ansible - 技术栈

文章目录

[Ansible 核心概念与优势](#Ansible 核心概念与优势)
- [什么是 Ansible](#什么是 Ansible)
- 核心优势
环境部署与基础配置
- 安装方式
- 核心配置文件（优先级：低→高）
- inventory（主机清单）配置
- - [示例 1：INI 格式（常用）](#示例 1：INI 格式（常用）)
  - [示例 2：YAML 格式](#示例 2：YAML 格式)
- 免密登录配置
[Ansible 常用命令（Ad-Hoc 模式）](#Ansible 常用命令（Ad-Hoc 模式）)
[Playbook 核心语法（YAML 格式）](#Playbook 核心语法（YAML 格式）)
- [Playbook 基本结构](#Playbook 基本结构)
- 核心语法规则
- [执行 Playbook](#执行 Playbook)
变量与模板（Jinja2）
- 变量来源（优先级：高→低）
- 模板文件（.j2）
[角色（Roles）：Playbook 模块化拆分](#角色（Roles）：Playbook 模块化拆分)
- [Roles 目录结构（标准）](#Roles 目录结构（标准）)
- [角色示例（nginx 角色）](#角色示例（nginx 角色）)
- [Playbook 中调用 Roles](#Playbook 中调用 Roles)
[实战场景：批量部署 LAMP 架构](#实战场景：批量部署 LAMP 架构)
常见问题与排障技巧

Ansible 核心概念与优势

什么是 Ansible

Ansible 是一款 无代理架构的自动化运维工具，基于 Python 开发，核心用于批量执行命令、配置管理、应用部署、任务编排等场景，无需在被控节点安装客户端，通过 SSH 协议（默认）或 WinRM（Windows 节点）实现通信

核心优势

无代理：被控节点无需安装 Ansible 客户端，仅需 SSH 服务（Linux）或 WinRM（Windows），部署成本极低；
模块化：所有操作通过模块实现，支持自定义模块，扩展性强；
声明式语法：Playbook 采用 YAML 格式，专注 "最终状态"，无需编写复杂脚本逻辑；
幂等性：重复执行同一操作，结果一致（不会因重复执行导致异常）；
轻量灵活：无需额外守护进程，依赖 Python 环境（2.7/3.5+），资源占用少。

环境部署与基础配置

安装方式

bash 复制代码

# 方式1：YUM 安装
yum install epel-release -y  # 安装 EPEL 源
yum install ansible -y

# 方式2：pip 安装
pip install ansible

# 验证安装
ansible --version  # 显示版本信息则安装成功

核心配置文件（优先级：低→高）

/etc/ansible/ansible.cfg：全局默认配置（系统级）；
~/.ansible.cfg：用户级配置（覆盖全局）；
项目目录下的 ansible.cfg：项目级配置（覆盖前两者，推荐使用）

inventory（主机清单）配置

Inventory 用于定义被控节点（目标主机），支持 INI 或 YAML 格式，默认路径 /etc/ansible/hosts。

示例 1：INI 格式（常用）

bash 复制代码

# 单个主机（IP 或域名）
192.168.1.100
web01.example.com

# 分组配置（同一组主机可批量操作）
[web_servers]  # 组名：web服务器组
web01 ansible_host=192.168.1.101 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_ssh_pass=123456
web02 ansible_host=192.168.1.102  # 省略默认值（端口22、用户root）

[db_servers]  # 组名：数据库服务器组
db01 ansible_host=192.168.1.201
db02 ansible_host=192.168.1.202

# 嵌套分组（组包含组）
[all_servers:children]
web_servers
db_servers

示例 2：YAML 格式

bash 复制代码

all:
  children:
    web_servers:
      hosts:
        web01:
          ansible_host: 192.168.1.101
          ansible_ssh_pass: 123456
        web02:
          ansible_host: 192.168.1.102
    db_servers:
      hosts:
        db01:
          ansible_host: 192.168.1.201

免密登录配置

为避免每次执行命令输入密码，配置 SSH 免密登录

bash 复制代码

# 控制节点生成密钥对（已生成可跳过）
ssh-keygen -t rsa -P "" -f ~/.ssh/id_rsa

# 批量分发公钥到被控节点（需输入一次密码）
ansible all -m authorized_key -a "user=root key='{{ lookup('file', '~/.ssh/id_rsa.pub') }}' state=present" --ask-pass

