Ansible - 技术栈

1 Ansible

1.1 Ansible概述

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

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，指的是无论执行多少次同样的运算，结果都是相同的，即一条命令，任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同。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。

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。

1.2 Ansible的定义

一个自动化运维工具，也叫机器管理工具。可以实现批量管理成百上千的多台主机，是应用级别的跨主机编排工具。

1.3 Ansible的特性

1）无客户端agent的存在，不需要在被控制的节点上额外安装客户端应用。

2）通过ssh协议与被控制节点通信

3）基于模块工作的，可以通过模块实现在被控制节点上执行相应的命令操作

4）很多模块具有幂等性，即可以实现多次模块操作的状态乖乖没有发生改变，则不会重复执行

1.4 ansible命令格式

ansible 组名 -m 模块名 -a '模块参数'

查看模块

ansible-doc -l 查看所有模块

ansible-doc -s 模块名

1.5 ansible的常用模块

模块名	作用
command	在远程主机执行linux命令，但不支持管道、重定向等特殊符号，是ansible的默认模块。常用选项chadir、create、removes
shell	支持管道、重定向等特殊符号，是ansible的默认模块。常用选项chadir、create、removes
cron	在远程主机设置crontab计划任务，minute hour day moth weekday job name state=present\|absent
user	在远程主机设置管理用户账户，name uid group shell create_home remove state=pressent\|absent
group	在远程主机设置管理组账户，name qid stato-prosent\|absent
copy	将本地文件/目录或者内容复制到远程主机，src dest（必须用绝对路径） content（指定内容去复制）mode设置权限 ower设置归属 group设置组
file	在远程主机管理文件/目录，path指定文件 mode指定权限 ower制定归属 group指定组 state=present\|absent\|touch\|directory\|link src（指定软链接的源路径，path指定软链接文件路径）
hostname	在远程主机设置主机名 name
ping	检测与远程主机的连通性
yum\|apt	在远程主机使用yum\|apt-get管理软件包，name指定名称 state指定软件包的状态（present安装\|absent删除\|lastet最新版）
service\|systemd	在远程主机使用systmctl管理服务状态，name state=started\|stopped\|restarted\|reloaded enabled=yes\|no\|
script	在远程主机执行ansible主机上的shell脚本
mount	在远程主机挂载/解挂目录或者设备，scr指定挂载设备，path指定目录，fstype指定类型，state=mounted\|unmounted\|absent
archive	在远程主机执行压缩文件和目录操作，path指定要压缩的文件\目录，dest指定压缩位置，format指定压缩格式，remove压缩完是否删除源文件
unarchive	将ansible主机上的或远程主机上的压缩包解压缩到远程主机的指定位置，copy/remote_src用于设置是否在远程主机yes/no
replace	在远程主机修改通过正则表达式匹配的文件内容，path regexp replace after before backup是否备份
setup	收集远程主机的系统信息（facts信息） filter

1.6 ansible 环境安装部署

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管理端：192.168.111.11          ansible
被管理端：192.168.111.22
被管理端：192.168.111.33

//管理端安装 ansible
yum install -y epel-release         //先安装 epel 源
yum install -y ansible

//ansible 目录结构
/etc/ansible/
├── ansible.cfg         #ansible的配置文件，一般无需修改
├── hosts               #ansible的主机清单，用于存储需要管理的远程主机的相关信息
└── roles/              #公共角色目录

配置主机清单

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cd /etc/ansible
vim hosts       
[webservers]            #配置组名
192.168.111.22          #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]
192.168.111.33

配置密钥对验证

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ssh-keygen -t rsa -P '' -f ~/.ssh/id_rsa

yum install -y sshpass
sshpass -p '123' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@192.168.111.22
sshpass -p '123' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@192.168.111.33

