Ansible自动化运维工具

Ansible概述

1.定义

Ansible是一个基于Python开发的配置管理和应用部署工具 ，现在也在自动化管理领域大放异彩。

它融合了众多老牌运维工具的优点，Pubbet和Saltstack能实现的功能，Ansible基本上都可以实现。

Ansible能**批量配置、部署、管理上千台主机。比如以前需要切换到每个主机上执行的一或多个操作，**使用Ansible只需在固定的一台Ansible控制节点上去完成所有主机的操作。

Ansible是基于模块工作的，它只是提供了一种运行框架，它本身没有完成任务的能力，真正执行操作的是Ansible的模块，比如copy模块用于拷贝文件到远程主机上，service模块用于管理服务的启动、停止、重启等。

Ansible其中一个比较鲜明的特性是Agentless，即无Agent的存在，它就像普通命令一样，并非C/S软件，也只需在某个作为控制节点的主机上安装一次Ansible即可，通常它基于ssh连接来控制远程主机，远程主机上不需要安装Ansible或其它额外的服务。

使用者在使用时，在服务器终端输入命令或者playbooks，会通过预定好的规则将playbook拆解为play，再组织成ansible可以识别的任务，调用模块和插件，根据主机清单通过SSH将临时文件发给远程的客户端执行并返回结果，执行结束后自动删除。

2.幂等性介绍

Ansible的另一个比较鲜明的特性是它的绝大多数模块都具备幂等性 (idempotence)。

所谓幂等性，指的是多次操作或多次执行对系统资源的影响是一致的。
比如执行 systemctl stop xxx 命令来停止服务，当发现要停止的目标服务已经处于停止状态，它什么也不会做，所以多次停止的结果仍然是停止，不会改变结果，它是幂等的，而 systemctl restart xxx 是非幂等的。

幂等性是计算机科学中的一个概念，用于描述一个操作或请求的性质。

在幂等操作中，无论执行多少次，结果都是一样的。

简而言之，多次执行相同的操作，不会产生不同的效果。

对于 HTTP 请求来说，幂等性通常用于描述对同一资源的多次请求是否会导致状态的变化。一个幂等的 HTTP 方法是指，如果你对同一资源进行多次相同的请求，产生的结果与执行一次请求的效果是相同的。

例如，HTTP 的 GET 方法就是幂等的，因为多次请求同一资源的 GET 操作不会改变资源的状态。
而 POST 方法通常不是幂等的，因为多次执行相同的 POST 请求可能会创建多个相同的资源，导致状态的变化。

Ansible的很多模块在执行时都会先判断目标节点是否要执行任务，所以，可以放心大胆地让Ansible去执行任务，重复执行某个任务绝大多数时候不会产生任何副作用。

3.四大组件

Inventory：主机清单（主机组）
Modules：模块
Plugins：插件
Playbooks：剧本（相当于脚本）

4.优缺点

优点：

部署较为简单, 只需要在控制主机上部署ansible环境,被控制端上只要求安装ssh和python 2.5以上版本,对于运维人员使用门槛低。
被管控节点无需安装Agent。无服务端,使用是直接调用控制端命令或者脚本。
基于模块工作, 可以使用任意语言开发模块。
基于yaml语法编写playbook。
定义的任务已存在则不会做任何事情,意味着在同一台服务器上多次执行同一个playbook是安全的。

缺点：

学习成本：需要学习Ansible自定义的脚本语法规则。
安装成本：控制主机需是一台非Windows远程主机，也就是说至少要有1台远程Server。
易用性：因为必须有远程主控机，若本地有文件需同步，则需先将文件传输到对应的主控机，
才能够做分发同步。

Ansible环境安装部署

1.实验组件

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20.0.0.10：管理端(Ansible)
20.0.0.20：被管理端
20.0.0.30：被管理端

2.管理端安装Ansible

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yum install -y epel-release
yum install -y ansible
 
tree /etc/ansible/
/etc/ansible/
├── ansible.cfg  #主配置文件，一般无需修改
├── hosts        #主机组，声明可以被控制的主机组，也可以用主机名(需要在/etc/hosts中做映射)
└── roles        #公共角色目录

3.配置主机清单

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cd /etc/ansible
vim hosts       
[webservers]			#配置组名
20.0.0.20			#组里包含的被管理的主机IP地址或主机名（主机名需要先修改/etc/hosts文件）
 
[dbservers]
20.0.0.30

4.配置密钥对验证

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ssh-keygen -t rsa		#一路回车，使用免密登录
sshpass -p 'root的密码' ssh-copy-id root@20.0.0.20
sshpass -p 'root的密码' ssh-copy-id root@20.0.0.30

5.测试

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ansible 20.0.0.20 -m command -a 'date'
ansible 20.0.0.30 -m command -a 'date'