Ansible 常用命令（Ad-Hoc 模式）

Ad-Hoc 模式用于执行 临时命令 （无需编写 Playbook），格式：ansible [目标] -m [模块] -a [模块参数]

基础测试命令

bash 复制代码

# 测试主机连通性（ping 模块，核心用于验证 SSH 通信）
ansible web_servers -m ping  # 测试 web_servers 组所有主机
ansible all -m ping  # 测试所有主机（all 为默认组）

# 执行shell命令（command 模块，默认模块，无需指定 -m）
ansible db_servers -a "df -h"  # 查看数据库组主机磁盘情况
ansible web01 -a "systemctl status nginx"  # 查看单个主机 nginx 状态

# 执行复杂shell命令（含管道、重定向，需用 shell 模块）
ansible web_servers -m shell -a "ps aux | grep nginx | wc -l"
ansible all -m shell -a "echo 'test' > /tmp/test.txt"

常用模块实战

命令常用参数

-i：指定自定义 inventory 文件（默认用 /etc/ansible/hosts）

bash 复制代码

ansible -i ./my_hosts web_servers -m ping

-u：指定执行用户（默认 root）
-k/--ask-pass：提示输入 SSH 密码
-b/--become：切换到其他用户（默认 root，需配置 sudo 权限）
-v： verbose 模式（-vvv 显示详细执行过程，排障用）

Playbook 核心语法（YAML 格式）

Playbook 是 Ansible 自动化的核心，用于编排多任务、多主机的复杂操作，本质是 YAML 格式的 "任务清单"

Playbook 基本结构

bash 复制代码

- name: 部署 Nginx 服务  # Play 名称（可选，便于阅读）
  hosts: web_servers  # 目标主机/组（必填）
  remote_user: root  # 执行用户（可选，默认 root）
  become: yes  # 是否提权（可选，如需 sudo）
  vars:  # 定义变量（可选）
    nginx_port: 80
    nginx_root: /usr/share/nginx/html
  tasks:  # 任务列表（必填，按顺序执行）
    - name: 安装 Nginx  # 任务名称（可选）
      yum:  # 模块名
        name: nginx  # 模块参数
        state: installed

    - name: 复制 Nginx 配置文件
      copy:
        src: ./nginx.conf  # 本地配置文件路径
        dest: /etc/nginx/nginx.conf  # 远程路径
      notify:  # 触发处理器（配置变更后执行）
        - 重启 Nginx

    - name: 创建网站根目录
      file:
        path: "{{ nginx_root }}"  # 引用变量（双大括号）
        state: directory
        mode: 755

    - name: 启动 Nginx 并设开机自启
      service:
        name: nginx
        state: started
        enabled: yes

  handlers:  # 处理器（仅被 notify 触发时执行，且只执行一次）
    - name: 重启 Nginx
      service:
        name: nginx
        state: restarted

核心语法规则

缩进：YAML 依赖缩进（2 个空格，禁止用 Tab），同一层级缩进一致；
变量：vars 中定义，使用 {{ 变量名 }} 引用；
任务：每个任务必须指定 name（可选）和模块名，模块参数用键值对；
处理器（handlers）：用于 "配置变更后需执行的操作"（如重启服务），仅在任务状态为 changed 时被 notify 触发；
条件判断：when 关键字，满足条件才执行任务：

bash 复制代码

- name: 只在 CentOS 系统安装 yum 包
  yum: name=nginx state=installed
  when: ansible_distribution == "CentOS"

循环：with_items/loop 关键字，批量执行同一任务：

bash 复制代码

- name: 安装多个依赖包
  yum:
    name: "{{ item }}"
    state: installed
  loop:  # 等价于 with_items
    - gcc
    - pcre-devel
    - zlib-devel

