Le Blog Utux

Si vous êtes familier avec l'écosystème des distributions Linux, vous avez probablement levé un sourcil (comme Teal'c) en lisant ce titre car vous les connaissez toutes, vous avez touché à tous les gestionnaires de paquet, vous avez utilisé debian et gentoo, en bref vous avez fait le tour et plus rien ne nous surprend.

Et pourtant, bien que NixOS soit une distribution assez ancienne (2003) elle dispose de nombreux atouts inédits passés plutôt inaperçus jusqu'à présent.

La configuration déclarative centralisée

Ce que je trouve le plus intéressant dans NixOS, c'est la configuration centralisée dans un unique fichier. En effet si vous avez déjà travaillé sur des routeurs ou diverses appliances, vous avez remarqué que l'on peut souvent importer et exporter la configuration sous forme de texte assez facilement, cela rend la maintenance très facile. Sous NixOS c'est le même principe, mais en plus puissant puisqu'on peut rollback voire booter sur une ancienne configuration depuis grub. Exemple de configuration d'un serveur MariaDB :

/etc/nixos/configuration.nix

{ config, pkgs, ... }:

{
  imports =
    [ # Include the results of the hardware scan.
      ./hardware-configuration.nix
    ];

  # Use the systemd-boot EFI boot loader.
  boot.loader.systemd-boot.enable = true;
  boot.loader.efi.canTouchEfiVariables = true;

  networking = {
    hostName = "mariadb";
    nameservers = [ "192.168.0.31" ];
    defaultGateway = "192.168.0.254";
    interfaces.enp0s3.ip4 = [
      {
        address = "192.168.0.41";
        prefixLength = 24;
      }
    ];
  };

  # Select internationalisation properties.
  i18n = {
    consoleFont = "Lat2-Terminus16";
    consoleKeyMap = "fr";
    defaultLocale = "fr_FR.UTF-8";
  };

  # Set your time zone.
  time.timeZone = "Europe/Paris";

  # List packages installed in system profile. To search by name, run:
  # $ nix-env -qaP | grep wget
  environment.systemPackages = with pkgs; [
    git
    htop
    sudo
    tree
    vim
  ];

  # Services
  services = {
    openssh = {
      enable = true;
      permitRootLogin = "yes";
    };
    mysql = {
      enable = true;
      package = pkgs.mysql;
      extraOptions = ''bind-address=0.0.0.0'';
    };
  };

  # Open ports in the firewall.
  networking.firewall.allowedTCPPorts = [ 22 3306 ];
  # networking.firewall.allowedUDPPorts = [ ... ];

  # Define a user account. Don't forget to set a password with ‘passwd’.
  users.extraUsers = {
    utux = {
      isNormalUser = true;
      extraGroups = [ "wheel" ];
    };
  };

  # The NixOS release to be compatible with for stateful data such as databases.
  system.stateVersion = "17.03";

}

/etc/nixos/hardware-configuration.nix

# Do not modify this file!  It was generated by ‘nixos-generate-config’
# and may be overwritten by future invocations.  Please make changes
# to /etc/nixos/configuration.nix instead.
{ config, lib, pkgs, ... }:

{
  imports = [ ];

  boot.initrd.availableKernelModules = [ "virtio_pci" "ahci" "xhci_pci" "sr_mod" "virtio_blk" ];
  boot.kernelModules = [ ];
  boot.extraModulePackages = [ ];

  fileSystems."/" =
    { device = "/dev/disk/by-uuid/78634ba0-11d1-4f91-85ae-ac2ee247c387";
      fsType = "xfs";
    };

  fileSystems."/boot" =
    { device = "/dev/disk/by-uuid/019A-1A05";
      fsType = "vfat";
    };

  swapDevices =
    [ { device = "/dev/disk/by-uuid/075a27eb-5656-4b57-b186-73a6d86e5e5c"; }
    ];

  nix.maxJobs = lib.mkDefault 1;
}

Comme vous le voyez, le fichier configuration.nix contient toute la configuration, incluant les services tiers tels que mariadb dans notre cas. Cela va donc encore plus loin que le /etc/rc.conf sur FreeBSD/NetBSD/OpenBSD qui centralise déjà pas mal de choses. Le fichier hardware-configuration.nix lui est généré automatiquement il n'y a pas besoin d'y toucher et il est plus ou moins unique par serveur.

Pour générer et appliquer la configuration :

nixos-rebuild switch

Pour mettre à jour le système :

nixos-rebuild switch --upgrade

Puis un petit mysql_secure_installation la première fois pour préparer notre SGBD.

Ce qu'il reste à faire en dehors du configuration.nix, c'est la définition des mots de passe, avec passwd et bien sûr la gestion des données persistantes (les bases de données pour mariadb par exemple).