Ansible命令行模块

命令格式：ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>

1.command模块

在远程主机执行命令，不支持管道，重定向等shell的特性。

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ansible 20.0.0.20 -m command -a 'date'		#指定 ip 执行 date
ansible webservers -m command -a 'date'		#指定组执行 date       
ansible all -m command -a 'date'			#all 代表所有 hosts 主机
ansible all -a 'ls /opt'					#如省略 -m 模块，则默认运行 command 模块

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//常用的参数：
chdir：在远程主机上运行命令前提前进入目录

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creates：判断指定文件是否存在，如果存在，不执行后面的操作
removes：判断指定文件是否存在，如果存在，执行后面的操作
eg：
ansible all -m command -a "creates=/opt/123  ls /opt"

eg：
ansible all -m command -a "remove=/opt/123  ls /opt"

2.shell模块

在远程主机执行命令，相当于调用远程主机的shell进程，然后在该shell下打开一个子shell运行命令（支持管道符号等功能）

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eg:
ansible 20.0.0.30 -m shell -a 'useradd test'     #创建用户test
ansible 20.0.0.30 -m shell -a 'cat /etc/passwd'  #查看用户
ansible 20.0.0.30 -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test'  #给用户test设置密码

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eg：
ansible 20.0.0.20 -m shell -a "echo $(ifconfig ens33 | awk 'NR==2{print $2}')"
ansible 20.0.0.20 -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2}") | cut -d " " -f2'

3.cron模块

在远程主机定义任务计划。其中有两种状态（state）：present表示添加（可以省略），absent表示移除。

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//常用的参数：
minute/hour/day/month/weekday：分/时/日/月/周
job：任务计划要执行的命令
name：任务计划的名称

eg：
ansible webservers -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo helloworld" name="test crontab"'
ansible webservers -a 'crontab -l'

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ansible webservers -m cron -a 'minute=30 hour=8 weekday=3 job="ls /etc"'
#创建计划任务时可以不起名字

ansible webservers -m cron -a 'name="test1" state=absent'			
#移除计划任务，假如该计划任务没有取名字，name=None即可

#指定name=None删除文件时，会删除所有名为None的文件

4.user模块

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//用户管理的模块
ansible-doc -s user

//常用的参数：
name：用户名，必选参数
state=present|absent：创建账号或者删除账号，present表示创建，absent表示删除
system=yes|no：是否为系统账号
uid：用户uid
group：用户基本组
shell：默认使用的shell
create_home=yes|no：替换用户的家目录
password：用户的密码，建议使用加密后的字符串
comment：用户的注释信息
remove=yes|no：当state=absent时，是否删除用户的家目录

eg：
ansible 20.0.0.30 -m user -a 'name=test01 system=yes'
#创建用户test01
#将test01用户添加到mysql组中，system=yes表示这是一个系统用户,system=yes 仅仅标志这是一个系统用户，但没有明确指定 shell 的情况下，会使用系统默认的shell

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eg：
ansible 20.0.0.30 -m user -a 'name=test02 uid=1010 password=123456 home=/opt/test02'
#如果创建普通用户可以不加system=no,指定shell类型也可以不加，默认就是/bin/bash
#如果创建的是程序用户，一定要声明system=yes，声明shell的类型，如shell=/sbin/nologin

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ansible 20.0.0.30 -m user -a 'name=test02 home=/home/test02 create_home=yes'
#更改用户的家目录

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ansible 20.0.0.30 -m user -a 'name=test02 remove=yes state=absent'
#删除用户和用户的家目录

5.group模块

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//用户组管理的模块
ansible-doc -s group

ansible 20.0.0.30 -m group -a 'name=name1 gid=306 system=yes'
#创建mysql组

ansible 20.0.0.30 -a 'tail /etc/group' 
#注意一点，Ansible 会连接到远程主机、执行该命令，然后立即退出。
#因此，对于 tail -f 这样的交互式命令不会有任何结果

6.copy模块

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//用于复制指定主机文件到远程主机的
ansible-doc -s copy
 
//常用的参数：
dest：指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果源是目录，指目标也要是目录，如果目标文件已经存在会覆盖原有的内容
src：指出源文件的路径，可以使用相对路径或绝对路径，支持直接指定目录，如果源是目录则目标也要是目录
mode：指出复制时，目标文件的权限 
owner：指出复制时，目标文件的属主
group：指出复制时，目标文件的属组
content：指出复制到目标主机上的内容，不能与src一起使用

eg：
ansible 20.0.0.20 -m copy -a 'src=/opt/123 dest=/opt/123.txt owner=666 mode=655'

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eg：
echo 456 > 456.txt
ansible 20.0.0.20 -m user -a 'name=guo system=yes shell=/sbin/nglogin'
ansible 20.0.0.20 -m copy -a 'src=/opt/456.txt dest=/opt/456.txt owner=guo mode=600'

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//复制目录
eg：
mkdir /opt/test
ansible 20.0.0.20 -m copy -a 'src=/opt/test dest=/opt/test1 mode=777'

