Saltstack中ZeroMQ那点事

基本简介

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环境说明

Salt中的ZeroMQ patterns

Salt Master

Salt Minion

Salt

总结

基本简介

Salt 底层网络架构采用 ZeroMQ 进行实现(2014.1及以前版本, 从2014.7起, Salt新增 RAET ), 官方手册 有简短描述. 那么今天就一窥在Salt内部使用了哪些 ZeroMQ pattern? 各个组件间又是如何协做的哪?

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0MQ - The Guide: Sockets and Patterns

环境说明

CentOS6.4

Salt 2014.1.10 ,默认配置

Salt中的ZeroMQ patterns

Salt Master

Salt Master为Salt中心管控节点. 为Salt环境提供命令下发, 文件, 结果收集等服务.

在Master启动时, 首先启动名为 ReqServer , ReqServer在初始化 时, 当即建立以下ZeroMQ patterns:

clients:

ZeroMQ pattern: zmq.ROUTER

listen地址: tcp://0.0.0.0:4506

listen方式: bind

做用: Salt Master Ret接口, 支持认证(auth), 文件服务, 结果收集等功能

workers:

ZeroMQ pattern: zmq.DEALER

listen地址: ipc:///var/run/salt/master/workers.ipc

listen方式: bind

做用: Salt Master任务处理进程接口

同时clients与workers, 创建了一个 zeromq.device :

zmq.device(zmq.QUEUE, self.clients, self.workers)

经过zmq.device, 实现了clients接收到请求后, 转发到workers进程接口上进行处理

接下来, Master会启动 Publisher , 当即建立了以下ZeroMQ patterns:

pub:

ZeroMQ pattern: zmq.PUB

listen地址: tcp://0.0.0.0:4505

listen方式: bind

做用: Salt Master pub接口, 提供远程执行命令发送功能

pull:

ZeroMQ pattern: zmq.PULL

listen地址: ipc:///var/run/salt/master/publish_pull.ipc

listen方式: bind

做用: Salt Master远程执行命令pull接口

pull接口在接收到数据后, 会将数据从pub接口上进行发送:

package = pull_sock.recv()

pub_sock.send(package)

接下来, Master启动 EventPublisher, 以实现Event BUS, 建立了以下ZeroMQ patterns:

epub:

ZeroMQ pattern: zmq.PUB

listen地址: ipc:///var/run/salt/master/master_event_pub.ipc

listen方式: bind

做用: Salt Master event pub接口, 以方便其余或第三方应用订阅event bus上的event

epull:

ZeroMQ pattern: zmq.PULL

listen地址: ipc:///var/run/salt/master/master_event_pull.ipc

listen方式: bind

做用: Salt Master event pull接口

同时epull接口在收到包时, 会将数据在pub接口上进行发送:

package = self.epull_sock.recv()

self.epub_sock.send(package)

在启动EventPublisher以后, Salt Master会继续启动Halite, Reactor系统, 该部分暂不描述. 随后, Salt会启动多个Work进程(默认是5, 在规模较大的环境中, 建议增长配置文件中的 worker_threads 数目来增长该类进程)来进行任务处理, 每一个Worker进程会建立以下ZeroMQ patterns:

socket

ZeroMQ pattern: zmq.REP

listen地址: ipc:///var/run/salt/master/workers.ipc

listen方式: connect

做用: Salt Master任务处理进程, 处理验证Minion, 获取Master配置, Mine, pillar, fileserver文件获取, minion event fire到master的event接口, 收集minions的返回结果等任务

Salt Minion

Salt Minion为Salt环境操做节点, 远程命令从Master发送过来后, 会在该主机上进行执行并将结果返回给Master.

Salt Minion 在启动时从配置文件中获取Master的地址, 若是为域名, 则进行解析. 解析完毕后, 会链接Master的Ret接口进行key认证. 认证经过, 会获取到master的 publish_port , 这就是为何在Minion的配置文件中只须要指定Minion的 ret_port (对应minion配置文件中的master_port) 便可.

在获取到master的publish_port(默认为4505)以后, 会创建minion本地的Event接口:

epub:

ZeroMQ pattern: zmq.PUB

listen地址: ipc:///var/run/salt/minion/minion_event_{id_hash}_pub.ipc

listen方式: bind

做用: Salt Minion event pub接口, 以便其余或第三方应用经过该event bus获取event信息

epull:

ZeroMQ pattern: zmq.PULL

listen地址: ipc:///var/run/salt/minion/minion_event_{id_hash}_pull.ipc

listen方式: bind

做用: Salt Minion event pull接口

epull接口在接收到数据后, 会检查是否须要处理, 若是须要处理, 则进行执行. 随后将该数据包传送到epub接口:

    # Check the event system

    if socks.get(self.epull_sock) == zmq.POLLIN:

        package = self.epull_sock.recv(zmq.NOBLOCK)

        log.debug("Handling event %r", package)

        try:

            if package.startswith('module_refresh'):

                self.module_refresh()

            elif package.startswith('pillar_refresh'):

                self.pillar_refresh()

            elif package.startswith('grains_refresh'):

                if self.grains_cache != self.opts['grains']:

                    self.pillar_refresh()

                    self.grains_cache = self.opts['grains']

                 elif package.startswith('fire_master'):

                     tag, data = salt.utils.event.MinionEvent.unpack(package)

                     log.debug("Forwarding master event tag={tag}".format(tag=data['tag']))

                     self._fire_master(data['data'], data['tag'], data['events'], data['pretag'])

            self.epub_sock.send(package)

        except Exception:

            log.debug("Exception while handling events", exc_info=True)

