【Ambari】用Python写一个Ambari的运维工具（一）

前言

前端时间忙完了安全漏洞修复相关的工作后可算是闲下来一些了，想着写点什么，正好遇到客户放强推堡垒机，以后VPN这些连接环境的手段就无法使用了，而客户这边的堡垒机访问web页面的体验那真是一言难尽，所以为了能够方便做一些日常的运维、启停的操作，想写一个命令行工具，用来对接ambari，开个坑先，如果内部团队用的好的话，说不定以后再把这个继续做下去:D；

本身就对Python比较熟悉，所以就拿Python来写了，而且在Github看到之前Ambari官方也尝试用Python做一个Ambari的命令行管理项目，不过后来搁浅了，大概是因为命令行去做一些集群变更操作确实比较不好做，像我这种基础的运维需求，命令行应该是完全能够做到的。

正文

准备工作

功能拆解

首先把想到的需要的功能先列出来，运维角度来说，最主要的肯定是信息的查看：

• 集群信息查看
• 主机信息查看
• 服务信息查看
• 指定主机的指标查看
• 指定主机的组件实例状态查看
• 组件明细指标检查

除此之外，下一步准备增加组件的管理，最基础的当然就是服务启停：

• 单个主机的单个服务启动
• 单个主机全部服务的启动
• 单个服务所有实例的启动
• 批量组件实例的启停

库的使用

多方查了资料，确定了主要需要使用的三方库：

• rich：用于增强命令行交互体验，支持各种颜色的渲染、字体闪烁等功能；
• cmd2：交互命令的库；

除此之外肯定还有requests等库，因为都是标准库，就不提了；

写代码咯

配置文件加载

当前的连接配置是通过配置文件进行，结构如下：

[global]
# 全局配置，填写ambari的IP信息和连接信息
ambari_ip=1.0.0.1
ambari_port=8080
# 如果ambari开启了https访问，需要对应开启
https_enable=false
username=admin
password=admin

[advance]
# 这一部分是高级配置，我们环境会结合Prometheus进行组件和主机的指标监控
prometheus_url=1.0.0.1
http_enable=false

加载配置

解析配置文件没什么问题，有一个需要注意的点是，如果配置文件中包含一些特殊字符（例如#，configparser.ConfigParser解析器会把#后面的内容当成备注），这个时候就必须使用configparser.RawConfigParser()

# -*- coding:utf-8 -*-
#!/usr/bin/python3
# 解析Conf.ini配置文件
import configparser
import os


class Conf(object):

    def __init__(self, filename):
        if not os.path.exists(filename):
            print("The {file} is not exists. ".format(file=filename))
            exit(1)
        self.filename = filename
        self.conf = configparser.RawConfigParser()

    def read_conf(self):
        self.conf.read(self.filename)

    def get_all_conf_json(self):
        d = dict()
        for s in self.conf.sections():
            ky = dict()
            for i in self.conf.items(s):
                ky[i[0]] = i[1]
            d[s] = ky
        self.conf_json = d

    def get_the_conf_json(self, section):
        if "conf_json" in self.__dict__:
            # 如果已经调用过all_conf_json, 则不需要单独跑了
            return self.conf_json[section]
        ky = dict()
        for i in self.conf.items(section):
            ky[i[0]] = i[1]
        return {section: ky}

建立交互终端

首先，这是一个交互式的工具，所以，窗口是一个继承与CMD2的主类：

import cmd2

class AmbariShell(cmd2.Cmd):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
    	# 必须执行super().__init__()，否则终端会异常退出
        super().__init__(*args, auto_load_commands=False, **kwargs)

好看的欢迎信息

人靠衣装马靠鞍，咱接下来要有个好看的门面，也就是启动工具后的欢迎信息，这里不对rich包的用法做太多说明，以后有时间专门开个坑：

    def welcome(self) -> None:
        msg = Text.assemble(
            ("Welcome to Ambarishell-Python! \n", "bold green"),
            ("The tools created by Lijiadong.\n", "green"),
            "The current config ambari server url is ",
            (self.ambari_url, "bold white underline"),
            ("\nLogin user name is {username}.\n".format(
                username=self.username)),
            ("If the connection information is correct, execute the 'connect' command to establish the connection.\n", "bold blue"),
            ("Hive a nice day. :D")
        )
        panel = Panel(msg, title="AmbariShell Python", width=120, padding=1)
        rprint(panel)

Rich的Text.assemble支持将多个tuple拼接起来，tuple第一个元素是文本内容，第二个元素是样式内容；Panel是标签样式，最终的实现结果是这样：

建立连接

连接校验

由于该工具必然会有大量get的请求操作，使用requests.session建立会话是很有必要的，防止每次都带上认证的请求头，因此，增加一个connect命令，进入交互界面后，必须手动建立连接，建立连接的同时，会对当前的cookies进行校验，如果没有cookies，则直接连接，连接状态码返回如果不是200，也会提示错误，程序退出；

需要注意的是，cmd2会识别do开头的类方法，比如do_connect，在命令行可以直接输入connect调用这个方法：

    def do_connect(self, line):
        if 'session' in self.__dict__ and len(self.session.cookies.values()) != 0:
            rprint("[blue]The connection has been established and no further operation is required. [/blue]")
            return

        self.session = requests.Session()
        code = self.session.get(urljoin(self.ambari_url, "api/v1/users/admin/authorizations"), auth=(self.username, self.password)).status_code
        if code != 200:
            rprint("[red]Login to Ambari failed.\nPlease check your connect config or Ambari Server status.\n AmbariShell will exit with code 2. [/red]")
            self.exit_code = 2
            return True
        rprint("[green]Login to Ambari successful.[/green]")