2 常用模块实操

命令格式：ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>

ansible-doc -l #列出所有已安装的模块，按q退出

2.1 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-doc -s command      #-s 列出指定模块的描述信息和操作动作

ansible 192.168.111.22 -m command -a 'date'     #指定 ip 执行 date
ansible webservers -m command -a 'date'         #指定组执行 date
ansible dbservers -m command -a 'date'       
ansible all -m command -a 'date'                #all 代表所有 hosts 主机
ansible all -a 'ls /'                           #如省略 -m 模块，则默认运行 command 模块

常用的参数：
chdir：在远程主机上运行命令前提前进入目录
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

ansible all -m command -a "chdir=/home  ls ./"  查看所有用户家目录文件

2.2 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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ansible-doc -s shell

ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test'
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2}") | cut -d " " -f2'
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}")'

2.3 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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ansible-doc -s cron             #按 q 退出

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
user：指定计划任务属于哪个用户，默认是root用户

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

2.4 user 模块

用户管理的模块

ansible-doc -s user

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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
groups: 用户所属附加组
shell：默认使用的shell
create_home=yse|no: 是否创建家目录
password：用户的密码，建议使用加密后的字符串
remove=yes|no：当state=absent时，是否删除用户的家目录

ansible dbservers -m user -a 'name="test01"'                #创建用户test01
ansible dbservers -m command -a 'tail /etc/passwd'
ansible dbservers -m user -a 'name="test01" state=absent'   #删除用户test01

2.5 group 模块

用户组管理的模块

ansible-doc -s group

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ansible dbservers -m group -a 'name=mysql gid=306 system=yes'   #创建mysql组
ansible dbservers -a 'tail /etc/group'
ansible dbservers -m user -a 'name=test01 uid=306 system=yes group=mysql'   #将test01用户添加到mysql组中
ansible dbservers -a 'tail /etc/passwd'
ansible dbservers -a 'id test01'

2.6 copy 模块

用于复制指定主机文件到远程主机的

ansible-doc -s copy

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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

ansible dbservers -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=640'
ansible dbservers -a 'ls -l /opt'
ansible dbservers -a 'cat /opt/fstab.bak'

ansible dbservers -m copy -a 'content="helloworld" dest=/opt/hello.txt'  #将helloworld写入/opt/hello.txt文件中
ansible dbservers -a 'cat /opt/hello.txt'

2.7 file 模块

设置文件属性

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ansible-doc -s file

ansible dbservers -m file -a 'owner=test01 group=mysql mode=644 path=/opt/fstab.bak'    #修改文件的属主属组权限等
ansible dbservers -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.bak state=link'    #设置/opt/fstab.link为/opt/fstab.bak的链接文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=touch"            #创建一个文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=absent"           #删除一个文件

2.8 hostname 模块

用于管理远程主机上的主机名

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ansible dbservers -m hostname -a "name=mysql01"

2.9 ping 模块

检测远程主机的连通性

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ansible all -m ping

2.10 yum 模块

在远程主机上安装与卸载软件包

ansible-doc -s yum

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ansible webservers -m yum -a 'name=httpd'                   #安装服务
ansible webservers -m yum -a 'name=httpd state=absent'      #卸载服务

2.11 service/systemd 模块

用于管理远程主机上的管理服务的运行状态

ansible-doc -s service

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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 webservers -a 'systemctl status httpd'          #查看web服务器httpd运行状态
ansible webservers -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'            #启动httpd服务

2.12 script 模块

实现远程批量运行本地的 shell 脚本

ansible-doc -s script

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vim test.sh
#!/bin/bash
echo "hello ansible from script" > /opt/script.txt

chmod +x test.sh
ansible webservers -m script -a 'test.sh'
ansible webservers -a 'cat /opt/script.txt'

vim test.sh
#!/bin/bash
echo $1 >> /opt/test.txt
echo $2 >> /opt/test1.txt

ansible dbservers -m script -a 'test.sh abc 123!