在event接口创建完毕后, 会创建以下ZeroMQ pattern:

socket:

ZeroMQ pattern: zmq.SUB

listen地址: "tcp:/":tcp://{master_ip}:4505

listen方式: connect

做用: 订阅来自Master pub接口的任务

因为远程执行命令的发送, 是经过ZeroMQ PUB/SUB pattern进行创建的, 即当master下发操做指令时, 全部的minion都可以接收到, 而后minion会检查本机是否target match, 若是match, 则进行执行.执行完毕后, 会经过 SREQ 发送到Master的Ret接口, 期间会建立以下ZeroMQ pattern:

socket:

ZeroMQ pattern: zmq.REQ

listen地址: "tcp:/":tcp://{master_ip}:4506

listen方式: connect

做用: 将执行结果发送给Master

更多关于Minion如何来执行任务, 请访问: http://devopstarter.info/yuan-ma-jie-du-saltstackyun-xing-ji-zhi-zhi-job-runtime/

Salt

Salt Master与Salt Minion创建了对应的ZeroMQ pattern, 那么当一个远程执行指令下发下去, 其数据流向是怎么个流程哪? 以执行test.ping为例:

1. 在master端bash下, 执行:

salt '*' test.ping

其对应的 python执行 是:

client = salt.cli.SaltCMD()

client.run()

在内部, 又是调用:

local = salt.client.LocalClient()

cmd_fun = local.cmd_cli()

for full_ret in cmd_func(kwargs):

    ret, out = self._format_ret(full_ret)

    self._output_ret(ret, out)

2. 在 LocalClient 对象初始化时, 会建立用于对发送的数据进行序列化的 Serial 对象, 及 MasterEvent 对象. MasterEvent对象会建立以下ZeroMQ pattern:

sub:

ZeroMQ pattern: zmq.SUB

listen地址: ipc:///var/run/salt/master/master_event_pub.ipc

listen方式: connect

做用: 用于订阅来自于Master event pub接口的数据

3. cmd_cli 在执行时, 会首先经过 run_job 将操做指令封装成以下内容:</p>

{'tgt_type': 'glob', 'jid': '', 'key': 'LCkViTMgqKBqb5ooG8kznznztLYPsWR1xdTYnAz9udkU9/Lla32yDvUmVKLPaUNSMtbWdBoQPIs=', 'tgt': '*', 'arg': [], 'fun': 'test.ping', 'kwargs': {'show_timeout': False}, 'cmd': 'publish', 'ret': '', 'user': 'root'}

将发送到本地master的Ret接口, 期间会建立以下ZeroMQ pattern:

socket:

ZeroMQ pattern: zmq.REQ

listen地址: tcp://127.0.0.1:4506

listen方式: connect

做用: 将封装后的指令发送到Master Ret接口

4. Master Ret接口接收到3中发送的数据后, 会经过chminions.check_minions获取本次须要哪些minions执行, 并产生jid, 而后在master event接口上进行fire_event操做, 以后对数据使用master私钥(master.pem)进行签名, 而后建立以下ZeroMQ pattern:

pub_socket:

ZeroMQ pattern: zmq.PUSH

listen地址: ipc:///var/run/salt/master/publish_pull.ipc

listen方式: connect

做用: 将指令传送到Master Pull接口

Master Pull接口接收到数据后, 会迅速的在Master Pub接口上发送将以前收到的数据

同时将jid及minions封装后的结果返回给3, 3中cmd_cli获取到数据后, 调用 get_cli_event_returns ,监听Master端的Event bus, 过滤出本次任务jid所对应的event, 用来获取执行结果

5. 此时Minion经过PUB/SUB, 便可收到来自于Master Pub接口的消息. Minion接收到消息后, 会首先经过本地的master pub_key(minion_master.pub)进行解密, 已确保消息来自于Master. 解密完成后, 本地进行target匹配, 若是匹配上, 表示须要执行, 派生出一个新的进程进行执行. 反之则直接忽略.

6. Minion执行完毕后, 会经过 _return_pub 将封装后的结果经过AES加密发送到Master的Ret接口.

7. Master Ret接收到6中发送的数据后, 会进行AES解密, 而后经过 _return, 首先将解密后的数据在本地event接口上进行fire_event, 并将结果存储在master本地.

8. 因为7中进行fire_event, 此时4中的get_cli_event_returns便可捕捉到, 因为采用迭代器, 每一个收到的结果均能立刻显示出来, 一旦捕获到的minions的结果大于等于以前得到的minions数目, 即表示全部minions均已返回结果, 退出.

总结

Salt利用ZeroMQ灵活高效的patterns, 使Salt网络拓扑变得很是灵活高效. 利用PUB/SUB, 实现了高效的远程执行指令下发机制; 利用ROUTER/REQ, 实现认证及异步的远程执行结果返回; 利用DEALER/REP, 实现多进程任务处理机制; 利用PULL/PUB, 实现Event BUS, 使其余或第三方应用能够快速的使用PUB/SUB接收到Event BUS上的消息.

I love Salt, I love ZeroMQ!

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