linux安装ansible

前言

在现代IT运维中，自动化工具已经成为不可或缺的一部分。Ansible作为一款无代理、基于Python的自动化工具，以其简单、易用和强大的功能受到广大运维人员的青睐。我最近亲自操作并测试了Ansible的安装过程，并编写了一个Ansible角色（Role）来测试系统性能。本文将详细分享整个过程，包括环境准备、Ansible的安装、配置，以及如何编写一个用于系统性能测试的Ansible角色，希望对需要的朋友有所帮助。

环境准备

在开始之前，我们需要准备以下环境：

• 操作系统：CentOS 7（被控节点也使用相同的系统）
• 权限 ：具有sudo权限的用户
• 网络连接：控制节点与被控节点之间的网络通信正常
• Python版本：Python 2.7 或 Python 3.5+

Ansible简介

Ansible是一款基于SSH的开源自动化工具，可以实现配置管理、应用部署、任务执行等功能。由于Ansible采用无代理（Agentless）的方式，只需要在控制节点安装Ansible即可，被控节点无需安装任何客户端。

安装Ansible

1. 更新系统软件包

在控制节点上，首先更新系统的软件包，以确保拥有最新的系统环境。

sudo yum update -y

2. 安装EPEL仓库

EPEL（Extra Packages for Enterprise Linux）是一个为企业级Linux提供额外软件包的项目。Ansible在EPEL仓库中提供。

sudo yum install epel-release -y

3. 安装Ansible

通过YUM包管理器直接安装Ansible。

sudo yum install ansible -y

4. 验证安装

检查Ansible是否安装成功，并查看版本信息。

ansible --version

输出类似以下信息表示安装成功：

ansible 2.9.25
  config file = /etc/ansible/ansible.cfg
  configured module search path = ['/home/user/.ansible/plugins/modules', '/usr/share/ansible/plugins/modules']
  python version = 2.7.5

配置Ansible

1. 设置SSH免密码登录

为了让Ansible能够无障碍地与被控节点通信，需要设置SSH免密码登录。

在控制节点上生成SSH密钥对

ssh-keygen -t rsa -b 2048

一路回车，使用默认路径和空密码。

将公钥复制到被控节点

假设被控节点的IP为192.168.0.101，用户名为user。

ssh-copy-id user@192.168.0.101

输入被控节点用户的密码，即可完成公钥复制。

2. 配置Ansible主机清单（Inventory）

Ansible的默认主机清单文件位于/etc/ansible/hosts，但我们可以在项目目录下创建自定义的主机清单。

在项目根目录下创建hosts文件，内容如下：

[servers]
server1 ansible_host=192.168.0.101 ansible_user=user
server2 ansible_host=192.168.0.102 ansible_user=user

• [servers]：定义一个主机组，名为servers。
• ansible_host：指定目标主机的IP地址。
• ansible_user：指定SSH连接的用户名。

3. 测试连接

使用ping模块测试Ansible与被控节点的连接。

ansible -i hosts servers -m ping

成功的输出应类似于：

server1 | SUCCESS => {
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}
server2 | SUCCESS => {
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}

编写Ansible角色（Role）测试系统性能

Ansible的角色（Role）是一种将相关的任务、变量、文件、模板等组织在一起的方式，方便复用和共享。

1. 创建项目目录结构

按照Ansible的最佳实践，创建以下目录结构：

mkdir -p ansible-perf-test/roles/system_performance/{tasks,handlers,templates,files,vars,defaults,meta}

各目录的作用：

• tasks：存放主要的任务文件。
• handlers：存放触发的处理器。
• templates：存放Jinja2模板文件。
• files：存放需要分发到被控节点的文件。
• vars：存放变量文件。
• defaults：存放默认变量文件。
• meta：存放角色的元数据。

2. 编写任务文件

在roles/system_performance/tasks/main.yml中添加以下内容：

---
- name: Install necessary packages
  become: yes
  package:
    name: sysstat
    state: present

- name: Gather CPU usage
  shell: |
    top -bn1 | grep "Cpu(s)" | \
    awk '{print 100 - $8"%"}'
  register: cpu_usage

- name: Gather Memory usage
  shell: |
    free -m | awk 'NR==2{printf "%.2f%", $3*100/$2 }'
  register: mem_usage

- name: Gather Disk usage
  shell: |
    df -h / | awk 'NR==2 {print $5}'
  register: disk_usage

- name: Gather Network statistics
  shell: |
    sar -n DEV 1 1 | grep Average | grep -v IFACE | awk '{print $2": RX "$5"KB/s TX "$6"KB/s"}'
  register: net_stats

- name: Display CPU usage
  debug:
    msg: "CPU Usage: {{ cpu_usage.stdout }}"

- name: Display Memory usage
  debug:
    msg: "Memory Usage: {{ mem_usage.stdout }}"

- name: Display Disk usage
  debug:
    msg: "Disk Usage: {{ disk_usage.stdout }}"

