\subsubsection{Einrichtung der Netzwerkdienste}
\label{ssub:einrichtung-der-netzwerkdienste}

Für die Provisionierung der Netzwerkdienste wurde
\href{http://vagrantup.com}{Vagrant} verwendet. Dies ein Programm um auf der
Basis von Virtualbox und anderen Virtualisierungslösungen schnell und
reproduzierbar virtuelle Maschinen zu starten. Die Einstellungen hierfür werden
in der Datei \emph{Vagrantfile} geschrieben, welches Vagrant beim Start
einliest. Vagrant bietet eine gute Integration für Chef. Es bietet Optionen, mit
welchen Einstellungen neue virtuelle Maschinen provisioniert werden sollen. Zum
Einsatz kam das Betriebssystem Ubuntu in der Version 12.04. Das Basisimage
hierfür wurde von \emph{Opscode}, der Firma hinter Chef, bereitgestellt. Es
wurde ein Netzwerkinterface konfiguriert für die Kommunikation mit Vagrant und
ein weiteres Internes für ein virtuelles Netzwerk zwischen den VMs zum Betreiben
der Netzwerkdienste. Vagrant bietet für diese erweiterten Einstellungen keine
Optionen. Um diese dennoch zu übernehmen, waren spezielle
Kommandozeilenargumente an den Befehl \emph{VBoxManage} nötig, welches von
Vagrant für Virtualbox genutzt wird. Dies schränkt Nutzung allerdings auf die
Visualisierung Virtualbox ein. Vagrant bietet die Möglichkeit neben
Provisionierungsystemen auch Shellskripte auszuführen. Diese wurde genutzt um
Chef auf die zum damaligen Zeitpunkt aktuellste Version 11.8.2 upzudaten.

Desweiteren wird Ruby auf dem Host benötigt um beispielsweise die Tests
ausführen zu können. Auf Unix-basierten Systemen kann dies mit dem Befehl:

\shellcmd{curl -sSL https://get.rvm.io | bash -s stable}

installiert werden. Auf Windows kann der
\href{http://rubyinstaller.org/}{RubyInstaller} genutzt werden. Um die nötigen
Abhängigkeiten zu installieren, müssen folgende Befehle ausgeführt im
Projektverzeichnis werden:

\shellcmd{gem install bundler}

\shellcmd{bundle install}

Zur Verwaltung der externen und internen Cookbooks wurde die
Abhängigkeitsverwaltung \href{http://berkshelf.com}{Berkshelf} verwendet. Bei
diesem werden die zu ladenden Cookbooks und die gewünschte Version in einer
Datei namens Berkssfile angegeben (vergleichbar mit
\href{http://bundler.io/}{Gemfile} in Ruby).  Berkshelf unterstützt dabei
verschiedene Quellen (per Api von der Communityseite von Opscode, Git, lokal)
und kann Abhängigkeiten zu anderen Cookbooks auflösen. Um die Cookbooks initial
zu laden muss der Befehl:

\shellcmd{berks install}

im Projektverzeichnis ausgeführt werden.

Für das Zusammenspiel mit Vagrant gibt es das Plugin
\href{https://github.com/berkshelf/vagrant-berkshelf}{vagrant-berkshelf}, so
dass die von Berkshelf verwalten Cookbooks auch in Vagrant zur Verfügung stehen.

Für bestimmte Funktionen wie geteilte Ordner zwischen VM und Host müssen die
\emph{virtualbox-client-modules} in der VM installiert sein. Diese sind zwar in
vielen Images vorhanden, die es für Vagrant gibt. Allerdings muss die
Virtualboxversion des Host mit dem der VM übereinstimmen. Abhilfe schafft das
Vagrantplugin
\href{https://github.com/dotless-de/vagrant-vbguest}{vagrant-vbguest}. Dieses
überprüft beim Start die Versionen und installiert gegeben falls eine Andere in
der VM.

Beide Plugins werden diesen Befehlen installiert:

\shellcmd{vagrant plugin install vagrant-vbguest}

\shellcmd{vagrant plugin install vagrant-berkshelf}

Gestartet wird die VM mit dem Befehl:

\shellcmd{vagrant up}

Beim 1. Start wird die VM mit Chef provisioniert. Spätere kann Chef erneut mit
folgenden Befehl gestartet werden:

\shellcmd{vagrant provision}

Als Netzwerkdienste wurden die Protokolle DHCP, DNS und NTP gewählt. Die
VMs wurden in 2 Gruppen geteilt, \emph{Headnodes}, die die genannten Dienste anbieten
und \emph{Computenodes}. Die Computenodes fordern auf dem internen Netzwerk per
DHCP eine IP-Adresse an und nutzen den DNS- und NTP-Dienst des jeweiligen
Headnode.

Die Attribute der Roles und Node wurden in JSON-Dateien abgelegt in den Ordnern
\emph{roles/} und \emph{nodes}. Es gibt je eine Role für die Computenode und
Headnode. In der aktuellen Konfiguration erzeugt Vagrant eine Headnode
mit dem Hostnamen \emph{node0.lctp} und zwei Computenodes (\emph{node1.lctp} und
\emph{node2.lctp}).

Für das Deployment wurden fünf Cookbooks geschrieben:
\begin{description}
  \item[bind]
    Als DNS-Server wurde bind gewählt. Dieses Cookbook diesen Dienst ein und
    fügt die in den Attributen konfigurierten DNS-Einträge hinzu zu den
    entsprechenden Zonen hinzu.
  \item[dhcp]
    Dieses Cookbook richtet den ISC DHCP-Server ein. Neben der Zuordnung von
    festen IP-Adressen zu Nodes, kann ein DNS-Server und ein NTP-Server
    festgelegt werden.
  \item[lctp-network] Dieses Cookbook ist ein Wrappercoobook um das
    \href{https://github.com/redguide/network_interfaces}{network\_interfaces}
    Cookbook. Wrappercookbook werden häufig dazu benutzt um bestehende Cookbooks
    aus anderen Quellen um Funktionalität zu erweitern. In diesem Fall aktiviert
    das Cookbook für die Computenodes dhcp auf dem interen Netzwerkinterface.
    Auf den Headnodes wird eine statische IPadresse gesetzt, der DNS-Server auf
    localhost festgelegt und Ipforwarding sowie Masquerading via iptables für
    den Routerbetrieb aktiviert.
  \item[ntp]
    Dieses Cookbook richtet den NTP-Deamon ein, welcher die Zeit zwischen den
    einzelnen Knoten synchron halten soll.
  \item[main]
    Dieses Cookbook fast alle oben genannten Cookbooks für Compute- und
    Headnode zusammen. Man könnte dies prinzipiell auch in den jeweiligen
    Rollen erledigen. Rollen in Chef haben allerdings den Nachteil, dass diese
    nicht versionierbar sind und (bei Chef-server) über alle Umgebungen gleich
    sind. Somit ist eine Trennung zwischen Test- und Produktivumgebung
    schwierig.
\end{description}

Es wurden folgende externen Cookbooks verwendet:
\begin{description}
  \item[apt] bringt die lokalen Packetquellen auf den aktuellen Stand und
    aktualisiert den Packetcache.
  \item[network\_interfaces] verwaltet Debians Netzkonfiguration
    /etc/network/interfaces
  \item[minitest-handler] Sammelt alle Tests in den Cookbooks führt diese
    nach der Provisionierung aus (siehe~\ref{minitest_handler})
\end{description}

% vim: set spell spelllang=de_de