Пишем свой драйвер Molecule без костылей и боли

от автора

В апреле 2023 года разработчики --- - name: Say hello to user ansible.builtin.debug: msg: "Hello, dear user"

Для написания драйвера необходим Python не старее версии 3.10 и Molecule от версии 5.0.1 и выше. Также понадобятся базовые знания Ansible.

Так как плагин будет работать с Docker, необходимо обеспечить безрутовый доступ для команд. Информацию по настройке можно найти на официальной странице Docker.

Начало разработки

Разработку можно разделить на несколько этапов:

  1. Создать скелет проекта внутри molecule_custom_driver, настроить сборку Python-пакета.

  2. Добавить логику для создания платформ через драйвер custom_docker. Добавить поддержку команд molecule create и molecule destroy.

  3. Реализовать механизмы для выполнения команд molecule converge и molecule login.

Поехали!

Инициализируем пустой репозиторий в директории molecule_custom_docker, создадим скелет проекта для драйвера:

. ├── .git ├── .gitignore ├── pyproject.toml ├── setup.cfg ├── src │   └── molecule_custom_docker │   ├── driver.py │   └── __init__.py └── venv

Опишем базовый класс нашего драйвера, который наследуется от класса molecule.api.Driver, переопределим конструктор. Создадим геттеры и сеттеры для поля _name. Без этого Molecule не сможет получать информацию о кастомном драйвере:

src/molecule_custom_docker/driver.py

from molecule.api import Driver from molecule import logger   LOG = logger.get_logger(__name__)   class CustomDocker(Driver):     def __init__(self, config=None):         super(CustomDocker, self).__init__(config)         self._name = "custom_docker"       @property     def name(self):         return self._name       @name.setter     def name(self, value):         self._name = value

За основу для служебных файлов pyproject.toml и setup.cfg возьмем существующие в molecule_docker:

setup.cfg

[metadata] name = molecule_custom_docker description = Molecule Custom Docker Plugin :: run molecule tests on Docker images classifiers =     Development Status :: 2 - Pre-Alpha     Environment :: Console     Intended Audience :: Developers     Intended Audience :: Information Technology     Intended Audience :: System Administrators     Natural Language :: English     Operating System :: OS Independent     Programming Language :: Python :: 3     Programming Language :: Python :: 3.10       Topic :: System :: Systems Administration     Topic :: Utilities   keywords =     ansible     roles     testing     molecule     plugin     docker   [options] use_scm_version = True python_requires = >=3.10 package_dir =   = src packages = find: include_package_data = True zip_safe = False   install_requires =    molecule >= 5.0.1   [options.entry_points] molecule.driver =    custom_docker = molecule_custom_docker.driver:CustomDocker   [options.packages.find] where = src

pyproject.toml

[build-system] requires = [   "pip >= 19.3.1",   "setuptools >= 42",   "setuptools_scm[toml] >= 3.5.0",   "setuptools_scm_git_archive >= 1.1",   "wheel >= 0.33.6", ] build-backend = "setuptools.build_meta"   [tool.setuptools_scm] local_scheme = "no-local-version"

После добавления TOML и CFG-файлов код драйвера можно упаковать в Python-пакет, а сам драйвер custom_docker становится допустимым для использования в Molecule. Проверим:

# Выполняется в директории molecule_custom_docker > cd ../hello_world > source venv/bin/activate > pip install -e ../molecule_custom_docker/ > molecule drivers ──────────────────────   custom_docker                                                                                                                                                                                                                           delegated

Работа с CookieCutter

Проверим возможность создания сценария:

# Выполняется в директории hello_world > molecule init scenario -d custom_docker default INFO Initializing new scenario default... CRITICAL The specified template directory (/home/pavel/hello_world/venv/lib/python3.10/site-packages/molecule/cookiecutter/scenario/driver/custom_docker) does not exist

Ошибка говорит о том, что Molecule не может найти директорию шаблона и ищет этот шаблон в подкаталоге cookiecutter.

CookieCutter — это библиотека и CLI-утилита, которая позволяет создавать проекты из шаблонов, используя Jinja2шаблоны под капотом. CookieCutter-шаблоном является директория или репозиторий, где на верхнем уровне располагается файл cookiecutter.json — конфигурационный файл. Директория с конфигурационным файлом называется корнем шаблона.

Внутри конфигурационного файла описываются правила генерации, подключаются дополнительные модули, а также перечисляются переменные, которые могут быть использованы не только внутри файлов, но и для имен файлов и каталогов шаблона. Обращение к переменным возможно через использование префикса cookiecutter: {{ cookiecutter.<variable_name> }}.

