temp_dict = {}
            for row in item.split('\n'):
                if not row.strip():
                    continue
                if len(row.split(':')) != 2:
                    continue
                key, value = row.split(':')
                name = self.mega_patter_match(key)
                if name:
                    if key == 'Raw Size':
                        raw_size = re.search('(\d+\.\d+)', value.strip())
                        if raw_size:
                            temp_dict[name] = raw_size.group()
                        else:
                            raw_size = '0'
                    else:
                        temp_dict[name] = value.strip()
            if temp_dict:
                response[temp_dict['slot']] = temp_dict
        return response

    @staticmethod
    def mega_patter_match(needle):
        grep_pattern = {'Slot': 'slot', 'Raw Size': 'capacity', 'Inquiry': 'model', 'PD Type': 'pd_type'}
        for key, value in grep_pattern.items():
            if needle.startswith(key):
                return value
        return False

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　　　　查看内存的命令插件

from .base import BasePlugin
import os
from lib import convert


class Memory(BasePlugin):
    def win(self, handler, hostname=None):
        """
        windowns下执行命令
        :param handler:
        :param hostname:
        :return:
        """
        ret = handler.cmd('dir', hostname)[:60]

        return 'Disk'

    def linux(self, handler, hostname=None):
        if self.debug:
            with open(os.path.join(self.base_dir, 'files', 'memory.out')) as f:
                ret = f.read()
        else:
            ret = handler.cmd('lsblk', hostname)[:60]

        return ret

    def parse(self, content):
        """
        解析shell命令返回结果
        :param content: shell 命令结果
        :return:解析后的结果
        """
        ram_dict = {}
        key_map = {
            'Size': 'capacity',
            'Locator': 'slot',
            'Type': 'model',
            'Speed': 'speed',
            'Manufacturer': 'manufacturer',
            'Serial Number': 'sn',

        }
        devices = content.split('Memory Device')
        for item in devices:
            item = item.strip()
            if not item:
                continue
            if item.startswith('#'):
                continue
            segment = {}
            lines = item.split('\n\t')
            for line in lines:
                if len(line.split(':')) > 1:
                    key, value = line.split(':')
                else:
                    key = line.split(':')[0]
                    value = ""
                if key in key_map:
                    if key == 'Size':
                        segment[key_map['Size']] = convert.convert_mb_to_gb(value, 0)
                    else:
                        segment[key_map[key.strip()]] = value.strip()
            ram_dict[segment['slot']] = segment

        return ram_dict

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5.简单一些想法完成开放封闭

　　首先属于同类功能 ,这类的功能是需要不停增加的 ,或者说可以选用的都通过配置实现 ,使用抽象类约束

　　　　配置 :指定操作者  ,操作者使用的工具

　　　　生成操作者(script)

　　　　handler操作者: 可以操作任意工具

　　　　生成操作者使用的工具(__init__)　　

　　　　plugin工具: 网卡查看工具  硬盘查看工具查看

 

脚踏实地,欲速不达