LernMAAS

Quelle: MAAS How its works

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MAAS / IAAS Umgebung um Cluster von VMs oder Kubernetes auszusetzen

MAAS steht für Self-Service-Remote-Installation von Windows, CentOS, ESXi und Ubuntu auf realen Servern. Es verwandelt das Rechenzentrum in eine Bare-Metal-Cloud.

Voraussetzungen

• Ein Netzwerk mit direkter Verbindung ins Internet aber ohne DHCP Server. Informationen zu Gateway IP und DNS Servern.
• Ein handelsüblicher PC laut Anforderungen des MAAS Projektes, als Master.
• Eine oder mehrere PCs mit mindestens 32 GB RAM, 512 GB HD und wenn möglich mit BMC Unterstützung. Diese dienen als Virtualisierungs-Server.
• Alle Nodes sollten mit mindestens einem 1 GB LAN verbunden sein.
• Optional: ein Gateway Server im Internet um via VPN (WireGuard) auf die VMs von aussen zuzugreifen.

Installation

• MAAS Master und Worker Nodes
• Gateway Server
• Einbinden der Clients und Portweiterleitung.
• Virtualisierte Machinen in Virtualisierten Machinen
• Public Cloud und lernMAAS
• Proxmox und lernMAAS
• GNS3 und lernMAAS, siehe auch Projekt lerngns3.
• Terraform und lernMAAS, siehe Migration.
• Lokaler PC mit Vagrant und lernMAAS
• Hilfsscripts

Fragen und Antworten

• FAQ

Maschinen Life Cycle

Quelle: MAAS How its works

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Jede von MAAS verwaltete Maschine durchläuft einen Lebenszyklus - von der Registrierung (New), der Inventarisierung und Einrichtung von Firmware (Ready) oder anderen hardwarespezifischen Elementen (Commissioning). Anschließend erfolgt die Bereitstellung (Deploy) um sie schliesslich zurück in den Ruhestand (Ready) zu entlassen.

Neue VMs lassen sich über die MAAS Weboberfläche oder via MAAS CLI erstellen.

Über die Weboberfläche ist Pods (Bare Metal Maschinen mit KVM) und anschliessend Compose aufzurufen.

Nach der Initialisierung der VM erscheinen diese als Ready und es kann mittels Deploy Ubuntu installiert werden.

Welche Software auf die VM installiert wird, bestimmt die Datei config.yaml anhand des Hostnamens.

Der Hostname ist wie folgt aufgebaut XXX-YY-Z

• XXX = Modul oder Kursname laut Eintrag in config.yaml
• YY = fortlaufende Nummer um mehrere VMs pro Modul zur Verfügung zu stellen
• Z = optionaler Suffix wird nicht ausgewertet. Kann z.B. die Klasse sein

Beispiele

• m100-02 - Daten charakterisieren, aufbereiten und auswerten (Inhalte von Thomas)
• m122-02-st17d - Modul 122, Maschine 01, Klasse st17d
• m122-02 - Modul 122, Maschine 01 nicht Klassengebunden
• m141-02-ap17a - Datenbanksystem in Betrieb nehmen (Beispiel mit Jupypter Notebooks)
• m183-02-wup18 - Applikationssicherheit implementieren (Kubernetes und Webgoat)
• m226-02 - Objektorientiert implementieren (Kubernetes mit 24 x BeakerX, in K8s Namespace, Umgebung)
• m239-02-st17a - Internet Server in Betrieb nehmen (VM mit Installiertem Apache Web Server und Samba Zugriff, Webseiten auf $HOME/data)
• m242-02-bistX - Mikroprozessoranwendung realisieren (Gruppenserver mit NodeRED, MQTT Server etc.)
• m254-02 - Geschäftsprozesse beschreiben (Kubernetes mit misegr/bpmn Umgebung, Frontend, Camunda, Backend) zu Demonstrationzwecken
• m300-02-vba - Plattformuebergreifende Dienste in ein Netzwerk integrieren. Kubernetes Umgebung um ohne Installation mit dem Modul beginnen zu können
• m426-02 - Software mit agilen Methoden entwickeln. Demonstration moderner DevOps Umgebung mit CI/CD, Kanboard, Git ...
• dukmaster-02, dukworker-12, dukworker-13 - Kubernetes Master und zwei Worker Nodes (manueller Join, Master - Worker)
• m000master-02, m000worker-03-m00master-02, ..., m000worker-05-m000master-02 - Kubernetes Master und fünf Worker Nodes mit TBZ Deployer. Der Join der Worker Nodes erfolgt automatisch. Sie auch Helper Script createk8svms

Hinweis: XXX-01 ist für den Gateway reserviert.

Konfigurationsdatei config.yaml

m242:
  vm:  
    storage: 32
    memory:  7680
    cores: 4
  services:
    nfs: true
    docker: true
    k8s: master
    wireguard: use
    ssh: use
    samba: false
    firewall: false
  scripts: modtec.sh
  repositories: https://github.com/mc-b/duk,https://github.com/mc-b/mlg 

Beispieleintrag aus config.yaml

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config.yaml ist die zentrale Konfigurationsdatei für lernmaas.

In ihr stehen Defaulteinträge für VMs und welche Services und Software in die VMs installiert werden sollen.

VM

Definiert Standardgrössen für die VM. Wird durch helper Scripts ausgewertet.

• storage - Disk in GB
• memory - RAM in MB
• cores - Anzahl der CPU Cores

Services

Neben der Möglichkeit eigene Scripts oder Repositories, analog lernkube einzubinden, stehen eine Anzahl von Services zur Verfügung.

Die Services können pro VM in der Datei config.yaml aktiviert werden.

Es stehen folgende Services zur Verfügung:

• nfs - true = es werden $HOME/data, $HOME/template $HOME/config auf den MAAS Server weitergeleitet, bzw. gemountet.
• wireguard - use = ist einen Datei $HOME/config/wireguard/$HOSTNAME vorhanden wird diese als Konfigurationsdatei für WireGuard verwendet. Statt der Konfigurationsdatei genügt neu die Zuordnung zu einer AZ und der Tag wireguard. Bei Kubernetes wird zusätzlich als 1. IP nicht die interne IP sondern die von WireGuard verwendet.
• ssh - generate = erstellt einen SSH-Key pro VM, fügt den Public Key .ssh/authorized_keys an und kopiert den Private Key nach data/.ssh/. für den Zugriff von aussen. Zusätzlich wird ein Password mit pwgen erzeugt. Das Password steht in der Datei .ssh/passwd und data/.ssh/passwd.
• samba - true = installiert die CIFS Freigabe Samba und gibt $HOME/data allgemein frei.
• firewall - true = installiert ufw als Firewall mit Standardeinstellungen
• docker - true = installiert Docker in der VM. containerd installiert containerD und cri-o installiert cri-O als Container Runtime anstelle von Docker. Bei containerd und cri-o können Tools (weave-scope) und Beispiele (docker in docker) evtl. nicht funktionieren.
• k8s - master = installiert einen Kubernetes Master, worker = installiert einen Kubernetes Worker und joint diesen mit dem Kubernetes Master. minimal installiert nur die absolut notwendigen K8s Services. microk8s Kubernetes basierend auf Ubuntu Linux, k3s die k3s, rancher die Rancher und openshift die OpenShift Variante von Kubernetes.

Details und die Services selber findet man im Verzeichnis services.

Scripts

Definiert welche Scripts, getrennt durch , nach den Services ausgeführt werden sollen.

Ein Beispiel ist z.B. die Installation eines Proxy Servers proxy-server.sh. Weitere siehe Verzeichnis scripts.

Die Scripts werden als User ubuntu in dessen HOME Verzeichnis ausgeführt.

Repositories

Wie beim Projekt lernkube können weitere Repositories angegeben werden.

Diese werden in das Verzeichnis $HOME geklont und anschliessend, falls vorhanden, deren Script scripts/install.sh ausgeführt.

Ein Beispiel ist z.B. das Modul 122 welche zusätzliche Software in die VM installiert.

Das install.sh Script wird im geklonten Verzeichnis als User ubuntu ausgeführt.

Links

• MAAS
• Cloud-init
• Curtin
• Bare Metal in a Cloud Native World