Создадим шаблон CookieCutter для драйвера:

src/molecule_custom_docker ├── cookiecutter │   └── cookiecutter.json ├── driver.py └── __init__.py

В конфигурационном файле cookiecutter.json инициализируем следующие переменные:

src/molecule_custom_docker/cookiecutter/cookiecutter.json

{     "molecule_directory": "molecule",     "dependency_name": "OVERRIDDEN",     "driver_name": "OVERRIDDEN",     "provisioner_name": "OVERRIDDEN",     "scenario_name": "OVERRIDDEN",     "role_name": "OVERRIDDEN",     "verifier_name": "OVERRIDDEN" }

После инициализации переменных, при вызове генерации через CookieCutter, все строки вида "{{ cookiecutter.molecule_directory }}" будут заменены на "molecule", "{{ cookiecuter.dependency_name }}" на "OVERRIDDEN" и так далее.

Значение "OVERRIDDEN" не является служебным. Оно используется для обозначения тех полей, которые будут перезаписаны при вызове CookieCutter из Molecule. Конкретные значения будут вычислены динамически на основе флагов, переданных команде molecule init scenario. Например, значение dependency_name будет взято из флага --dependency-name, driver_name — из флага --driver-name. Напрямую, без указания в cookiecutter.json, значения из Molecule невозможно использовать в CookieCutter-шаблоне.

Добавим необходимые директории и файлы в корень шаблона:

src/molecule_custom_docker ├── cookiecutter │   ├── cookiecutter.json │   └── {{cookiecutter.molecule_directory}} │   └── {{cookiecutter.scenario_name}} ├── driver.py └── __init__.py

Проверим возможность создания сценариев с использованием шаблонов:

# Выполняется в директории hello_world > molecule init scenario -d custom_docker INFO Initializing new scenario default... INFO Initialized scenario in /home/pavel/hello_world/molecule/default successfully.   > molecule init scenario -d custom_docker test_a INFO Initializing new scenario test_a... INFO Initialized scenario in /home/pavel/hello_world/molecule/test_a successfully.   > molecule init scenario -d custom_docker test_b INFO Initializing new scenario test_b... INFO Initialized scenario in /home/pavel/hello_world/molecule/test_b successfully.   > tree ./molecule ./molecule ├── default │   ├── molecule.yml │   └── verify.yml ├── test_a │   ├── molecule.yml │   └── verify.yml └── test_b     ├── molecule.yml     └── verify.yml

Рассмотрим сценарий default. Внутри содержатся два файла: конфигурационный файл сценария Molecule, а также плейбук для проверки.

molecule/default/molecule.yml

--- dependency:   name: galaxy driver:   name: custom_docker platforms:   - name: instance provisioner:   name: ansible verifier:   name: ansible

Данный файл создался на основе полей из команды molecule init scenario и шаблона в основном репозитории Molecule. Добавим собственные шаблоны для файлов внутри директории сценария. Они будут доступны для редактирования пользователем.

src/molecule_custom_docker/cookiecutter/{{cookiecutter.molecule_directory}}/{{cookiecutter.scenario_name}}/molecule.yml

 --- dependency:   name: {{cookiecutter.dependency_name}} driver:   name: {{cookiecutter.driver_name}} platforms:   - name: molecule-{{cookiecutter.role_name}}     image: python     tag: 3.10-slim-buster provisioner:   name: {{cookiecutter.provisioner_name}} verifier:   name: {{cookiecutter.verifier_name}}

src/molecule_custom_docker/cookiecutter/{{cookiecutter.molecule_directory}}/{{cookiecutter.scenario_name}}/converge.yml

--- - name: Converge   hosts: all   gather_facts: true   tasks:     - name: Import role       ansible.builtin.import_role:         name: {{cookiecutter.role_name}}

Создадим сценарий test_c, который будет использовать плагин custom_docker и собственный шаблон:

# Выполняется в директории hello_world > molecule init scenario -d custom_docker test_c INFO Initializing new scenario test_c... INFO Initialized scenario in /home/pavel/hello_world/molecule/test_c successfully.   > tree ./molecule/test_c ./molecule/test_c ├── converge.yml ├── molecule.yml └── verify.yml   > cat ./molecule/test_c/molecule.yml --- dependency:   name: galaxy driver:   name: custom_docker platforms:   - name: molecule-hello_world     image: python     tag: 3.10-slim-buster provisioner:   name: ansible verifier:   name: ansible

