Crowbar 徹底解説：ベアメタルからの自動デプロイツール 🛠️

Crowbarは、物理サーバー（ベアメタル）のプロビジョニングから、その上に複雑なソフトウェアスタック（特にOpenStackクラウド環境）を自動でデプロイ、管理するために設計されたオープンソースのツールセットです。もともとはDellによって開発され、後にオープンソースコミュニティに寄贈されました。インフラストラクチャのセットアッププロセスを大幅に自動化し、時間と労力を削減することを目的としています。

データセンターの運用において、多数のサーバーを手動でセットアップし、OSをインストールし、ネットワークを設定し、必要なソフトウェアを導入するのは非常に手間のかかる作業です。Crowbarは、PXEブート、DHCP、DNS、パッケージ管理、設定管理ツール（主にChef）などを統合し、これらのプロセスを一元的に管理・自動化するフレームワークを提供します。これにより、一貫性のある環境を迅速に構築することが可能になります。

特に、OpenStackのようなコンポーネントが多く、設定が複雑なシステムをデプロイする際にその真価を発揮しました。Crowbarは「Barclamp」と呼ばれるモジュール化されたコンポーネントを利用して、OpenStackの各サービス（Nova, Neutron, Keystone, Glanceなど）やその他のソフトウェア（Cephストレージなど）を段階的に、かつ連携させながらデプロイする機能を提供します。

ただし、留意点として、Crowbarプロジェクトは近年、開発ペースが鈍化している、あるいは活動を停止している可能性があります。後継としてRackN社のDigital Rebar（Crowbar V2から派生）のようなツールが登場しており、より活発に開発・サポートが行われています。このブログでは、主にOpenStackデプロイツールとしてのCrowbarの機能や使い方について解説しますが、現在の利用状況については注意が必要です。

Crowbarのアーキテクチャは、中心となる「Adminノード」と、管理対象となる複数の「ターゲットノード」（Computeノード、Storageノードなど）から構成されます。

デプロイフローの概要

1. ターゲットノードが起動し、PXEを利用してネットワークブートを試みます。
2. AdminノードのDHCPサーバーがIPアドレスを割り当てます。
3. ターゲットノードはAdminノードのTFTPサーバーからブートイメージ（Sledgehammerと呼ばれるディスカバリー/ハードウェアインベントリ用OSイメージ）をダウンロードして起動します。
4. Sledgehammerが起動すると、ノードのハードウェア情報を収集し、AdminノードのCrowbar APIに登録します (Discovery)。
5. 管理者はWeb UIまたはCLIを通じて、検出されたノードを確認し、役割（例: `controller`, `compute`）を割り当て、OSインストールを指示します (Allocation)。
6. Crowbarはターゲットノードに指定されたOS（例: CentOS, Ubuntu）を自動インストールします。
7. OSインストール後、ターゲットノードにChefクライアントがインストールされ、AdminノードのChefサーバーに登録されます。
8. 管理者は、デプロイしたいソフトウェアに対応するBarclamp（例: `openstack`, `database`）を選択し、設定を行い、デプロイを実行します。
9. CrowbarはChefサーバーを通じて、ターゲットノードに適切なChefロールとレシピを適用し、ソフトウェアのインストールと設定を自動で行います。
10. デプロイが完了すると、ノードは「Ready」状態になります。

この一連の流れにより、多数のサーバーに対するOSインストールからアプリケーションスタックの構築までを、高度に自動化された方法で実現します。✨

Crowbarのインストールは、主にAdminノードのセットアップを意味します。通常、専用のISOイメージを使用してAdminノードを構築するのが最も一般的な方法でした。

ISOイメージからのインストール

1. ISOイメージの入手: Crowbarプロジェクトのウェブサイトやリポジトリから、Adminノード用のインストールISOイメージをダウンロードします。（注意：現在、公式な配布元を見つけるのは困難かもしれません。）
2. サーバーの準備: Adminノードとして使用する物理サーバーまたは仮想マシンを用意します。ネットワークインターフェースが複数あることが推奨されます（管理用、PXEブート用など）。
3. ISOブート: 用意したサーバーをダウンロードしたISOイメージから起動します。
4. インストールプロセス: 画面の指示に従ってインストールを進めます。通常、ベースとなるOS（特定のLinuxディストリビューション）のインストールと、Crowbarコンポーネントのセットアップが自動的に行われます。ネットワーク設定（IPアドレス、ネットマスク、ゲートウェイなど）やディスクパーティションの設定が必要になる場合があります。
5. 初期設定: インストール完了後、再起動するとCrowbarのサービスが起動します。WebブラウザからAdminノードのIPアドレスにアクセスし、初期設定（パスワード設定など）を行う必要がある場合があります。

