使用 Testinfra 和 Ansible 验证服务器状态

Testinfra 是一个功能强大的库，可用于编写测试来验证基础设施的状态。另外它与 Ansible 和 Nagios 相结合，提供了一个用于架构即代码 (IaC) 的简单解决方案。

根据设计，Ansible 传递机器的期望状态，以确保 Ansible 剧本或角色的内容部署到目标机器上。但是，如果你需要确保所有基础架构更改都在 Ansible 中，该怎么办？或者想随时验证服务器的状态？

Testinfra 是一个基础架构测试框架，它可以轻松编写单元测试来验证服务器的状态。它是一个 Python 库，使用强大的 pytest 测试引擎。

开始使用 Testinfra

可以使用 Python 包管理器（pip）和 Python 虚拟环境轻松安装 Testinfra。

$ python3 -m venv venv
$ source venv/bin/activate
(venv) $ pip install testinfra

Testinfra 也可以通过 Fedora 和 CentOS 的 EPEL 仓库中使用。例如，在 CentOS 7 上，你可以使用以下命令安装它：

$ yum install -y epel-release
$ yum install -y python-testinfra

一个简单的测试脚本

在 Testinfra 中编写测试很容易。使用你选择的代码编辑器，将以下内容添加到名为 test_simple.py 的文件中：

import testinfra

def test_os_release(host):
    assert host.file("/etc/os-release").contains("Fedora")

def test_sshd_inactive(host):
    assert host.service("sshd").is_running is False

默认情况下，Testinfra 为测试用例提供了一个 host 对象，该对象能访问不同的辅助模块。例如，第一个测试使用 file 模块来验证主机上文件的内容，第二个测试用例使用 service 模块来检查 systemd 服务的状态。

要在本机运行这些测试，请执行以下命令：

(venv)$ pytest test_simple.py
================================ test session starts ================================
platform linux -- Python 3.7.3, pytest-4.4.1, py-1.8.0, pluggy-0.9.0
rootdir: /home/cverna/Documents/Python/testinfra
plugins: testinfra-3.0.0
collected 2 items
test_simple.py ..

================================ 2 passed in 0.05 seconds ================================

有关 Testinfra API 的完整列表，你可以参考文档。

Testinfra 和 Ansible

Testinfra 支持的后端之一是 Ansible，这意味着 Testinfra 可以直接使用 Ansible 的清单文件和清单中定义的一组机器来对它们进行测试。

我们使用以下清单文件作为示例：

[web]
app-frontend01
app-frontend02

[database]
db-backend01

我们希望确保我们的 Apache Web 服务器在 app-frontend01 和 app-frontend02 上运行。让我们在名为 test_web.py 的文件中编写测试：

def check_httpd_service(host):
    """Check that the httpd service is running on the host"""
    assert host.service("httpd").is_running

要使用 Testinfra 和 Ansible 运行此测试，请使用以下命令：

(venv) $ pip install ansible
(venv) $ py.test --hosts=web --ansible-inventory=inventory --connection=ansible test_web.py

在调用测试时，我们使用 Ansible 清单文件的 [web] 组作为目标计算机，并指定我们要使用 Ansible 作为连接后端。

使用 Ansible 模块

Testinfra 还为 Ansible 提供了一个很好的可用于测试的 API。该 Ansible 模块能够在测试中运行 Ansible 动作，并且能够轻松检查动作的状态。

def check_ansible_play(host):
    """ 
    Verify that a package is installed using Ansible
    package module
    """
    assert not host.ansible("package", "name=httpd state=present")["changed"]

默认情况下，Ansible 的检查模式已启用，这意味着 Ansible 将报告在远程主机上执行动作时会发生的变化。

Testinfra 和 Nagios

现在我们可以轻松地运行测试来验证机器的状态，我们可以使用这些测试来触发监控系统上的警报。这是捕获意外的更改的好方法。

Testinfra 提供了与 Nagios 的集成，它是一种流行的监控解决方案。默认情况下，Nagios 使用 NRPE 插件对远程主机进行检查，但使用 Testinfra 可以直接从 Nagios 主控节点上运行测试。

要使 Testinfra 输出与 Nagios 兼容，我们必须在触发测试时使用 --nagios 标志。我们还使用 -qq 这个 pytest 标志来启用 pytest 的静默模式，这样就不会显示所有测试细节。

(venv) $ py.test --hosts=web --ansible-inventory=inventory --connection=ansible --nagios -qq line test.py
TESTINFRA OK - 1 passed, 0 failed, 0 skipped in 2.55 seconds

Testinfra 是一个功能强大的库，可用于编写测试以验证基础架构的状态。 另外与 Ansible 和 Nagios 相结合，提供了一个用于架构即代码 (IaC) 的简单解决方案。 它也是使用 Molecule 开发 Ansible 角色过程中添加测试的关键组件。