Для проверки работы команд molecule create и molecule destroy добавим плейбуки create.yml, destroy.yml. При инициализации сценария они не будут отображаться. Плейбуки должны располагаться в директории playbooks:

src/molecule_custom_docker/playbooks/create.yml

--- - name: Create   hosts: localhost   connection: local   gather_facts: false   no_log: "{{ molecule_no_log }}"     tasks:     - name: Simulate instance creation       ansible.builtin.debug:         msg: Creating instance

src/molecule_custom_docker/playbooks/destroy.yml

--- - name: Destroy   hosts: localhost   connection: local   gather_facts: false   no_log: "{{ molecule_no_log }}"       tasks:     - name: Destroying instance       ansible.builtin.debug:         msg: "Destroying instance"

Проверим создание и удаление платформ в сценарии test_c:

> molecule create -s test_c   PLAY [Create] ******************************************************************   TASK [Simulate instance creation] ********************************************** ok: [localhost] => {     "msg": "Creating instance" }   PLAY RECAP ********************************************************************* localhost              : ok=1    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0   > molecule destroy -s test_c ... PLAY [Destroy] *****************************************************************   TASK [Destroying instance] ***************************************************** ok: [localhost] => {     "msg": "Destroying instance" }   PLAY RECAP ********************************************************************* localhost              : ok=1    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0   INFO Pruning extra files from scenario ephemeral directory Traceback (most recent call last): ...   File "/home/pavel/hello_world/venv/lib/python3.10/site-packages/molecule/driver/base.py", line 147, in safe_files     return self.default_safe_files + self._config.config["driver"]["safe_files"] TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'NoneType' and 'list'

Ошибка возникает на задаче удаления файлов из временной директории сценария. По умолчанию список сохраняемых файлов не инициализирован, что вызывает ошибку при соединении списков. Избавимся от ошибки, переопределив метод default_safe_files:

src/molecule_custom_docker/driver.py

from molecule.api import Driver from molecule import logger   import os   LOG = logger.get_logger(__name__)   class CustomDocker(Driver):     def __init__(self, config=None):         super(CustomDocker, self).__init__(config)         self._name = "custom_docker"       @property     def name(self):         return self._name       @name.setter     def name(self, value):         self._name = value       @property     def default_safe_files(self):         # Возврат пустого списка ведёт к удалению всех файлов из временной директории         return []

После исправления файла driver.py удаление платформ проходит без ошибок. Реализуем создание и удаление Docker-контейнеров в плейбуках create и destroy соответственно:

src/molecule_custom_docker/playbooks/create.yml

Развернуть исходный код
--- - name: Create   hosts: localhost   connection: local   gather_facts: false   no_log: "{{ molecule_no_log }}"   tasks:     - name: Create requested Docker instances       community.docker.docker_container:         name: "{{ item.name }}"         hostname: "{{ item.name }}"         image: "docker.io/library/{{ item.image }}:{{ item.tag }}"         state: started         command: "bash -c 'while true; do sleep 10000; done'"       register: platform       with_items: "{{ molecule_yml.platforms }}"       loop_control:         label: "{{ item.name }}"       async: 7200       poll: 0           - name: Wait for instances creation to complete       ansible.builtin.async_status:         jid: "{{ item.ansible_job_id }}"       register: docker_jobs       until: docker_jobs.finished       retries: 100       with_items: "{{ platform.results }}"

src/molecule_custom_docker/playbooks/destroy.yml

Развернуть исходный код
--- - name: Destroy   hosts: localhost   connection: local   gather_facts: false   no_log: "{{ molecule_no_log }}"   tasks:     - name: Destroy created Docker instances       community.docker.docker_container:         name: "{{ item.name }}"         state: absent       register: platform       with_items: "{{ molecule_yml.platforms }}"       loop_control:         label: "{{ item.name }}"       async: 7200       poll: 0           - name: Wait for instances deletion to complete       ansible.builtin.async_status:         jid: "{{ item.ansible_job_id }}"       register: docker_jobs       until: docker_jobs.finished       retries: 100       with_items: "{{ platform.results }}"

Для создания контейнеров используется коллекция community.docker, которая может не существовать у конечного пользователя. Чтобы определить коллекцию как Ansible-зависимость драйвера, переопределим метод required_collections:

src/molecule_custom_docker/driver.py

class CustomDocker(Driver):     ...     @property     def required_collections(self):         return {"community.docker": "3.4.6"}

Версия коллекции, указываемая в этой функции, является минимально допустимой. Все Ansible-зависимости драйвера устанавливаются на этапе dependency при выполнении сценария. Проверим получение зависимостей и создание платформы для сценария test_c:

> molecule create -s test_c ... INFO Running test_c > dependency INFO Running from /home/pavel/hello_world : ansible-galaxy collection install -vvv community.docker:>=3.4.6 ... INFO Running test_c > create   PLAY [Create] ******************************************************************   TASK [Create requested Docker instances] *************************************** changed: [localhost] => (item=molecule-hello_world)   TASK [Wait for instances creation to complete] ********************************* changed: [localhost] => (item={'failed': 0, 'started': 1, 'finished': 0, 'ansible_job_id': 'j538221924929.3055431', 'results_file': '/home/pavel/.ansible_async/j538221924929.3055431', 'changed': True, 'item': {'image': 'python', 'name': 'molecule-hello_world', 'tag': '3.10-slim-buster'}, 'ansible_loop_var': 'item'})   PLAY RECAP ********************************************************************* localhost              : ok=2    changed=2    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0   INFO Running test_c > prepare WARNING  Skipping, prepare playbook not configured.

Вывод аналогичен и для удаления платформ.

На данный момент команды molecule create и molecule destroy выполняются без ошибок. Структура пакета выглядит следующим образом:

src/molecule_custom_docker/ ├── cookiecutter │   ├── cookiecutter.json │   └── {{cookiecutter.molecule_directory}} │   └── {{cookiecutter.scenario_name}} │       ├── converge.yml │       └── molecule.yml ├── driver.py ├── __init__.py └── playbooks     ├── create.yml     └── destroy.yml

Используем созданные платформы

Проверим возможность «прогона» роли hello_wolrd на платформе сценария test_c:

> molecule converge -s test_c   ...   INFO Running test_c > converge   PLAY [Converge] ****************************************************************   TASK [Gathering Facts] ********************************************************* fatal: [molecule-hello_world]: UNREACHABLE! => {"changed": false, "msg": "Failed to connect to the host via ssh: ssh: Could not resolve hostname molecule-hello_world: Name or service not known", "unreachable": true}   PLAY RECAP ********************************************************************* molecule-hello_world   : ok=0    changed=0    unreachable=1    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

По умолчанию Molecule будет пытаться подключиться к созданным платформам через SSH. Изменим это поведение, переопределив метод ansible_connections_options, где сменим плагин для подключения с SSH на community.docker.docker:

src/molecule_custom_docker/driver.py

class CustomDocker(Driver):       ...       def ansible_connection_options(self, instance_name):         """Опции подключения для Ansible, которые будут передны inventory."""         return {"ansible_connection": "community.docker.docker"}

После добавления converge на хостах выполняется успешно:

> molecule converge -s test_c   ...   INFO Running test_c > converge   PLAY [Converge] ****************************************************************   TASK [Gathering Facts] ********************************************************* ok: [molecule-hello_world]   TASK [hello_world : Say hello to user] ***************************************** ok: [molecule-hello_world] => {     "msg": "Hello, dear user" }   PLAY RECAP ********************************************************************* molecule-hello_world   : ok=2    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

Ура! Создаваемые драйвером платформы стали доступны для тестирования.

Добавляем поддержку molecule login

Каждый драйвер Molecule позволяет пользователю зайти на созданную платформу, и custom_docker не должен отличаться. Поддержка этих функций также настраивается в driver.py путем переопределения методов login_options и login_cmd_template. Первая отвечает за добавление опций к подключению, вторая должна возвращать шаблон строки, куда будут добавлены данные для подключения.

src/molecule_custom_docker/driver.py

class CustomDocker(Driver):       ...       def login_options(self, instance_name):         """Набор опций, которые будут использованы для команды login."""         return {"instance": instance_name}       @property     def login_cmd_template(self):         return (             "docker exec "             "-e COLUMNS={columns} "             "-e LINES={lines} "             "-e TERM=bash "             "-e TERM=xterm "             "-ti {instance} bash"         )

Переменная instance будет добавлена из словаря от функции login_options, columns и linesиз Molecule напрямую. Все ключи, указанные в login_options, доступны для использования внутри login_cmd_template.

Обе функции отвечают за работоспособность команды molecule login. Проверим возможность подключения для сущностей из сценария test_c:

> molecule login -s test_c -h molecule-hello_world   INFO Running test_c > login root@molecule-hello_world:/# exit

Итог: теперь драйвер поддерживает команду molecule_login.