Nix, gestionnaire de paquets fonctionnel

Je vais être un peu plus prudent sur ce point, car étant encore en phase de découverte de NixOS, je ne connais pas encore très bien le gestionnaire de paquets Nix. Cependant, à la différence des gestionnaires classiques tels que apt, yum ou pacman, il ne se contente pas d'aller chercher des paquets pour les décompresser. Chaque version de chaque paquet est installé dans une arborescence /nix/store/{identifiant unique}, du coup plusieurs versions peuvent cohabiter ensemble et les mises à jour n'écrasent rien. Il est possible également pour les utilisateurs d'installer des paquets pour leur environnement (non-root) uniquement.

Mon avis

J'ai mis un serveur NixOS en test et il est trop tôt pour en tirer des conclusions. Mais j'aime l'idée de configuration centralisée déclarative, car la configuration classique des systèmes Linux n'est pas toujours simple à maintenir : Docker, Ansible, NixOS : le savoir (re)faire.

Si je dois citer deux inconvénients à NixOS : elle prend de la place (1,6GB à l'installation avec MariaDB) et elle nécessite au moins 1GB de RAM pour s'installer sous peine de voir oomkiller tuer nixos-install... elle peut cependant tourner avec 256MB par la suite.

NixOS nous montre qu'une distribution Linux ce n'est pas seulement un éinième fork de Ubuntu avec un wallpaper personalisé, ou encore une guerre de gestionnaire de paquets (dnf/apt), il existe encore de l'innovation et rien que pour cela elle mérite le coup d’œil.

L'informatique, comme tous les métiers, demande un savoir-faire, celui-ci vient avec l'expérience et la pratique. Mais s'il y a un autre point qui est important et souvent négligé, c'est de savoir refaire. Je vais expliquer.

Imaginez-vous administrateur système dans une entreprise, on vous charge d'installer un serveur web pour afficher une simple page html. Vous allez alors installer Debian + Apache puis placer le fichier html à la racine, rien de difficile jusque là.

Imaginez ensuite qu'au bout de 2 mois ce fichier html soit remplacé par un fichier php un peu plus avancé, vous allez alors installer libapache2-mod-php5 là encore c'est facile. Par la suite le fichier évolue encore et vous oblige à installer des modules, par exemple php5-gd et php5-curl.

Puis le serveur vit sa vie et au bout de 2 ans on vous demande d'en mettre en place un deuxième avec exactement le même rôle. Et là ça se complique car 2 ans c'est long et vous avez probablement oublié tout ce que vous et vos collègues avez fait pour configurer ce serveur au fur et à mesure. S'il est facile d'identifier que apache2 et php5 sont présents, en revanche les modules sont beaucoup moins évidents, surtout si vous avez utilisé des gestionnaires tiers tels que pecl, cpan, pip.

L'une des grandes problématiques est donc de trouver un moyen pour garder une trace et refaire rapidement toutes les étapes qui ont accompagné la vie du serveur. Alors bien sûr le grand classique est d'utiliser un wiki, mais qui vous garanti que ce qu'y s'y trouve représente bien ce qui est en production ? Personne n'est à l'abri d'une modification "urgente" en prod non rapportée sur le wiki.

Une solution que l'on retrouve souvent et qui est appliquée dans Ansible, Docker et NixOS, c'est d'éliminer toutes les manipulations sur la prod. On y touche plus, à la place on travaille sur un fichier de recette, que l'on va ensuite deployer et jouer. Sur Ansible ce sont les playbook, sur docker les Dockerfile, et sur NixOS le fichier configuration.nix.

Cela parait beaucoup plus propre et ça l'est, c'est une rigueur pas forcément naturelle qui paye sur le long terme. Néanmoins ce n'est pas toujours évident, une manipulation rapide à faire sur un serveur peut se transformer en plusieurs minutes voire heures de devops dans Ansible. Let's Encrypt est un exemple, son automatisation n'est pas simple car vous allez devoir gérer deux cas différents selon la présence ou non d'un certificat. En effet certbot peut soit utiliser le mode standalone et donc couper Nginx (car nécessité du port 80) ou alors utiliser le mode webroot et justement passer par Nginx + vhost de votre site, or ce dernier a justement besoin du certificat pour démarrer. Et quid du cas de Docker où vous devez créer un nouveau container et le relier à l'existant juste pour renouveler vos certificats.

En conclusion le boulot de sysadmin, développeur ou devops n'est pas seulement de faire ou réparer les choses mais également de prévoir l'avenir, s'imposer une rigueur même si elle parait contre-productive sur le moment. J'aurai probablement l'occasion de parler de plus en détail de Docker et de NixOS dans de prochains articles, restez branchés.