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Linux轻量级自动运维工具-Ansible浅析 - ~微风~ - 51CTO技术博客
http://weiweidefeng.blog.51cto.com/1957995/1895261
Ansible是什么?
ansible架构图
ansible特性
模块化：调用特定的模块，完成特定的任务；
基于Python语言研发，由Paramiko, PyYAML和Jinja2三个核心库实现；
部署简单：agentless；
支持自定义模块，使用任意编程语言；
强大的playbook机制；
幂等性；
安装及程序环境：
程序：
ansible
ansible-playbook
ansible-doc
配置文件：
/etc/ansible/ansible.cfg
主机清单：
/etc/ansible/hosts
插件目录：
/usr/share/ansible_plugins/
安装ansible
安装依赖包
ansible命令的使用：
Usage: ansible <host-pattern> [options]
常用选项：
-m MOD_NAME
-a MOD_ARGS
配置Host Inventory：
/etc/ansible/hosts
[group_id]
HOST_PATTERN1
HOST_PATTERN2
示例：
首先对此文件进行备份操作，以防后面需要用到默认配置文件
进入到/etc/ansible/hosts文件，此处绿色光标以下的内容是没有用的,都是示例，可以删除掉，然后添加我们下面实验操作用到的主机。
添加一组websrvs服务器，以用于下面的测试
测试主机连通性
这里报错是因为实验用的主机交换其他两台主机的公钥/私钥的原因导致的
实验SSH免密码登陆设置
生成私钥和公钥 ssh-keygen -t rsa -P ''
复制公钥文件问authorized_keys
把公钥传送到其他主机
在68的主机上面可以看见公钥已经传送过来了,并且确认文件的权限是否正确
重复以上操作把公钥发送给69的主机
然后重新执行ansible的ping模块命令查看该两台主机的连通性
可以发现此时已经成功，那么下面就开始介绍ansilbe的其他模块
最后记得利用ansible同步一下所有主机的时间，以免某主机的时间有错误，后面看日志起来会造成混乱
ansible模块：
获取模块列表：ansible-doc -l
获取指定模块的使用帮助：ansible-doc -s MOD_NAME
常用模块：
ping模块：探测目标主机是否存活；
示例：测试所有的主机的连通性
command模块：在远程主机执行命令；
示例1：让所有主机同步时间
此处没有给出指定的-m command命令，是因为ansible的模块默认就是command
示例2：让每一台主机都执行uname -r命令
示例3：在主机上面都创建一个用户
查看两台主机是否已经创建该用户
查看用户信息：
帮这两个用户改密码，此处需要注意的是，虽然用下面的命令看似执行成功，但是当我们验证的时候，就会发现密码错误了,这是因为ansible的command模块并不支持管道等输出，所以下面介绍另外一个ansible的模块shell
shell模块：在远程主机上调用shell解释器运行命令，支持shell的各种功能，例如管道等
注意：command和shell模块的核心参数直接为命令本身；而其它模块的参数通常为“key=value”格式；
示例：批量修改其他主机的特定用户的密码
此时可以发现已经可以登陆成功
copy模块：复制文件到远程主机
用法：
(1) 复制文件
-a "src=\'#\'" "
(2) 给定内容生成文件
-a "content= dest= "
其它参数：mode, owner, group, ...
示例：复制文件到其他主机
此处创建一个测试文件
复制文件到其他主机
下面红色的报错信息是，如果要传送文件，该主机的指定目录需要存在，如果不存在，就是提示错误
创建对应的目录
重新传送文件，已经没有错误提示，但是此处也可以看见，如果文件已经存在，则原文件会被覆盖掉，并且此处也没有任何提示覆盖文件的信息，所以操作的时候就需要注意了，以免覆盖掉重要的文件
验证文件
file模块：设置文件的属性
用法：
(1) 创建目录：
-a "path= state=directory"
(2) 创建链接文件：
-a "path= src=\'#\'" /p>
(3) 删除文件：
-a "path= state=absent“
示例：修改文件的权限和属主
验证文件
示例：创建文件的软连接
验证文件
设置文件的状态为absent（即删除文件）
验证
fetch模块：从远程主机拿文件
示例：从10.1.156.69主机拿一个文件
当抓去一堆文件的时候，也会创建对应的ip地址的目录，以区分文件
cron模块：管理计划任务条目
用法：
-a ""
minute=
hour=
day=
month=
weekday=
job=
name=
user=
state={present|absent}
示例：创建一个同步时间的计划任务，每5分钟同步一下服务器的时间
验证任务
示例：删除计划任务
验证
hostname模块：管理主机名
用法：
name=
示例：修改主机名
yum模块：使用yum命令完成程序包管理
用法：
-a ""
(1) name= state={present|latest}
(2) name= state=absent
示例：安装指定包
此实验，首先，确定主机的yum源是可用的，否则实验会失败
安装samba包
验证
删除samba安装包
已经没有安装的字眼了
service模块：服务管理
用法：
-a ""
name=
state=
started
stopped
restarted
enabled=
runlevel=
示例：开启主机的httpd服务
首先我们确认httpd服务是关闭的
开启httpd服务,并且设置为开机启动
验证，80端口已经开启
group模块：增加或删除组
用法：
-a ""
name=
state=
system=
gid=
示例：添加一个组
验证
删除组
验证
user模块：用户管理
使用格式：
name= : 创建的用户名
state= : present新增，absent删除
force= : 删除用户的时候删除家目录
system= : 创建系统用户
uid= : 指定UID
shell= : 指定shell
home= : 指定用户家目录
示例：增加一个系统用户
验证
删除用户
setup模块：收集主机里面的各种信息
示例：收集所有主机的信息
YAML：一种数据序列化工具的语言格式
YAML is a data serialization format designed for human readability and interaction with scripting languages.
数据结构：
key:value
- item1
- item2
- item3
例如{name:jerry, age:21}
PlayBook
核心元素：
Tasks：任务，由模块定义的操作的列表；
Variables：变量
Templates：模板，即使用了模板语法的文本文件；
Handlers：由特定条件触发的Tasks；
Roles：角色；
playbook的基础组件：
Hosts：运行指定任务的目标主机；
remote_user：在远程主机以哪个用户身份执行；
sudo_user：非管理员需要拥有sudo权限；
tasks：任务列表
模块，模块参数：
格式：
(1) action: module arguments
(2) module: arguments
运行playbook，使用ansible-playbook命令
(1) 检测语法
ansible-playbook --syntax-check /path/to/playbook.yaml
(2) 测试运行
ansible-playbook -C /path/to/playbook.yaml
--list-hosts
-list-tasks
--list-tags
(3) 运行
ansible-playbook /path/to/playbook.yaml
-t TAGS, --tags=TAGS
--skip-tags=SKIP_TAGS
--start-at-task=START_AT
示例1:定义一个playbook任务来新增用户和组
定义一个yaml的模板
查查语法有没有错误，没有提示即表示语法应该没有问题。
测试运行看看，-C表示仅测试跑一边，但是不会实际操作
也可以单独测试某些特定的选项
查看仅影响的主机
查看运行哪些任务
查看哪个任务打标了，这里并没有任何任务打标记，后面再演示
以上没有错误，开始正式运行该任务
验证
示例2：定义一个playbook任务来修改文件端口
此步骤里面有安装httpd的安装包，其实此处有点多余，因为测试的两台主机均已经安装该服务，此处添加上去是为了演示效果，因为当生产环境中，假如存在一台服务器没有该安装包，那么次处就能帮我们安装上去，不然的话，漏了这一步，到后面查原因也挺麻烦的
检查语法问题
先从一台主机上面把httpd.conf文件拷问来编辑
修改httpd.conf文件
比如修改端口为8080，其他都为默认配置
首先备份好各自主机里面的配置文件，以防后面出错
检查备份是否成功
测试运行web.yml，看看有没有问题，没有问题的话就正常运行
执行改文件
验证服务器端口打开没有，可以看见8080端口已经打开，实验成功。
Handlers的使用：由特定条件触发的Tasks；
格式：
tasks：
- name: TASK_NAME
module: arguments
notify: HANDLER_NAME
handlers:
- name: HANDLER_NAME
module: arguments
示例：参照上面的例子继续修改apache的端口
修改端口号为8090
修改原来的web.yml脚本实现操作
检测语法
测试运行,可以看出，当复制文件过去的时候，会触发到restart httpd service的handlers任务，所以任务就重启了，而不是启动
正式运行
验证结果，8090端口已经打开，实验成功
tags：给指定的任务定义一个调用标识；
使用格式：
- name: NAME
module: arguments
tags: TAG_ID
示例：执行特定的tags
修改文件的端口为8088
在此前的配置文件上面插入一个标签instconf
检查语法
此处可以查看到该yml脚本有一个标签，影响着websrvs组
测试运行
正式运行一下，指定以instconf的标签运行，所以此处不会显示器其他多余的信息，包括安装httpd包和启动httpd服务
验证该结果
此处也可以对同一个文件标记多个标签同时执行
测试运行，因为此处已经安装了httpd包和文件已经复制过去，所以都是绿色，此处就演示到这里，其他步骤可以参考上面的操作
Variables：变量
类型：
内建：
(1) facts
自定义：
(1) 命令行传递；
-e VAR=VALUE
(2) 在hosts Inventory中为每个主机定义专用变量值；
(a) 向不同的主机传递不同的变量 ；
IP/HOSTNAME variable_name=value
(b) 向组内的所有主机传递相同的变量 ；
[groupname:vars]
variable_name=value
(3) 在playbook中定义
vars:
- var_name: value
- var_name: value
(4) Inventory还可以使用参数：
用于定义ansible远程连接目标主机时使用的属性，而非传递给playbook的变量；
ansible_ssh_host
ansible_ssh_port
ansible_ssh_user
ansible_ssh_pass
ansible_sudo_pass
...
(5) 在角色调用时传递
roles:
- { role: ROLE_NAME, var: value, ...}
变量调用：
{{ var_name }}
示例1：利用命令行传递变量来安装不同的包
此处{{ pkgname }}表示为一个变量
检查一下语法,居然报错了，什么情况？仔细看了即便发现是漏了空格
加上空格
再次检查，还是还是有报错的情况，各位不要慌，因为这只是因为还没有给变量赋值才会报的错，所以此处报错是很正常
给变量赋值再跑一遍，此时就不会报错
修改一下变量，发现也是正常的，此处68因为已经安装过vsftpd所以就不会执行，所以并不会changed
示例2：在playbook中定义变量
测试，也没有问题的
思考？假如同时利用-e的参数传递一个变量的参数的话会怎么样？
测试结果如下，是-e传递的变量参数的优先级更高，这样的话能避免传递参数的时候，因为文本里面定义的优先级更高而出错？
示例3：在hosts Inventory中为每个主机定义专用变量值
删除掉文档里面原有的变量
测试，没有问题
示例4：在hosts Inventory中为每个主机定义专用变量值的第二种方法
测试，也是可以的
Templates：模板，文本文件，内部嵌套有模板语言脚本（使用Jinja2模板语言编写）
Jinja2 is a template engine written in pure Python. It provides a Django inspired non-XML syntax but supports inline expressions and an optional sandboxed environment.
语法：
字面量：
字符串：使用单引号或双引号；
数字：整数、浮点数；
列表：[item1, item2, ...]
元组：(item1, item2, ...)
字典：{key1:value1, key2:value2, ...}
布尔型：true/false
算术运算：
+, -, *, /, //, %, **
比较操作：
==, !=, >, <, >=, <=
逻辑运算：and, or, not
执行模板文件中的脚本，并生成结果数据流，需要使用template模块；
template：
-a " "
src=
dest=
mode=
onwer=
group=
注意：此模板不能在命令行使用，而只能用于playbook；
示例:利用templates模板来设置nginx的定义cpu的数量
首先利用ansible命令获取当前系统系统的cpu数量
首先备份一下默认的文件
首先在下面的主机传送一个配置文件过来
编辑该文件，修改此处为上面利用ansible的setup模块获取的名称
重命名该文件为Jinja2格式后缀的文件
新建一个playbook文件，为了演示，建立一个ngxsrvs组，虽然看上去都一样。。。
建立playbook文档
此处为了演示效果，此处把原来的nginx包卸载掉
确认安装包卸载掉，并且服务没在线
检查playbook的文件有没语法错误
测试运行,此处报错是因为找不到nginx的服务，所以应该是没有问题的
正式运行，没有问题
查看一下端口是否已经打开
重点检查一下cpu的变量是否有改变，这里可以看到，跟我们ansible_processor_vcpus的值是一样，这样符合我们预期，此处就展示完毕
条件测试：when语句：在tasks中使用，Jinja2的语法格式；
示例:利用Ansible条件测试在CentOS_6和CentOS_7的启动服务
这边首先增加一台ip为10.1.156.70的CentOS7的主机
然后我们利用setup模块的命令
在7的上面可以找到该行
在6的上面可以找到该行
根据以上的信息，我们就可以创建一个基于条件判断的playbook文件test.yml
为了演示效果，实验前把CentOS6的nginx先卸载掉，此处70的报错只是因为ssh缺少那边没有提供公钥文件，此处就不再演示
检查playbook语法有没有问题
测试运行，没有报错，可以看出当执行service nginx start命令时候，只有CentOS6的主机执行了命令，不过开始那里提示有skipping信息是为什么？CentOS7开始也提示有skipping信息？但是后面确实是执行成功了，下面正式运行该playbook看看效果。
正式运行，似乎没有报什么错误
看看服务是否已经开启，此处可见80端口已经开发，应该是没有问题的，此处就不浏览主页做测试了
循环：迭代，需要重复执行的任务；
对迭代项的引用，固定变量名为"item”，使用with_item属性给定要迭代的元素；
元素：列表
字符串
字典
基于字符串列表给出元素示例：
示例：基于列表的方式安装多个安装包
检查语法