- name: Display Network statistics
  debug:
    msg: "Network Stats: {{ net_stats.stdout_lines }}"

任务详解

1. 安装必要的软件包

   • sysstat：提供sar命令，用于收集系统活动报告。

2. 收集CPU使用率

   • 使用top命令获取CPU空闲率，然后计算使用率。

3. 收集内存使用率

   • 使用free命令计算已用内存占总内存的百分比。

4. 收集磁盘使用率

   • 使用df命令获取根目录的磁盘使用率。

5. 收集网络统计

   • 使用sar命令获取网络接口的传输速率。

6. 显示结果

   • 使用debug模块在控制台输出收集到的性能指标。

3. 编写主剧本

在项目根目录下创建site.yml文件：

---
- hosts: servers
  become: yes
  roles:
    - system_performance

剧本详解

• hosts: servers：指定目标主机组为servers。
• become: yes：启用特权提升（sudo）。
• roles：包含需要执行的角色列表。

4. 执行剧本

在项目根目录下，运行以下命令：

ansible-playbook -i hosts site.yml

测试结果与分析

执行后，控制台将显示各个任务的执行结果和性能指标。例如：

PLAY [servers] *****************************************************************

TASK [Gathering Facts] *********************************************************
ok: [server1]
ok: [server2]

TASK [system_performance : Install necessary packages] *************************
changed: [server1]
changed: [server2]

TASK [system_performance : Gather CPU usage] ***********************************
changed: [server1]
changed: [server2]

TASK [system_performance : Gather Memory usage] ********************************
changed: [server1]
changed: [server2]

TASK [system_performance : Gather Disk usage] **********************************
changed: [server1]
changed: [server2]

TASK [system_performance : Gather Network statistics] **************************
changed: [server1]
changed: [server2]

TASK [system_performance : Display CPU usage] **********************************
ok: [server1] => {
    "msg": "CPU Usage: 15.3%"
}
ok: [server2] => {
    "msg": "CPU Usage: 20.1%"
}

TASK [system_performance : Display Memory usage] *******************************
ok: [server1] => {
    "msg": "Memory Usage: 45.67%"
}
ok: [server2] => {
    "msg": "Memory Usage: 55.23%"
}

TASK [system_performance : Display Disk usage] *********************************
ok: [server1] => {
    "msg": "Disk Usage: 35%"
}
ok: [server2] => {
    "msg": "Disk Usage: 40%"
}

TASK [system_performance : Display Network statistics] *************************
ok: [server1] => {
    "msg": "Network Stats: ['eth0: RX 0.00KB/s TX 0.00KB/s']"
}
ok: [server2] => {
    "msg": "Network Stats: ['eth0: RX 0.00KB/s TX 0.00KB/s']"
}

PLAY RECAP *********************************************************************
server1                   : ok=10   changed=5    unreachable=0    failed=0
server2                   : ok=10   changed=5    unreachable=0    failed=0

结果分析

• CPU使用率：显示了当前CPU的使用百分比。
• 内存使用率：显示了已用内存占总内存的百分比。
• 磁盘使用率：显示了根目录的磁盘使用百分比。
• 网络统计：显示了网络接口的接收和发送速率。

通过这些数据，可以初步了解各服务器的性能状况。如果某项指标过高，可能需要进一步调查和优化。

扩展与优化

1. 将结果保存到文件

可以修改任务，将性能指标保存到被控节点的文件中，或集中收集到控制节点。

- name: Save performance data to file
  copy:
    content: |
      CPU Usage: {{ cpu_usage.stdout }}
      Memory Usage: {{ mem_usage.stdout }}
      Disk Usage: {{ disk_usage.stdout }}
      Network Stats: {{ net_stats.stdout_lines }}
    dest: /var/log/performance.log

2. 使用自定义变量

可以在defaults/main.yml中定义阈值，进行性能报警。

cpu_threshold: 80
mem_threshold: 80
disk_threshold: 90

在任务中，添加条件判断：

- name: Check if CPU usage is high
  debug:
    msg: "Warning: CPU usage is above {{ cpu_threshold }}%!"
  when: cpu_usage.stdout | float > cpu_threshold

3. 集成到监控系统

可以将Ansible与Zabbix、Nagios等监控系统集成，实现自动化监控和报警。

常见问题及解决

问题1：无法连接被控节点

解决方案：

• 检查被控节点的SSH服务是否开启。
• 确认防火墙是否允许SSH连接。
• 验证SSH免密码登录是否配置正确。

问题2：sysstat未安装，导致sar命令不可用

解决方案：

• 确保在任务中安装了sysstat包。
• 可以手动在被控节点上安装，或检查YUM仓库是否可用。

问题3：权限问题导致任务执行失败

解决方案：

• 在剧本中使用become: yes启用特权提升。
• 确保控制节点用户在被控节点上具有sudo权限。

参考资料

• Ansible官方文档
• Ansible最佳实践
• sysstat手册页