保存必要信息

此时连接已经建立了，为了方便我后续其他操作的编写，所以我此处的思路是保存必要信息，比如Ambari上的主机清单、组件清单、服务清单，这些基本都是运维时的固定资产，不会变动，所以可以直接把元数据保存起来：

        # 连接成功后，获取必要的信息，存入变量，方便后面的动态调用
        req = self.session.get(urljoin(self.ambari_url, "api/v1/clusters?fields=Clusters/version,Clusters/total_hosts")).json()['items'][0]['Clusters']
        self.cluster = req['cluster_name']
        self.hdp_version = req['version']
        self.hosts_num = req['total_hosts']
        req = self.session.get(urljoin(self.ambari_url, "api/v1/hosts")).json()['items']
        self.services_list=dict()
        self.hosts_list = [item['Hosts']['host_name'] for item in req]
        self._detail_hosts = DetailHosts(self.session, self.cluster, self.hosts_list, self.ambari_url)  # 用于装载hosts变量
        req = self.session.get(urljoin(self.ambari_url, "api/v1/clusters/{cluster}/components".format(cluster=self.cluster))).json()['items']
        for item in req:
            service_name = item['ServiceComponentInfo']['service_name']
            component_name = item['ServiceComponentInfo']['component_name']
            if service_name not in list(self.services_list.keys()):
                self.services_list[service_name] = []
            self.services_list[service_name].append(component_name)

大功告成，让我运行一下这第一个命令，建立和Ambari的连接；

当第一次建立连接并成功后，会打印绿色的连接成功的信息，如果连接已经建立，会打印蓝色的提示信息，不作任何操作：

如果连接失败，则会直接退出：

Show命令

上面已经完成了第一个命令——建立连接，接下来编写第一个实际的操作命令——show命令，这个命令将会包含4个用法：

• show clusters：展示集群信息，之所以增加这个命令是想着说不定以后ambari支持管理多集群；
• show components：展示所有组件信息，显示组件与服务的对应关系；
• show hosts：展示所有主机信息，主要是一些基本信息；
• show services：展示所有服务信息，也就对服务状态的概览；

由上可知，show命令应该允许四个固定的参数，在cmd2中要用装饰器添加这些参数，在方法前带上以下的内容，add_argument就是添加了一个type类型的参数，可选值为’clusters’, ‘hosts’, ‘services’, ‘components’，这里的type根据自己的需要去给，并不是必须是type：

    show_load_parser = cmd2.Cmd2ArgumentParser()
    show_load_parser.add_argument('type', choices=['clusters', 'hosts', 'services', 'components'])

    @cmd2.with_argparser(show_load_parser)
    @cmd2.with_category("Command Loading")

定义show命令的方法，这里用了几种rich的展示方式，如Table、Console、Panel

    def do_show(self, ns: argparse.Namespace):
        if 'session' not in self.__dict__.keys():
            rprint("[red]No session is established. Please execute the 'connect' command to establish the connection.[/red]")
            return
        console = Console()
        if ns.type == 'clusters':
            # 显示ambari托管的集群列表
            table = Table()
            for column in ['CLUSTER', 'VERSION', "HOST_NUMS"]:
                table.add_column(column)
            table.add_row(self.cluster, self.hdp_version, str(self.hosts_num))
            console.print(table)
        elif ns.type == 'hosts':
            # 显示所有的hosts
            req = self.session.get(urljoin(self.ambari_url, "api/v1/hosts?fields=Hosts/ip,Hosts/host_name,Hosts/os_type,Hosts/ph_cpu_count,Hosts/total_mem,Hosts/host_state,Hosts/host_status")).json()['items']
            host_panel = [Panel(self.hosts_format_to_panel(item['Hosts']), expand=True, box=HEAVY) for item in req]
            console.print(Columns(host_panel, align='center'))
        elif ns.type == 'services':
            # 列出所有service清单
            req = self.session.get(urljoin(self.ambari_url, "api/v1/clusters/{cluster}/services?fields=ServiceInfo/state,ServiceInfo/kerberos_enabled,ServiceInfo/maintenance_state".format(cluster=self.cluster))).json()['items']
            table = Table()
            for column in ['SERVICES', 'STATE', 'KERBEROS', 'MAINTENANCE']:
                table.add_column(column)
            for item in req:
                item = item['ServiceInfo']
                service = item["service_name"]
                kerberos = "[bold green]OPEN[/bold green]" if item['kerberos_enabled'] else "[bold]CLOSE[/bold]"
                state = ""
                # 判断服务状态
                if item['state'] == "STARTED":
                    state = "[bold green]STARTED[/bold green]"
                elif item['state'] == "INSTALLED":
                    state = "[bold]STOPPED[/bold]"
                else:
                    state = "[bold red]BAD[/bold red]"
                maintenance = "[bold green]CLOSED[/bold green]" if item['maintenance_state'] == 'OFF' else "[bold]OPEN[/bold]"
                table.add_row(service, state, kerberos, maintenance)
            console.print(table)

        elif ns.type == 'components':
            # 以卡片形式列出每个service下的components
            components = []
            for s, c in self.services_list.items():
                # p = Panel("\n".join(c), expand=False,title=s,box=HEAVY)
                # components.append(p)
                t = Table()
                t.add_column(s, justify="center")  # 居中显示
                t.add_row("\n".join(c))
                components.append(t)
            console.print(Columns(components, align='center', equal=True))

集群和主机信息显示：

组件和服务信息：

小结

当前工具已经可以检查集群的基本信息，下一篇文章将会实现detail命令，用来呈现具体节点的操作系统指标或者组件实例指标，这一部分会引入prometheus，获取更多的监控性能指标，丰富工具的功能。