测试运行，没有报错（这里就以69和70两台不同的版本的CentOS来做测试）
正式运行，69的机器报错了，看了一下原因，是下载php-mbstring的时候出错了，此处原因应该是虚拟挂载CentOS6.8的cd1导致的，挂载cd2应该就解决此问题，不过部分安装包应该是在cd1里面，所以小伙伴们最好找一个安全包都全的yum仓库
重新配置好yum仓库，并且把先前安装的先卸载掉，以配置实验
此处可以看出来，由于69主机刚报错了一个，所以所有的包都没有安装，7上面倒是都已经安装过了
重新运行脚本，没有报错了
验证，发现已经安装上了，此处就不再看其他安装包的安装情况了，应该没有大问题
基于字典列表给元素示例：
示例：创建指定的用户并属于指定的组
检查语法
测试运行，没有提示有任何变化？
正式运行，可以看见创建了对应的用户和组
验证，符合我们预期
角色：roles
以特定的层级目录结构进行组织的tasks、variables、handlers、templates、files等；
role_name/
files/：存储由copy或script等模块调用的文件；
tasks/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于定义各task；其它的文件需要由main.yml进行“包含”调用；
handlers/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于定义各handler；其它的文件需要由main.yml进行“包含”调用；
vars/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于定义各variable；其它的文件需要由main.yml进行“包含”调用；
templates/：存储由template模块调用的模板文本；
meta/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，定义当前角色的特殊设定及其依赖关系；其它的文件需要由main.yml进行“包含”调用；
default/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于设定默认变量；
在playbook中调用角色的方法：
- hosts: HOSTS
remote_user: USERNAME
roles:
- ROLE1
- ROLE2
- { role: ROLE3, VARIABLE: VALUE, ...}
- { role: ROLE4, when: CONDITION }
示例：创建对应的服务目录下面的模版
首先创建对应的目录
确认一下目录是否正确
首先准备一个安装包，放到nginx/file/目录下面
新建一个nginx的task模板
大家可以发现此处的模板跟之前的不一样，比如说，开头没有了定义主机、用户、和task等，此处的task会自行查找/etc/ansible/roles/nginx/task/main.yml的任务（此处文件本身也是在task目录下面）。再比如说，该处指定的copy命令的src=FILENAME也是相对路径，其绝对路径为/etc/ansible/roles/nginx/file/FILENAME。又比如说定义了notify但是这里并没有handlers，是因为此处定义了的notify的名字会自行去查看该目录下面即/etc/ansible/roles/nginx/handlers/main.yml里面的handlers。还有template那里，大家有没发现也是用的相对路径，此处绝对路径为在/etc/ansible/roles/nginx/template/nginx.conf.j2。所以大家清楚了吗？
接着是定义/etc/ansible/roles/nginx/handlers/main.yml
此处的文件就是用来承上面的notify里面为什么没有定义的handlers的原因，因为已经定义在../handlers/main.yml里面了。
复制nginx.conf文件到templates目录下面为nginx.conf.j2
编辑里面定义的cpu数量，之前是2，所以此处我们也可以利用算数表达式来控制cpu的数量，比如此处-1，到时候看到的cpu数量应该是为1。
再复制/etc/nginx/conf.d/default.conf到nginx/templates/default.conf.j2
然后编辑此文件
编辑原来的端口号为一个变量值ngxport
此时需要重新编辑task/main.yml文件
主要添加一下内容
此时我们就可以定义变量文件了
比如说定义ngxport的变量为8888
此时所有的元素暂时都足够了，meta和default的文件夹在此处暂时用不上，然后我们在/etc/ansible/目录下面创建一个nginx.yml的文件