Бонус: работа с конфигурационным файлом платформы

В случаях, когда значения параметров создаваемой платформы определяются на этапе инициализации, следует использовать отдельный конфигурационный файл. Изменим логику таким образом, чтобы для команды login использовался ID контейнера, а не его имя.

Доработаем плейбук создания платформы. Добавим задачи поиска ID, а также генерации конфига в конец плейбука:

src/molecule_custom_docker/playbooks/create.yml

- name: Gather info about created containers   community.docker.docker_container_info:     name: "{{ job_result.item.name }}"   register: container_info   with_items: "{{ platform.results }}"   loop_control:     loop_var: job_result     label: "{{ job_result.item.name }}"   - name: Populate instance config   ansible.builtin.set_fact:     instance_conf_dict: {       'instance': "{{ item.name }}",       'image': "docker.io/library/{{ item.image }}:{{ item.tag }}",       'tag': "{{ item.tag }}",       'ID': "{{ container_info.results[i].container.Id }}"     }   with_items: "{{ molecule_yml.platforms }}"   loop_control:     label: "{{ item.name }}"     index_var: i   register: instance_config_dict   - name: Convert instance config dict to a list   ansible.builtin.set_fact:     instance_conf: "{{ instance_config_dict.results | map(attribute='ansible_facts.instance_conf_dict') | list }}"   - name: Dump instance config   ansible.builtin.copy:     content: "{{ instance_conf | to_json | from_json | to_yaml }}"     dest: "{{ molecule_instance_config }}"     mode: 0600

Теперь при выполнении команды molecule create будет генерироваться файл ~/.cache/molecule/<role_name>/<scenario_name>/instance_config.yml , в котором есть список словарей, содержащих информацию о созданных платформах.

~/.cache/molecule/hello_world/test_c/instance_config.yml

- {ID: e9ec39e81e4f85cff47f6ace3cbaf409dbe7846db307241d94a72fcdec89d108, image: 'docker.io/library/python:3.10-slim-buster, instance: molecule-hello_world, tag: 3.10-slim-buster}

Значение для ключа ID вычисляется в ходе работы Ansible-плейбука и недоступно для использования внутри Python-кода. Путь до файла instance_config.yml доступен в свойстве Driver._config.driver.instance_config.

Доработаем драйвер, чтобы при molecule login использовался ID контейнера:

src/molecule_custom_docker/driver.py

from molecule import util   ...   class CustomDocker(Driver):       ...           def _get_instance_config(self, instance_name):         """Создаёт генератор со словарями из instance_config.yml"""         instance_config_dict = util.safe_load_file(self._config.driver.instance_config)         return next(             item for item in instance_config_dict if item["instance"] == instance_name         )       def login_options(self, instance_name):         instance_config = self._get_instance_config(instance_name)         return {"id": instance_config["ID"]}       @property     def login_cmd_template(self):         return (             "docker exec "             "-e COLUMNS={columns} "             "-e LINES={lines} "             "-e TERM=bash "             "-e TERM=xterm "             "-ti {id} bash"         )

Итог: при вызове команды molecule login будет использоваться значение из файла с информацией о платформе.

Рабочий прототип драйвера написан и запущен. Что дальше?

Дальше нас ждет почти бесконечный цикл внедрения новых фич и оптимизации уже написанного кода. В процессе дальнейшей разработки и эксплуатации я призываю помнить, что:

  • Окружение пользователя может отличаться. Рано или поздно возникнет пользователь, у которого нет даже базовых коллекций для работы Ansible или какой-либо библиотеки Python. Так было у нас. Следите за тем, что импортируется, запускается и загружается. Внутри драйвера используется библиотека Python? Укажите ее в зависимостях к пакету. Используются Ansible-модули, которые начинаются не с ansible.builtin? Добавьте коллекцию в required_collections.

  • Лучше использовать временные директории. Вместо того чтобы формировать шаблоны для виртуальной машины через lookup-модуль, мы сохраняем сгенерированный файл во временную директорию. Это не раз спасало нас в ходе разработки и отладки новых фич для плагина. 

  • README.md спасет вас от потока вопросов в чатах и почте. Например, мы с командой храним в стартовой документации информацию о том, как установить драйвер, какие пакеты нужны для корректной работы, как протестировать роль.

Спасибо за внимание! Исходный код для molecule_custom_docker вы найдете в репозитории на GitHub.

Тексты, которые могут вас заинтересовать:

→ Как ограничить количество выполняющихся задач в Jenkins при вызове parallel: сравниваем решения

История печатных плат: от Эйслера до наших дней

→ Простые правила, которые помогают писать на Go без побочных эффектов


ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/764906/


Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *