自动化工具：Ansible

Ansible：Ansible是一种基于Python开发的自动化工具，用于配置管理、应用部署和任务自动化。它使用SSH协议来与远程主机通信，并使用Playbooks来定义任务和配置
Puppet：Puppet是一种基于模型驱动的自动化工具，用于配置管理和自动化部署。它使用Puppet语言来描述系统配置，并通过代理在远程主机上执行配置
Chef：Chef是另一种配置管理工具，它使用Ruby语言来定义系统配置，并通过Chef客户端在远程主机上执行配置
SaltStack：SaltStack是一种事件驱动的自动化工具，用于配置管理、远程执行和监控。它使用Python语言和ZeroMQ消息队列来实现高效的通信和自动化

二、Ansible 概述

1、Ansible 概念

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
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

2、Ansible 特点

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
默认使用SSH协议设备进行管理
主从集中化管理
配置简单、功能强大、扩张性强
支持API及自定义模块,可以通过Pyhton轻松扩展
通过playbooks 来定制强大的配置、状态管理
对云计算平台、大数据都有很好的支持

3、Ansible 工作流程

Ansible 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（Modules）

Ansible 只是提供了一种框架，在 Ansible 管理体系中，存在着管理节点（Control Node）和被管理节点（Managed Node）两种角色

被管理节点通常称之为资产，会放在主机清单（Inventory）文件中，Inventory 其实就是由 Ansible 所管理的主机形成的。在管理节点上，Ansible 将 Ad-Hoc（批量执行单条命令，即单模块）或者 Playbook（任务剧本）转化为 Python 脚本，最终通过 ssh 网络协议将这些 Python 脚本传递到被管理节点，在被管理服务器上依次执行，并且会实时将结果返回给管理节点，执行完后进行清理模块或命令。返回结果顺序根据网络、被管理服务器本身性能等因素有关

三、安装部署Ansible

1、环境部署

节点名称	IP	是否安装Ansible
control 管理节点	172.16.88.44	是
managed-1 被管理节点	172.16.88.55	否
managed-2 被管理节点	172.16.88.66	否

（1）关闭所有设备的防火墙和核心防护

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systemctl stop firewalld
setenforce 0

（2）修改三台设备的主机名，方便区分

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[root@localhost ~]#hostnamectl set-hostname control
[root@localhost ~]#bash
 
[root@localhost ~]#hostnamectl set-hostname managed-1
[root@localhost ~]#bash
 
[root@localhost ~]#hostnamectl set-hostname managed-2
[root@localhost ~]#bash

（3）管理节点配置本地的/etc/hosts文件

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echo "172.16.88.44 control" >> /etc/hosts
echo "172.16.88.55 managed-1" >> /etc/hosts
echo "172.16.88.66 managed-2" >> /etc/hosts

2、管理节点安装 Ansible

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yum install -y epel-release      #先安装epel源
yum install -y ansible           #再安装ansible
ansible --version                #查看ansible版本

3、查看Ansible相关文件

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tree /etc/ansible/     #查看ansible目录结构
 
ll /etc/ansible/       #查看ansible相关文件详细信息

4、配置主机清单

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vim /etc/ansible/hosts
[webs]                  #配置组名
172.16.88.55            #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）
 
[dbs]
172.16.88.66

5、免密管理 ssh-keygen

用于生成SSH密钥对的命令行工具。它通常用于创建公钥和私钥，以便进行安全的SSH通信

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#生成 SSH 密钥对
ssh-keygen -t rsa  # 一直回车
# rsa表示生成RSA密钥对，RSA是一种非对称加密算法
ls .ssh/
# id_rsa 是私钥文件；id_rsa.pub 是公钥文件
 
#ssh登录到远程管理节点，在ssh客户端即control服务器上生成known_hosts文件
ssh root@172.16.88.55
ssh root@172.16.88.66
ls .ssh/
#known_hosts 文件存放SSH服务器的公钥
 
#将本地主机上的SSH公钥复制到远程主机
sshpass -p '123' ssh-copy-id root@172.16.88.55
sshpass -p '123' ssh-copy-id root@172.16.88.66

5.1、测试连通性

（1）测试本机

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ansible localhost -m ping

（2）分别测试 managed-1 和 mansged-2，观察返回信息

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ansible webs -m ping
ansible dbs -m ping

返回结果的颜色：

绿色：执行成功并且不需要做改变的操作

黄色：执行成功并且对目标主机做变更

红色：执行失败

5.2、简洁输出

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ansible 172.16.88.55 -m ping -o
ansible 172.16.88.66 -m ping -o

四、Ansible 命令行模块

指的是在不使用 Playbook 的情况下，直接使用 ansible 命令行工具执行临时命令

这些命令通常是一次性的、针对特定任务的，而不需要编写长期维护的 Playbook。通过 AD-Hoc 命令，可以快速地在远程主机上执行特定的任务，比如文件操作、软件安装、服务管理等

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命令格式：
ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>   #默认模块为command，可省略

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ansible-doc -l				            #列出所有已安装的模块，按q退出

1、command 模块

command 模块允许用户在目标主机上执行特定的命令，主要功能是在远程主机执行命令，此为默认模块，可忽略 -m 选项

此命令不支持 $VARNAME < > | ; & 等，可能用shell模块实现

注意此模块不具有幂等性（幂等性是指在对系统进行操作时，无论执行多少次，系统的状态都保持一致的特性）

以下是 command 模块的一般用法：

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格式：ansible <host-pattern> [-m command] -a "<command>"
#<host-pattern> 是要操作的目标主机或主机组
#-m command 指定要使用的模块是 "command"
#-a "<command>" 传递给模块的参数，即要在目标主机上执行的命令

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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

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ansible 172.16.88.55 -m command -a 'date'	#指定 ip 执行 date
ansible webs -m command -a 'date'			#指定组执行 date
ansible dbs -m command -a 'date'       
ansible all -m command -a 'date'			#all 代表所有 hosts 主机
ansible all -a 'ls /home'				    #如省略 -m 模块，则默认运行 command 模块

常用的参数：

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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

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#在远程主机上运行命令前提前进入/home目录并查看当前目录
ansible webs -m command -a "chdir=/home ls ./"

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#removes：判断指定文件是否存在，如果存在，执行后面的操作
ansible webs -m command -a "removes=/mnt/1.txt ls /mnt"
#creates：判断指定文件是否存在，如果存在，不执行后面的操作
ansible webs -m command -a "creates=/mnt/1.txt ls /mnt"

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）

和command相似，用shell执行命令支持各种符号，比如：*，$， >，此模块不具有幂等性

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

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#在名为 "webs" 的一组主机上，通过向标准输入传递密码，将用户 mimi 的密码更改为 123
ansible webs -m shell -a 'echo 123456 |passwd --stdin cxc'

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#获取名为 "webs" 的主机上网络接口 "ens33" 的第二行输出，并提取其中的第二个字段
ansible webs -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2}") | cut -d " " -f2'
#在名为 "dbs" 的主机上执行一个类似的命令，但是它只是打印网络接口 "ens33" 的第二行输出
ansible dbs -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}")'

3、cron 模块

用于管理 cron 作业（定时任务），支持时间：minute，hour，day，month，weekday

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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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

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

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#在名为 "dbs" 的主机上设置一个 cron 任务。具体来说，它使用了 Ansible 的 cron 模块，传递了三个参数：minute="*/2" 表示每两分钟执行一次，job="/bin/echo welcome to China" 表示要执行的命令是输出 "welcome to China"，name="crontab01" 表示这个任务的名称是 "crontab01"
ansible dbs -m cron -a 'minute="*/2" job="/bin/echo welcome to China" name="crontab01"'
 
#查看名为 "dbs" 的主机当前用户的 crontab 列表
ansible dbs  -a 'crontab -l'
 
#移除指定的计划任务，假如该计划任务没有取名字，name=None即可
ansible dbs -m cron -a 'name="crontab01" state=absent'

4、user 模块

管理系统用户的模块。它允许用户创建、删除和修改系统用户以及相关属性

常用参数：

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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
move_home=yse|no：如果设置的家目录已经存在，是否将已经存在的家目录进行移动
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

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

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#在名为 "dbs" 的主机上创建一个用户yiyi
ansible dbs -m user -a 'name="xiewei"'
#查看名为 "dbs" 的主机上 "/etc/passwd" 文件的末尾10行内容
ansible dbs  -a 'tail /etc/passwd'

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#删除用户yiyi，没有指定remove=yes参数，所以该用户的家目录没有被删除
ansible dbs -m user -a 'name="xiewei" state=absent'	
#查看名为 "dbs" 的主机上 "/etc/passwd" 文件的末尾10行内容
ansible dbs -m command -a 'tail /etc/passwd'

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ansible dbs  -a 'ls /home/'   #查看名为 "dbs" 的主机上的家目录

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#删除用户yiyi，指定remove=yes参数，该用户的家目录也会被删除
ansible dbs -m user -a 'name="dh" state=absent remove=yes'	
#查看名为 "dbs" 的主机上 "/etc/passwd" 文件的末尾10行内容
ansible dbs -m command -a 'tail /etc/passwd'
#查看名为 "dbs" 的主机上的家目录
ansible dbs  -a 'ls /home/'

5、group 模块

管理系统用户组的模块。它允许用户创建、删除和修改系统用户组以及相关属性

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

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#在名为 "webs" 的主机上创建一个系统组为nginx
ansible webs -m group -a 'name=nginx gid=1314 system=yes'
#查看名为 "webs" 的主机上 "/etc/group" 文件的末尾10行内容
ansible webs -a 'tail /etc/group'

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#在名为 "webs" 的主机上创建一个名为 "nginx-test" 的系统用户，并添加到nginx系统组
ansible webs -m user -a 'name=nginx-test uid=2000 system=yes group=nginx'	
#在名为 "webs" 的主机上查看 "/etc/passwd" 文件的末尾10行内容
ansible webs -a 'tail /etc/passwd'
#在名为 "webs" 的主机上查看名为 "nginx-test" 的用户的身份信息
ansible webs -a 'id nginx-test'

6、copy 模块

从 ansible 服务器主控端复制文件到远程主机，src=file 如果是没指明路径，则为当前目录或当前目录下的 files 目录下的 file 文件

常用参数：

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dest：指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果是源目录，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

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

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#在名为 "webs" 的主机上，将名为 "/etc/fstab" 的文件复制到名为 "/opt/fstab.bak" 的文件中
ansible webs -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=777'
#在名为 "webs" 的主机上查看 "/opt" 目录的详细列表
ansible webs -a 'ls -l /opt'
#在名为 "webs" 的主机上查看名为 "/opt/fstab.bak" 的文件的内容
ansible webs -a 'cat /opt/fstab.bak'

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#在名为 "webs" 的主机上将字符串 "hello world" 写入名为 "/opt/1.txt" 的文件中，没有目标文件会自动创建
ansible webs -m copy -a 'content="hello world" dest=/opt/1.txt'  
#在名为 "webs" 的主机上查看名为 "/opt/1.txt" 的文件的内容
ansible webs -a 'cat /opt/1.txt'

7、file 模块

设置文件属性，创建软链接等，关键字选项如下：

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path       #指定文件路径
state      #文件状态 有：新建(touch) 删除(absent) 文件夹(directory)  连接文件(link)等
src        #源文件
mode       #权限
owner      #属主
group      #属组
recurse    #递归，修改属性时有效

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

（1）设置文件属性

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#在名为 "webs" 的主机上，设置文件属性，修改文件的属主属组权限等
ansible webs -m file -a 'owner=dh group=dh mode=644 path=/opt/fstab.bak'
#在名为 "webs" 的主机上查看 "/opt" 目录的详细列表
ansible webs -a 'ls -l /opt'

（2）创建链接文件

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#在名为 "webs" 的主机上，设置/opt/fstab.link为/opt/fstab.bak的链接文件
ansible webs -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.bak state=link' 
#在名为 "webs" 的主机上查看 "/opt" 目录的详细列表
ansible webs -a 'ls -l /opt'

（3）创建一个文件

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ansible webs -m file -a "path=/opt/123.txt state=touch"

（4）删除一个文件

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ansible webs -m file -a "path=/opt/123.txt state=absent"

8、hostname 模块

用于管理远程主机上的主机名，一般不使用模块，如果使用模块且模块中定义多个被管理节点，那么模块中的所有被管理节点的主机名会一致

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

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#将名为 "dbs-node1" 的主机名应用到名为 "dbs" 的主机上
ansible dbs -m hostname -a "name=dbs-node1"

9、ping 模块

检测远程主机的连通性

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

cpp 复制代码

ansible all -m ping   #测试是否连通所有的主机

10、yum 模块

yum 管理软件包，只支持 RHEL，CentOS，fedora，不支持 Ubuntu 其它版本；在远程主机上安装与卸载软件包

常用参数：

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name参数：必须参数，用于指定需要管理的软件包
state参数：用于指定软件包的状态 ，默认值为。present，表示确保软件包已经安装，除了。present，其他可用值有 installed、latest、absent、removed，其中 installed 与present 等效，latest 表示安装 yum 中最新的版本，absent和removed 等效，表示删除对应的软件包。
disable_gpg_check参数：	用于禁用对 rpm 包的公钥 gpg 验证。默认值为 no，表示不禁用验证，设置为 yes 表示禁用验证，即不验证包，直接安装。在对应的 yum 源没有开启 gpg 验证的情况下，需要将此参数的值设置为 yes，否则会报错而无法进行安装。
enablerepo参数：用于指定安装软件包时临时启用的 yum 源。假如你想要从A源中安装软件，但是你不确定A源是否启用了，你可以在安装软件包时，将此参数的值设置为 yes，即使A源的设置是未启用，也可以在安装软件包时临时启用A源。
disablerepo参数：用于指定安装软件包时临时禁用的 yum 源。某些场景下需要此参数，比如，当多个 yum 源中同时存在要安装的软件包时，你可以使用此参数临时禁用某个源，这样设置后，在安装软件包时则不会从对应的源中选择安装包。
#其中enablerepo 参数和 disablerepo 参数可以同时使用
 
#如
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_pgp_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

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

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#在名为 "webs" 的主机上，安装httpd服务
ansible webs -m yum -a 'name=httpd'

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#在名为 "webs" 的主机上，卸载httpd服务
ansible webs -m yum -a 'name=httpd state=absent'

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#其他用法
ansible webs -m yum -a 'name=nginx state=present enablerepo=epel'  
#启用epel源进行安装nginx
 
ansible webs -m yum -a 'name=* state=lastest exclude=kernel*,foo*' 
#升级除kernel和foo开头以外的所有包，建议不要

11、service/systemd 模块

可以启动、停止、重新启动和重新加载系统服务；用于管理远程主机上的管理服务的运行状态；常用的参数

常用参数：

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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

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

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#在名为 "webs" 的主机上，查看httpd服务状态
ansible webs -a 'systemctl status httpd'
#在名为 "webs" 的主机上，开启httpd服务，并设置开机自启动
ansible webs -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'

12、script 模块

在远程主机上运行 ansible 服务器上的脚本（无需执行权限，本身不执行），此模块不具有幂等性

cpp 复制代码

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

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#编写
vim test.sh
#!/bin/bash
echo "welcome to my world" > /opt/script.txt
 
#在远程主机上运行 ansible 服务器上的脚本
chmod +x test.sh   #必须添加可执行权限，才可运行脚本
ansible dbs -m script -a 'test.sh'
ansible dbs -a 'cat /opt/script.txt'

13、setup 模块

收集有关远程主机的各种系统信息。这些信息包括操作系统类型、IP 地址、内存和 CPU 使用情况、磁盘空间以及许多其他有用的系统级信息。这些 facts 信息可以直接以变量的形式使用，但是如果主机较多，会影响执行速度。可以使用 gather_facts: no 来禁止 Ansible 收集 facts 信息

常用参数：

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gather_subset： #指定要收集的子集信息，例如all, network, hardware, virtual等
gather_timeout：#设置收集信息的超时时间，以秒为单位
filter：        #用于过滤输出信息，可以根据需要选择性地显示特定信息，可配合正则表达式
fact_path：     #指定一个目录，将收集到的信息保存为 JSON 文件
retries：       #在发生连接问题时尝试重新连接的次数

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

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#获取webs组主机的facts信息
ansible webs -m setup 
#使用filter可以筛选指定的facts信息，如筛选以 ipv4  结尾的信息              
ansible webs -m setup -a 'filter=*ipv4'

五、inventory 主机清单

inventory（主机清单）是一个配置文件，用于定义Ansible可以操作的主机和组。这个文件可以是静态的，也可以是动态生成的，用于指定主机的IP地址、主机名以及这些主机的分组信息

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

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官方文档：https://docs.ansible.com/ansible/latest/user_guide/intro_inventory.html

1、简单配置

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

（1）指定多个被管理的主机地址

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[dbs]
172.16.88.55
172.16.88.66
......

（2）指定ssh端口为非默认的端口

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[dbs]
172.16.88.55:777
172.16.88.66:666
......

（3）指定连续的主机地址

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[dbs]
172.16.88.[10:20]
 
[dbs]
db-[a:f].example.org	#支持匹配a~f

2、变量

在 Ansible Inventory 中，变量是用来存储主机和组级别的数据的元素。这些变量可以帮助您在执行 Ansible Playbook 时动态地为不同的主机或组提供不同的配置信息

变量名	说明
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主机名。不指定时，将使用执行命令的用户
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sudo/su/runas等
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

2.1、主机变量

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写法1：
[webs]
172.16.88.55 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=CxC666666
172.16.88.66 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=CxC666666
#webs组中被控制端 172.16.88.55 的端口号为22，登录时用户是root，密码为CxC666666
写法2：
[webs]
172.16.88.1[2:3] ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=CxC666666
#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
写法3：
[webs]
172.16.88.55:22
172.16.88.66:1234
#默认ssh管理时的端口为22，若不是22则直接在被管理ip后加冒号和对应端口号

2.2、组变量

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[webs]
172.16.88.55
172.16.88.66
 
#表示webs组内所有主机定义变量控制时使用root账户密码为CxC666666
[webs:vars]     
ansible_user=root
ansible_password=CxC666666
 
#表示为所有组的所有主机定义变量使用ssh远程管理时都是22端口
[all:vars]       
ansible_port=22

2.3、组嵌套

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#webs组
[webs]
172.16.88.55
172.16.88.66
 
#dbs组
[dbs]
172.16.88.33
 
#组内嵌为onlys
[onlys:vars]
webs
dbs
#表示 onlys 组的成员即 vars 包括 webs和dbs