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eg：
ansible 20.0.0.20 -m copy -a 'content="hello world!" dest=/opt/hello.txt'

7.file模块

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//设置文件属性
ansible-doc -s file

eg：
ansible 20.0.0.20 -m file -a 'path=/opt/test.txt state=touch'
ansible 20.0.0.20 -m file -a 'owner=666 group=777 mode=777 path=/opt/test.txt'

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//创建目录
eg：ansible dbservers -m file -a "path=/opt/test state=directory"

//创建链接文件
eg：
#设置/opt/fstab.link为/opt/fstab.bak的链接文件

ansible 20.0.0.20 -m copy -a 'src=/opt/fstab.bak dest=/opt/fstab.bak'
ansible 20.0.0.20 -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.bak state=link'

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//删除文件
eg：
ansible 20.0.0.20 -m file -a 'path=/opt/fstab.link state=absent'

8.hostname模块

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//用于管理远程主机上的主机名
ansible dbservers -m hostname -a "name=mysql01"

ansible 20.0.0.20 -m hostname -a 'name=pupcarrot'

9.ping模块

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//检测远程主机的连通性
ansible all -m ping

10.yum模块

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//在远程主机上安装与卸载软件包
ansible-doc -s yum

ansible 20.0.0.20 -m yum -a 'name=httpd'
ansible 20.0.0.20 -m yum -a 'name=httpd state=absent'

11.service/systemd模块

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//用于管理远程主机上的管理服务的运行状态
ansible-doc -s service
 
//常用的参数：
name：被管理的服务名称
state=started|stopped|restarted：动作包含启动关闭或者重启
enabled=yes|no：表示是否设置该服务开机自启
runlevel：如果设定了enabled开机自启去，则要定义在哪些运行目标下自启动
 
ansible 20.0.0.20 -a 'systemctl status httpd'			#查看web服务器httpd运行状态
ansible 20.0.0.20 -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'			#启动httpd服务

12.script模块

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//运行本地脚本，然后把结果输出到目标主机
ansible-doc -s script
 
vim test.sh
#!/bin/bash
echo "this is a test script" >/opt/test.text
 
chmod +x test.sh
ansible all -m script -a 'test.sh'
ansible all -a 'cat /opt/test.text'

13.setup模块

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//facts 组件是用来收集被管理节点信息的，使用 setup 模块可以获取这些信息
ansible-doc -s setup
 
ansible 20.0.0.20 -m setup				        
ansible 20.0.0.20 -m setup -a 'filter=*ipv4'    #使用filter可以筛选指定的facts信息，ip地址
ansible 20.0.0.20 -m setup -a 'filter=*memory*' #查看内存
ansible 20.0.0.20 -m setup -a 'filter=*processor*'#查看cpu
ansible 20.0.0.20 -m setup -a 'filter=*os*' #查看系统底层信息
ansible 20.0.0.20 -m setup -a 'filter=*system*' #查看系统版本
ansible 20.0.0.20 -m setup -a 'filter=*proc*' #核

inventory主机清单

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//Inventory支持对主机进行分组，每个组内可以定义多个主机，
每个主机都可以定义在任何一个或多个主机组内。

--71--
host_key_checking = False #取消注释，取消密钥队验证

//如果是名称类似的主机，可以使用列表的方式标识各个主机。
vim /etc/ansible/hosts
[webservers]
20.0.0.20:2222		#冒号后定义远程连接端口，默认是 ssh 的 22 端口
20.0.0.6[1:3]      #表示ip地址范围，61-63

[dbservers]
db-[a:f].example.org	#支持匹配 a~f


//inventory 中的变量
Inventory变量名	              含义
ansible_host                  ansible连接节点时的IP地址
ansible_port                  连接对方的端口号，ssh连接时默认为22
ansible_user                  连接对方主机时使用的用户名。不指定时，
                              将使用执行ansible或ansible-playbook命令的用户
							  
ansible_password              连接时的用户的ssh密码，仅在未使用密钥对验证的情况下有效
ansible_ssh_private_key_file  指定密钥认证ssh连接时的私钥文件
ansible_ssh_common_args       提供给ssh、sftp、scp命令的额外参数
ansible_become                允许进行权限提升
ansible_become_method         指定提升权限的方式，例如可使用sudo/su/runas等方式
ansible_become_user           提升为哪个用户的权限，默认提升为root
ansible_become_password       提升为指定用户权限时的密码

（1）主机变量
[webservers]
20.0.0.20 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=123

（2）组变量
[webservers:vars]			#表示为 webservers 组内所有主机定义变量
ansible_user=root
ansible_password=123

[all:vars]					#表示为所有组内的所有主机定义变量
ansible_port=22

（3）组嵌套
[nginx]
20.0.0.20
20.0.0.30
20.0.0.40

[apache]
20.0.0.5[0:3]

[webs:children]		#表示为 webs 主机组中包含了 nginx 组和 apache 组内的所有主机
nginx
apache