手動インストール（非推奨）

既存のOS上にCrowbarの各コンポーネント（Webサーバー, Chefサーバー, DHCPサーバーなど）を手動でインストール・設定することも理論上は可能ですが、非常に複雑であり、依存関係の問題も発生しやすいため、推奨される方法ではありませんでした。

必要要件

Adminノードには、比較的十分なリソースが必要でした。

• CPU: マルチコアプロセッサ
• メモリ: 8GB以上（管理するノード数やデプロイするサービスによる）
• ディスク: 100GB以上の空き容量（OS、Crowbarコンポーネント、OSイメージ、パッケージリポジトリ、ログなど）
• ネットワーク: 最低2つのネットワークインターフェース（1つは管理/外部アクセス用、もう1つはターゲットノードのPXEブート/管理用）

ターゲットノードは、PXEブートに対応していることが必須です。また、デプロイする役割に応じたリソース（CPU、メモリ、ディスク、ネットワーク）が必要となります。

Crowbarの操作は、主にWeb UIとコマンドラインインターフェース（CLI）を通じて行います。ここでは基本的な操作の流れを説明します。

Web UIからの操作

WebブラウザでAdminノードのIPアドレスにアクセスすると、Crowbarのダッシュボードが表示されます。ログイン後、以下のような操作が可能です。

• ダッシュボード (Dashboard): システム全体の状況、ノードの状態、デプロイの進捗などを一覧表示します。
• ノード (Nodes): 検出されたノード、割り当て済みのノード、各ノードの状態（Discovery, Hardware Installing, Installed, Readyなど）を確認できます。ノードを選択して詳細情報を表示したり、OSインストールや役割の割り当て（Allocation）を行ったりします。
• バークランプ (Barclamps): 利用可能なBarclamp（機能モジュール）の一覧が表示されます。ここから各Barclamp（例: `openstack`, `database`, `network`）を選択し、設定の変更やデプロイの実行（Proposalの作成と適用）を行います。
  • Proposal: 特定のBarclampをどのノードに、どのような設定でデプロイするかを定義するものです。「提案 (Proposal)」を作成し、それを「適用 (Apply/Commit)」することで、実際のデプロイプロセスが開始されます。
• ネットワーク (Networks): Crowbarが管理するネットワーク（Admin, Public, Storageなど）の設定を確認・編集します。IPアドレス範囲、VLAN設定などを行います。
• デプロイメント (Deployments): 現在アクティブなデプロイ（Proposal）や過去のデプロイ履歴を確認できます。
• リポジトリ (Repos): OSやソフトウェアパッケージのリポジトリ設定を確認・管理します。

Web UIは直感的で、特にシステム全体の状況把握や基本的なデプロイ操作に適しています。😊

コマンドラインインターフェース (CLI) からの操作

AdminノードにSSHでログインすると、`crowbar` コマンドを利用して、Web UIと同様の操作や、より詳細な操作、スクリプトによる自動化などが可能です。

基本的なコマンドの例:

# 利用可能な barclamp を一覧表示
crowbar barclamp list

# 特定の barclamp (例: keystone) の proposal を一覧表示
crowbar keystone list

# keystone の proposal 'default' の内容を表示
crowbar keystone show default

# keystone の proposal 'default' の設定を変更 (例: admin パスワード)
# まず現在の設定を取得
crowbar keystone show default > keystone_default.json
# keystone_default.json を編集
vi keystone_default.json
# 変更した設定で proposal を更新
crowbar keystone update default @keystone_default.json

# keystone の proposal 'default' をコミット (デプロイ実行)
crowbar keystone commit default

# ノードの一覧表示
crowbar machines list

# 特定ノードの状態を表示 (例: dallas.example.com)
crowbar machines show dallas.example.com

# ノードにOSをインストール (例: ノードID 1 に CentOS 7)
# (具体的なコマンドはバージョンや実装により異なる可能性あり)
# crowbar machines install 1 os=centos-7.0

# ノードを特定の役割に割り当て (例: ノードID 1 を controller 役割に)
# これは通常、Barclamp の Proposal 設定内で行うことが多い
# crowbar ... allocate ... (具体的なコマンドは要確認)

