一文读懂自动化运维工具ansible及其使用

1. ansible简介

ansible是干什么的

ansible是目前最受运维欢迎的自动化运维工具,基于Python开发,集合了众多运维工具(SaltStack puppet、chef、func、fabric)的优点,实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。

	ansible是基于 paramiko 开发的,并且基于模块化工作,本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署的是ansible所运行的模块,ansible只是提供一种框架。ansible不需要在远程主机上安装client/agents,因为它们是基于ssh来和远程主机通讯的。ansible目前已经已经被红帽官方收购,是自动化运维工具中大家认可度最高的,并且上手容易,学习简单。是每位运维工程师必须掌握的技能之一。

ansible

1. 部署简单,只需在主控端部署Ansible环境,被控端无需做任何操作;
2. 默认使用SSH协议对设备进行管理;
3. 有大量常规运维操作模块,可实现日常绝大部分操作;
4. 配置简单、功能强大、扩展性强;
5. 支持API及自定义模块,可通过Python轻松扩展;
6. 通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理;
7. 轻量级,无需在客户端安装agent,更新时,只需在操作机上进行一次更新即可;
8. 提供一个功能强大、操作性强的Web管理界面和REST API接口------AWX平台

ansible架构图

2. ansible任务执行

ansible任务执行模式

Ansible 系统由控制主机对被管节点的操作方式可分为两类,即ad-hocplaybook

  • ad-hoc模式(点对点模式) 使用单个模块,支持批量执行单条命令。ad-hoc 命令是一种可以快速输入的命令,而且不需要保存起来的命令。就相当于bash中的一句话shell。

  • playbook模式(剧本模式) 是Ansible主要管理方式,也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能 ,如Web服务的安装部署、数据库服务器的批量备份等。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作的配置文件。 类似于shell脚本,可以进行多个步骤

  • role模式(角色模式) 类似于多个脚本导入

ansible执行流程

ansible命令执行过程

  1. 加载自己的配置文件,默认/etc/ansible/ansible.cfg

  2. 查找对应的主机配置文件,找到要执行的主机或者组;

  3. 加载自己对应的模块文件,如 command;

  4. 通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件(python脚本), 并将该文件传输至远程服务器;

  5. 对应执行用户的家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件;

  6. 给文件 +x 执行权限;

  7. 执行并返回结果;

  8. 删除临时py文件,sleep 0退出;

3. ansible配置详情

yum安装

yum install epel-release -y
yum install ansible --y

ansible程序结构

安装目录如下(yum安装):   
配置文件目录:/etc/ansible/   
执行文件目录:/usr/bin/   
Lib库依赖目录:/usr/lib/pythonX.X/site-packages/ansible/   
Help文档目录:/usr/share/doc/ansible-X.X.X/   
Man文档目录:/usr/share/man/man1/

ansible配置文件查找顺序

ansible与我们其他的服务在这一点上有很大不同,这里的配置文件查找是从多个地方找的,顺序如下:

1. 检查环境变量`ANSIBLE_CONFIG`指向的路径文件(export ANSIBLE_CONFIG=/etc/ansible.cfg);
2. `~/.ansible.cfg`,检查当前目录下的ansible.cfg配置文件;
3. `/etc/ansible.cfg`检查etc目录的配置文件。

ansible配置文件 /etc/ansible/ansible.cfg

inventory = /etc/ansible/hosts #这个参数表示资源清单inventory文件的位置
library = /usr/share/ansible   #指向存放Ansible模块的目录,支持多个目录方式,只要用冒号(:)隔开就可以
forks = 5       #并发连接数,默认为5
sudo_user = root        #设置默认执行命令的用户
remote_port = 22        #指定连接被管节点的管理端口,默认为22端口,建议修改,能够更加安全
host_key_checking = False #设置是否检查SSH主机的密钥,值为True/False。关闭后第一次连接不会提示配置实例
timeout = 60        #设置SSH连接的超时时间,单位为秒
log_path = /var/log/ansible.log     #指定一个存储ansible日志的文件(默认不记录日志)

ansible主机清单

在配置文件中,我们提到了资源清单,这个清单就是我们的主机清单,里面保存的是一些 ansible 需要连接管理的主机列表。我们可以来看看他的定义方式:

1、 直接指明主机地址或主机名:
    # green.example.com
    # blue.example.com
    # 192.168.100.1
    # 192.168.100.10
2、 定义一个主机组[组名]把地址或主机名加进去
    [mysql_test]
    192.168.253.159
    192.168.253.160
    192.168.253.153
    192.168.153.[199:202]
   
3. [web]
    web1
    web2
    [web:vars]
    ansible_ssh_root="root"
    ansible_ssh_pass="1"
    
 4. [web]
    web1
    web2
    [db]
    db1
    db2
    [host:children]
    web
    db
    
    ansibel host --list-hosts

4. ansible常用命令

/usr/bin/ansible  Ansibe AD-Hoc 临时命令执行工具,常用于临时命令的执行 /usr/bin/ansible-doc   Ansible 模块功能查看工具

/usr/bin/ansible-galaxy  下载/上传优秀代码或Roles模块 的官网平台,基于网络的 /usr/bin/ansible-playbook  Ansible 定制自动化的任务集编排工具

/usr/bin/ansible-pull  Ansible远程执行命令的工具,拉取配置而非推送配置(使用较少,海量机器时使用,对运维的架构能力要求较高)

/usr/bin/ansible-vault   Ansible 文件加密工具

/usr/bin/ansible-console  Ansible基于Linux Console界面可与用户交互的命令执行工具

配置公钥私钥免密登录:

上面我们已经提到过 ansible 是基于 ssh 协议实现的,所以其配置公私钥的方式与 ssh 协议的方式相同,具体操作步骤如下:

#1.生成私钥
[root@server ~]# ssh-keygen 
#2.向主机分发私钥
[root@server ~]# ssh-copy-id root@192.168.37.122
[root@server ~]# ssh-copy-id root@192.168.37.133

5. ansible常用模块

1.主机连通性测试

我们使用`ansible web -m ping`命令来进行主机连通性测试,效果如下:

[root@server ~]# ansible web -m ping
192.168.37.122 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
192.168.37.133 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

2.command模块

这个模块可以直接在远程主机上执行命令,并将结果返回本主机。

[root@server ~]# ansible web -m command -a 'ss -ntl'
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
LISTEN     0      128          *:111                      *:*                  
LISTEN     0      5      192.168.122.1:53                       *:*                  
LISTEN     0      128          *:22                       *:*                  
LISTEN     0      128    127.0.0.1:631                      *:*                  
LISTEN     0      128          *:23000                    *:*                  
LISTEN     0      100    127.0.0.1:25                       *:*                  
LISTEN     0      128         :::111                     :::*                  
LISTEN     0      128         :::22                      :::*                  
LISTEN     0      128        ::1:631                     :::*                  
LISTEN     0      100        ::1:25                      :::*  

chdir    # 在执行命令之前,先切换到该目录

executable # 切换shell来执行命令,需要使用命令的绝对路径

free_form   # 要执行的Linux指令,一般使用Ansible的-a参数代替。

creates   # 一个文件名,当这个文件存在,则该命令不执行,可以用来做判断

removes # 一个文件名,这个文件不存在,则该命令不执行

[root@server ~]# ansible web -m command -a 'chdir=/data/ ls'  #先切换到/data/ 目录,再执行"ls"命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
aaa.jpg
fastdfs
mogdata
tmp
web
wKgleloeYoCAMLtZAAAWEekAtkc497.jpg

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
aaa.jpg
fastdfs
mogdata
tmp
web
wKgleloeYoCAMLtZAAAWEekAtkc497.jpg
[root@server ~]# ansible web -m command -a 'creates=/data/aaa.jpg ls'  #如果/data/aaa.jpg存在,则不执行"ls"命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
skipped, since /data/aaa.jpg exists