注意此处的roles里面的nginx要在/etc/ansible.cfg文件里面有对应的设定
编辑查看ansible.cfg文件
可以看见系统默认的roles路径也是在此处，所以我们去掉#号来启用它
修改成如下
以上都准备好了以后，检查一下nginx.yml语法，暂时并没有报错
然后测试运行，可以看见此处报错了，看了一下报错的原因，是因为找不到/tmp/nginx安装包，因为只是测试运行，并没有传送安装包到目标主机上面，所以此处报错是正常的可以不予理会。
下面正式运行该脚本，此处报错了，原因看了一下，nginx安装包是el7版本的,在centos6上面并不能安装。以及handlers出问题了。
此处修改一下tasks/main.yml,以下红色内容为修改部分，意思就是，CentOS7系统从远程复制的安装包安装，CentOS6则直接从yum仓库源安装，6和7的nginx的配置文件应该是一样的，暂时先这么操作实验看看结果，并且先把CentOS7系统的nginx安装包删除掉，以重新演示效果。notify处的语法错误，此处补上。
修改完以上的内容，重新测试运行
可以看出来此处还是有报错内容，
第一个报错内容为找不到安装包，此处是正常的，因为安装包还是传过去（上一次运行的时候传送过去的安装包我已经删掉了，所以此处需要重传）
第二个报错内容为找不到nginx服务，此处也是正常的，因为nginx安装包还没有安装
正常重新运行一下nginx.yml脚本看看，发现已经没有报错的地方了
验证结果，发现8888端口已经打开
cpu数量的设置也跟我们之前配置的是一样的，实验到此结束
示例2:根据以上内容，修改端口号
当我们写好模板以后，需要修改端口号，也是非常容易的，而且我们也可以通过在nginx.yml上面通过roles传递变量
例如像以下这样子操作
测试运行一下看看有没有错误，可以看见在复制配置文件和重启服务那里有了变化，这符合我们预期
正式运行一下看看,能正常运行
验证端口号是否修改成功，看到8080端口，表示操作没有问题
以上是运行成功了，但是细心的同学会发现，这样所有程序都跑一遍也麻烦，所以我们可以用之前了解到的标签来执行特定的操作即可，也可以直接传递相应的变量。
直接传递参数测试运行，好像没有问题
正式运行
查看端口号是否正确，此处可以看见是我们定义的8099端口，测试成功
示例：实现httpd不同主机不同的端口号
首先先把定义的端口号先屏蔽掉
编辑/etc/ansible/hosts文件
定义对应的端口号，然后测试
然后记得把nginx.yml文件里面也改回来
这里直接运行就不先做测试了，不过一般同学们还是做好测试工作比较好，本人比较懒O.O
验证端口号，也符合我们预期
示例：在同一个yml配置文件里面运行两个服务模板程序
这里以memcached为例，首先复制memcached的配置文件到对应的templates目录下来为.j2的文件
memcached服务是依靠设置内存参数来定义的，所以我们得首先用ansible来确认系统的内存变量参数值是什么，并且通过以下图可以看见两个系统参数都是一致的。
编辑memcached.j2文件
定义变量参数
改成 
开始定义memcached的任务文件
定义handlers文件
把memcached定义在ngnix.yml文件一同运行
测试运行，只是安装包还没有安装，提示的错误都问题不大，是正常的
正式运行
验证服务是否开启，且是否设置好预期可用内存
可以看见11211端口已经打开
查看可用内存，原来的数值是970~980多，这里200多，符合除以4的预期效果
示例:根据不同的系统安装mysql包
首先定义一个tasks的模板
定义一个yaml调用角色脚本
设置hosts文件添加dbsrvs组
测试语法
测试运行调用角色脚本db.yml,应该没有大问题
正式运行，没有报任何错误
验证服务是否已经开启
可以看见mysql和mariadb服务均已经开启
写在最后，关于ansible的能最多控制几台主机
此处是在配置文件里面定义的，默认是5台主机，如果把主机的控制的主机调大，估计也要相对应性能的主机当ansible服务器
至此，本博文已经完结，下面总结几个小点：
1、 ansible的playbook.yml文件要求的格式比较严格，有时候少了几个空格，或者空格位置不妥当的时候，系统均默认此格式为错误，所以需要小心
2、 有时候输入错了ansibile不能识别的错误，用- - syntax-check 或者 –check 测试文件的时候并不会提示有任何提示，需要实际运行才能会报错。
3、 有一次写playbook.yml文件的时候，检查过是没有问题，但是测试一直出问题，后来把所有重写一遍就好，也可能是哪里错了自己没看见。