# Chef Client の実行をノードに強制
# crowbar machines run chef-client <node_name>

# Barclamp のデプロイ状況を確認
crowbar status list
crowbar status show <deployment_id>

CLIは、スクリプトによる自動化や、より詳細な情報取得、トラブルシューティング時に役立ちます。💪

BarclampとProposalの概念

Crowbarのデプロイの中心的な概念が「Barclamp」と「Proposal」です。

• Barclamp (バークランプ): 特定の機能やサービス（例: OpenStack Keystone, MySQLデータベース, ネットワーク設定）をデプロイ・管理するためのモジュールです。Chefのクックブック、テンプレート、依存関係定義などを含みます。新しい機能を追加したい場合は、新しいBarclampを作成または導入します。
• Proposal (プロポーザル): Barclampを実際に環境に適用するための設定インスタンスです。どのノードにそのBarclampの機能をデプロイするか、どのようなパラメータ（IPアドレス、パスワード、オプション設定など）を使用するかを定義します。一つのBarclampに対して複数のProposalを作成することも可能です（例: 本番用とテスト用で異なる設定を持つProposal）。Proposalを作成・設定し、「Commit (または Apply)」することで、CrowbarがChefを通じて実際のデプロイ作業を開始します。

例えば、「OpenStack」というBarclampがあり、そのProposal「my_openstack_cluster」を作成するとします。このProposal内で、どのノードをController役、Compute役、Storage役にするか、管理ネットワークや公開APIのエンドポイント、各種サービスのパスワードなどを設定します。そして、このProposalをCommitすると、Crowbarが各ノードに必要なChefレシピを実行し、OpenStackクラスターを構築します。

Crowbarは基本的なOSインストールやOpenStackデプロイ以外にも、様々な応用が考えられました。

カスタムBarclampの開発

Crowbarの大きな特徴の一つは、Barclampによるモジュール性です。もしデプロイしたいソフトウェアに対応するBarclampが存在しない場合、自分で作成することが可能です。

• 構成要素: カスタムBarclampには通常、Chefのクックブック、テンプレート、Crowbar固有の設定ファイル（`crowbar.yml`など）、ロケールファイルなどが含まれます。
• `crowbar.yml`: Barclampのメタデータ、依存関係、設定可能な属性（ユーザーがProposalで設定できる項目）、ノードへの役割割り当てロジックなどを定義します。
• Chefクックブック: 実際のソフトウェアインストールや設定変更を行うChefレシピを記述します。
• 開発プロセス:
  1. 必要なChefクックブックを作成または準備します。
  2. `crowbar.yml` を定義し、Barclampの構造と設定項目を記述します。
  3. 必要なテンプレートファイルやその他のファイルを作成します。
  4. 作成したBarclampをAdminノードの所定のディレクトリ（例: `/opt/dell/barclamps/`）に配置します。
  5. Crowbarに新しいBarclampを認識させるコマンドを実行します（例: `crowbar barclamp install <path_to_barclamp>`）。
  6. Web UIやCLIから新しいBarclampが表示され、Proposalを作成・デプロイできるようになります。

カスタムBarclampの開発には、ChefとCrowbarのアーキテクチャに関する知識が必要ですが、これによりCrowbarの自動化能力を独自のソフトウェアや要件に合わせて拡張できます。

HA（高可用性）構成

本番環境では、Adminノード自体の単一障害点（SPOF）を避けるために、HA構成を検討する必要がありました。Crowbar自体にもHA機能（Pacemakerなどと連携）を持たせる試みがありましたが、設定は複雑になる傾向がありました。また、デプロイするサービス（例: OpenStack Controller）のHA構成は、対応するBarclamp（例: `pacemaker`, `haproxy` など）を組み合わせて実現する必要がありました。

ネットワーク設定のカスタマイズ

Crowbarは複数のネットワーク（Admin, BMC, Storage, Publicなど）を管理できます。`network` Barclampを通じて、VLANの設定、ボンディング（NICチーミング）、各ネットワークのIPアドレス範囲などを細かく設定できます。データセンターのネットワークトポロジに合わせて柔軟な構成が可能です。

トラブルシューティングのTips

• ログの確認: 問題発生時は、まずログを確認することが重要です。
  • AdminノードのCrowbarログ: `/var/log/crowbar/` 配下
  • Chef関連ログ: `/var/log/chef/` (Adminノード)、各ターゲットノードの `/var/log/chef/client.log`
  • 各Barclamp固有のログ: Barclampによって異なる場所にログが出力される場合があります。
  • ターゲットノードのOSインストールログ: `/var/log/anaconda.log` (CentOS/RHEL系の場合) など。インストール中に問題が発生した場合は、ターゲットノードのコンソールを確認します。
• ノードの状態確認: Web UIや `crowbar machines show <node>` でノードの現在の状態やエラーメッセージを確認します。
• Chefレシピの再実行: 特定のノードで設定に失敗した場合、`crowbar machines run chef-client <node>` でChefの実行を再試行できます。
• ネットワークの確認: PXEブートが始まらない、ノードが検出されないなどの場合は、DHCPの設定、TFTPサーバーの状態、ネットワークケーブルの接続、スイッチのVLAN設定などを確認します。
• ハードウェアの問題: ハードウェアの互換性や故障が原因である可能性も考慮します。AdminノードのSledgehammerによる検出情報や、ターゲットノードのBIOS/BMCログを確認します。

Crowbarは、登場当時はベアメタルからのOpenStackデプロイを自動化する強力なツールとして注目を集めました。特にDellの支援があった時期は活発に開発されていました。しかし、いくつかの要因により、近年はその存在感が薄れています。

• 開発の停滞: オープンソース化後、コミュニティによる開発は継続されましたが、徐々にペースが鈍化し、近年はメジャーなアップデートや活発なメンテナンスが行われている様子は見られにくくなりました。
• OpenStackデプロイツールの多様化: OpenStackのデプロイツールとしては、TripleO, Kolla-Ansible, OpenStack-Helm など、他の様々なツールが登場し、それぞれ特徴を持っています。コンテナ技術（Docker, Kubernetes）を活用するものが主流になりつつあります。
• 後継ツールの登場: Crowbar V2アーキテクチャから派生した RackN社の Digital Rebar Provision は、Crowbarのコンセプトを引き継ぎつつ、よりモダンな機能（Infrastructure as Codeの強化、マルチクラウド対応、プラグインアーキテクチャなど）を備え、活発に開発・サポートされています。Crowbarの実質的な後継と見なされることもあります。
• インフラ管理ツールの進化: Ansible, Terraform, Packer といったより汎用的な構成管理・プロビジョニングツールが広く普及し、これらを組み合わせてベアメタル環境を管理するアプローチも一般的になりました。

これらの状況から、現在、新規にCrowbarの導入を検討することは、ドキュメントの不足、コミュニティサポートの限定性、将来性の観点から、あまり現実的ではないかもしれません 😥。

もし、Crowbarが解決しようとしていた課題、つまり「ベアメタルサーバーの自動プロビジョニングとOSインストール、その後のソフトウェアスタックのデプロイ自動化」に関心がある場合は、以下のような代替ツールやアプローチを検討することをお勧めします。

• Digital Rebar Provision: Crowbarの後継とされ、ベアメタルプロビジョニングに強みを持ち、活発に開発されています。RackN Digital Rebar
• MAAS (Metal as a Service): Canonical (Ubuntuの開発元) が提供するベアメタルプロビジョニングツール。Ubuntuとの親和性が高いですが、他のOSもサポートしています。MAAS
• Ansible + PXE/iPXE: Ansibleを使ってPXEサーバーやDHCP/TFTPサーバーを管理し、OSインストール後の設定管理もAnsibleで行う構成。柔軟性が高いですが、自前で構築する要素が多くなります。
• Terraform + Packer + (Ansible/Chef/Puppet): PackerでカスタムOSイメージを作成し、Terraformでインフラ（物理サーバー管理機能を持つプロバイダーがあれば）を定義し、起動後に構成管理ツールで設定を行う。よりInfrastructure as Codeのアプローチに近いです。
• Tinkerbell: CNCFのサンドボックスプロジェクトで、ベアメタルプロビジョニングのためのオープンソースプラットフォーム。Tinkerbell

どのツールが最適かは、具体的な要件、管理対象の規模、運用チームのスキルセットなどによって異なります。

Crowbarは、物理サーバーのプロビジョニングから複雑なソフトウェアスタック（特にOpenStack）のデプロイまでを自動化するために設計された、かつては画期的なオープンソースツールでした。その主な特徴は以下の通りです。

• ✨ PXEブート、DHCP、TFTP、Chefなどを統合し、ベアメタルからのデプロイを自動化。
• 🏗️ Adminノード中心のアーキテクチャで、多数のターゲットノードを管理。
• 🧩 Barclampによるモジュール化された機能拡張性。
• ☁️ OpenStack環境の構築を大幅に簡略化。
• 🖱️ Web UIとCLIによる操作インターフェースを提供。

しかし、開発の停滞や代替ツールの登場により、現在ではその利用は限定的になっています。Crowbarが持っていたコンセプトや自動化のアイデアは、Digital Rebarなどの後継ツールや、他のモダンなインフラ管理ツールに引き継がれています。

このブログが、Crowbarというツールがどのようなものであったか、そして現代のインフラ自動化ツール選定の文脈でどのように位置づけられるかを理解する一助となれば幸いです。インフラ自動化の旅は続きます！🚀