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
skipped, since /data/aaa.jpg exists
[root@server ~]# ansible web -m command -a 'removes=/data/aaa.jpg cat /data/a' #如果/data/aaa.jpg存在,则执行"cat /data/a"命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
hello

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
hello

3.shell模块

shell模块可以在远程主机上调用shell解释器运行命令,支持shell的各种功能,例如管道等。

[root@server ~]# ansible web -m shell -a 'cat /etc/passwd |grep "keer"'
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
keer:x:10001:1000:keer:/home/keer:/bin/sh

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
keer:x:10001:10001::/home/keer:/bin/sh
  1. copy模块

这个模块用于将文件复制到远程主机,同时支持给定内容生成文件和修改权限等。   其相关选项如下:

src     #被复制到远程主机的本地文件。可以是绝对路径,也可以是相对路径。如果路径是一个目录,则会递归复制,用法类似于"rsync"

content  #用于替换"src",可以直接指定文件的值

dest    #必选项,将源文件复制到的远程主机的绝对路径

backup   #当文件内容发生改变后,在覆盖之前把源文件备份,备份文件包含时间信息默认为"yes"

directory_mode    #递归设定目录的权限,默认为系统默认权限, mode设置文件权限

force    #当目标主机包含该文件,但内容不同时,设为"yes",表示强制覆盖;设为"no",表示目标主机的目标位置不存在该文件才复制。默认为"yes"

others #所有的 file 模块中的选项可以在这里使用

复制文件
[root@server ~]# ansible web -m copy -a 'src=~/hello dest=/data/hello' 

给定内容生成文件,并制定权限
[root@server ~]# ansible web -m copy -a 'content="I am keer\n" dest=/data/name mode=666'

查看一下
ansible web -m shell -a 'ls -l /data/'

关于覆盖
ansible web -m copy -a 'content="I am keerya\n" backup=yes dest=/data/name mode=666'

5.file模块

该模块主要用于设置文件的属性,比如创建文件、创建链接文件、删除文件等。   下面是一些常见的命令:

force  #需要在两种情况下强制创建软链接,一种是源文件不存在,但之后会建立的情况下;另一种是目标软链接已存在,需要先取消之前的软链,然后创建新的软链,有两个选项:yes|no group  #定义文件/目录的属组。后面可以加上

mode:定义文件/目录的权限

owner  #定义文件/目录的属主。后面必须跟上 path:定义文件/目录的路径

recurse  #递归设置文件的属性,只对目录有效,后面跟上

src:被链接的源文件路径,只应用于state=link的情况

dest  #被链接到的路径,只应用于state=link的情况

state  #状态,有以下选项:

directory:如果目录不存在,就创建目录 link:创建软链接 hard:创建硬链接 touch:如果文件不存在,则会创建一个新的文件,如果文件或目录已存在,则更新其最后修改时间 absent:删除目录、文件或者取消链接文件

创建目录
[root@server ~]# ansible web -m file -a 'path=/data/app state=directory'

创建链接文件
ansible web -m file -a 'path=/data/bbb.jpg src=/data/aaa.jpg state=link'

删除文件
ansible web -m file -a 'path=/data/a state=absent'
  1. fetch模块

该模块用于从远程某主机获取(复制)文件到本地。   有两个选项:

dest:用来存放文件的目录

src:在远程拉取的文件,并且必须是一个file ,不能是目录

ansible web -m fetch -a 'src=/data/hello dest=/data'
  1. cron模块

该模块适用于管理cron计划任务的。   其使用的语法跟我们的crontab文件中的语法一致,同时,可以指定以下选项:

day= #日应该运行的工作( 1-31, , /2, )

hour= # 小时 ( 0-23, , /2, )

minute= #分钟( 0-59, , /2, )

month= # 月( 1-12, *, /2, )

weekday= # 周 ( 0-6 for Sunday-Saturday,, )

job= #指明运行的命令是什么

name= #定时任务描述

reboot # 任务在重启时运行,不建议使用,建议使用special_time

special_time #特殊的时间范围,参数:reboot(重启时),annually(每年),monthly(每月),weekly(每周),daily(每天),hourly(每小时)

state #指定状态,present表示添加定时任务,也是默认设置,absent表示删除定时任务

user # 以哪个用户的身份执行

添加计划任务
ansible web -m cron -a 'name="ntp update every 5 min" minute=*/5 job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &> /dev/null"'