2.13 mount 模块

挂载文件系统

ansible-doc -s mount

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常用的参数：
src：定义挂载设备的路径
path：定义挂载到哪个目录，必须指定
fstype：指定挂载文件的系统类型，必须指定，xfs、iso9660、nfs...
opts：定义挂载的参数，defaults、rw、ro...
state：定义挂载的状态，mounted（进行挂载，修改/etc/fstab信息）、absent（永久性卸载，并修改 /etc/fstab信息）、unmounted（临时卸载，不修改/etc/fstab信息）

ansible dbservers -m mount -a 'src=/dev/sr0 path=/mnt state=mounted fstype=iso9660'

2.14 archive 模块

打包压缩

ansible-doc -s archive

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常用的参数：
path: 必须参数，远程主机上需要被打包压缩的源文件/目录
dest: 打包压缩后的包文件路径(包文件的父目录必须存在);如果包文件已存在，则会被覆盖
format: 指定压缩类型，包括: bz2、gz（默认）、tar、xz、zip
remove=yes|no: 是否删除源文件

ansible dbservers -m archive -a "path=/etc/yum.repos.d/ dest=/opt/repo.zip format=zip"
ansible dbservers -m archive -a "path=/opt/abc.txt,/opt/123.txt dest=/opt/abc123.tar.gz format=gz remove=yes"

2.15 unarchive 模块

解包解压缩

ansible-doc -s unarchive

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常用的参数：
copy：默认为 copy=yes ，拷贝的文件从 ansible 主机复制到远程主机，copy=no 表示在远程主机上寻找源文件解压
src：tar包源路径，可以是 ansible 主机上的路径，也可以是远程主机上的路径，如果是远程主机上的路径，则需设置 copy=no
dest：解压后文件的目标绝对路径
remote_src: 和 copy 功能一样且互斥，设置 remote_src=yes 表示文件在远程主机上，设置为 remote_src=no 表示文件在 ansible 主机上

#将 ansible 主机的压缩文件拷贝到到远程主机并解压，修改文件所属组和用户
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/abc.tar.gz dest=/root copy=yes"
或者
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/abc.tar.gz dest=/root remote_src=no"

#在远程主机解包
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/123.tar.gz dest=/root copy=no"
或者
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/123.tar.gz dest=/root remote_src=yes"

2.16 replace 模块

类似于sed命令，主要也是基于正则进行匹配和替换

ansible-doc -s replace

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常用的参数:
path：必须参数，指定要修改的文件
regexp：必须参数，指定一个正则表达式
replace：替换regexp参数匹配到的字符串
backup=yes|no: 修改源文件前创建一个包含时间戳信息的备份文件
before：如果指定，则仅替换/删除此匹配之前的内容，可以和after参数结合使用
after：如果指定，则仅替换/删除此匹配之后的内容，可以和before参数结合使用
owner：修改文件用户名
group：修改文件组名
mode：修改文件权限

vim /opt/test.txt
11 22 33 44 55 66
aa bb cc dd ee ff
1a 2b 3c 4d 5e 6f

#匹配 33 并修改为 ccc
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='33' replace='cc'"
#匹配到任意一个或多个开头的行增加注释
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='^(.*)' replace='#\1'"
#取消注释
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='^#(.*)' replace='\1'"
#匹配以 a 开头的后面有一个或者多个字符的行，并在前面添加 # 注释
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='^(a.*)' replace='#\1'"

ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='3' replace='three' before=cc"

2.17 setup 模块

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

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ansible webservers -m setup             #获取mysql组主机的facts信息
ansible dbservers -m setup -a 'filter=*ipv4'    #使用filter可以筛选指定的facts信息

3 inventory 主机清单

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。

3.1 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

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vim /etc/ansible/hosts
[webservers]
192.168.80.11:2222      #冒号后定义远程连接端口，默认是 ssh 的 22 端口
192.168.80.1[2:5]

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

3.2 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	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

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[webservers]
192.168.80.11 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=abc1234

（2）组变量

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[webservers:vars]           #表示为 webservers 组内所有主机定义变量
ansible_user=root
ansible_password=abc1234

[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

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[nginx]
192.168.80.20
192.168.80.21
192.168.80.22

[apache]
192.168.80.3[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