删除计划任务
ansible web -m shell -a 'crontab -l'
ansible web -m cron -a 'name="df everyday" hour=15 job="df -lh >> /tmp/disk_total &> /dev/null" state=absent'

8.yum模块

name=   #所安装的包的名称

state=  #present--->安装, latest--->安装最新的, absent---> 卸载软件。

update_cache  #强制更新yum的缓存

conf_file  #指定远程yum安装时所依赖的配置文件(安装本地已有的包)。 disable_gpg_check  #是否禁止GPG checking,只用于presentor latest

disablerepo  #临时禁止使用yum库。 只用于安装或更新时。

enablerepo   #临时使用的yum库。只用于安装或更新时

安装
ansible web -m yum -a 'name=htop state=present'
  1. service模块

该模块用于服务程序的管理。

arguments #命令行提供额外的参数

enabled #设置开机启动。

name= #服务名称

runlevel #开机启动的级别,一般不用指定。

sleep #在重启服务的过程中,是否等待。如在服务关闭以后等待2秒再启动。(定义在剧本中。) state #有四种状态,分别为:started--->启动服务, stopped--->停止服务, restarted--->重启服务, reloaded--->重载配置

开启服务并设置自启动
ansible web -m service -a 'name=nginx state=started enabled=true' 

关闭服务
ansible web -m service -a 'name=nginx state=stopped'
  1. user模块

该模块主要是用来管理用户账号

建议只用来创建,要是还要指定别的东西用shell模块

创建
ansible web -m user -a 'name=keer uid=11111'

删除
ansible web -m user -a 'name=keer state=absent'

11.group模块

该模块主要用于添加或删除组。

创建组
ansible web -m group -a 'name=sanguo gid=12222'

删除组
ansible web -m group -a 'name=sanguo state=absent'

12.script模块

该模块用于将本机的脚本在被管理端的机器上运行

ansible web -m script -a '/tmp/df.sh'
  1. setup模块

    查看信息
    ansible web -m setup -a 'filter="mem"' #查看内存

    保存信息
    ansible web -m setup -a 'filter="mem"' --tree /tmp/facts

14.get_url模块3

用于将文件或软件从http、https或ftp下载到本地节点上

dest: 指定将文件下载的绝对路径---必须

url: 文件的下载地址(网址)---必须

url_username: 用于http基本认证的用户名

url_password: 用于http基本认证的密码

validate_certs: 如果否,SSL证书将不会验证。这只应在使用自签名证书的个人控制站点上使用

owner: 指定属主

group: 指定属组

mode: 指定权限

ansible -i /etc/ansible/hosts  zabbix -m get_url -a "url=ftp://10.3.131.50/soft/wechat.py dest=/tmp"

15.stat模块

检查文件或文件系统的状态

name: install_apcu | Check if apcu local file is already configured.
stat: path={{ php_apcu_file_path }}
connection: local
register: php_apcu_file_result
常用的返回值判断:
exists: 判断是否存在
isuid: 调用用户的ID与所有者ID是否匹配

16.unarchive模块

用途:从本地机器上复制存档后,将其解包。

说明:

该unarchive模块将解压缩一个存档。

默认情况下,它将在解包之前将源文件从本地系统复制到目标。

设置remote_src=yes为解包目标上已经存在的档案。

对于Windows目标,请改用win_unzip模块。

ansible -i /etc/ansible/hosts web -m unarchive -a 'src=/root/easy-springmvc-maven.zip dest=/tmp'
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