执行 Playbook

bash 复制代码

# 基本执行（-i 指定 inventory，-v 显示详细日志）
ansible-playbook -i ./my_hosts deploy_nginx.yml -v

# 检查语法（不执行任务）
ansible-playbook --syntax-check deploy_nginx.yml

# 模拟执行（Dry Run，不实际修改系统）
ansible-playbook -C deploy_nginx.yml

变量与模板（Jinja2）

变量来源（优先级：高→低）

命令行传递：ansible-playbook -e "nginx_port=8080" deploy.yml（-e 指定额外变量）；
Playbook 中 vars 定义；
Inventory 中定义（主机变量、组变量）；
Facts（系统内置变量，如 ansible_ip_addresses、ansible_os_family）：

bash 复制代码

# 查看目标主机的 Facts 信息
ansible web01 -m setup

模板文件（.j2）

使用 Jinja2 模板动态生成配置文件（如 Nginx 配置、MySQL 配置），模板文件后缀为 .j2

示例：Nginx 模板文件（nginx.conf.j2）

bash 复制代码

server {
    listen {{ nginx_port }};  # 引用变量
    server_name {{ ansible_fqdn }};  # 引用 Facts 变量

    root {{ nginx_root }};
    index index.html;

    {% if enable_ssl == true %}  # Jinja2 条件判断
    ssl on;
    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/cert.pem;
    {% endif %}
}

Playbook 中使用 template 模块

bash 复制代码

- name: 部署 Nginx 配置文件（模板）
  template:
    src: ./nginx.conf.j2  # 本地模板文件
    dest: /etc/nginx/conf.d/default.conf  # 远程生成的配置文件
    mode: 644
  vars:
    nginx_port: 8080
    nginx_root: /var/www/html
    enable_ssl: false
  notify: 重启 Nginx

角色（Roles）：Playbook 模块化拆分

当 Playbook 变得复杂时，使用 Roles 进行模块化拆分，便于复用和维护。Roles 是按特定目录结构组织的任务、变量、模板等的集合。

Roles 目录结构（标准）

bash 复制代码

roles/
├── nginx/  # 角色名：nginx
│   ├── tasks/  # 核心任务（必须，main.yml 为入口）
│   │   └── main.yml
│   ├── vars/  # 角色变量（可选，main.yml 为入口）
│   │   └── main.yml
│   ├── templates/  # 模板文件（可选）
│   │   └── nginx.conf.j2
│   ├── handlers/  # 处理器（可选，main.yml 为入口）
│   │   └── main.yml
│   ├── files/  # 静态文件（可选，如证书、脚本）
│   │   └── index.html
│   └── meta/  # 角色依赖（可选）
│       └── main.yml
└── mysql/  # 角色名：mysql（结构同上）

角色示例（nginx 角色）

roles/nginx/tasks/main.yml（任务入口）：

bash 复制代码

- name: 安装 Nginx
  yum: name=nginx state=installed

- name: 复制静态首页文件
  copy: src=index.html dest={{ nginx_root }} mode=644

- name: 部署 Nginx 配置文件（模板）
  template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/conf.d/default.conf
  notify: 重启 Nginx

- name: 启动 Nginx 服务
  service: name=nginx state=started enabled=yes

roles/nginx/vars/main.yml（变量）：

bash 复制代码

nginx_port: 80
nginx_root: /usr/share/nginx/html

roles/nginx/handlers/main.yml（处理器）：

bash 复制代码

- name: 重启 Nginx
  service: name=nginx state=restarted

Playbook 中调用 Roles

bash 复制代码

- name: 部署 Web 服务（调用 nginx 角色）
  hosts: web_servers
  roles:
    - nginx  # 直接调用角色（默认读取 roles/nginx）
    # - { role: nginx, nginx_port: 8080 }  # 传递变量覆盖角色默认值

实战场景：批量部署 LAMP 架构

需求：

目标组：web_servers（CentOS 7）；

部署组件：Apache（httpd）、MySQL、PHP；

实现：创建测试页面，验证 PHP 连接 MySQL。
Playbook（lamp_deploy.yml）

bash 复制代码

- name: 批量部署 LAMP 架构
  hosts: web_servers
  remote_user: root
  vars:
    mysql_root_pass: 123456
    test_db: testdb
    test_user: testuser
    test_user_pass: testpass123

  tasks:
    # 1. 安装依赖包
    - name: 安装 LAMP 相关包
      yum:
        name:
          - httpd
          - mariadb-server
          - mariadb
          - php
          - php-mysql
          - gcc
        state: installed

    # 2. 启动服务并设开机自启
    - name: 启动 httpd 服务
      service: name=httpd state=started enabled=yes

    - name: 启动 mariadb 服务
      service: name=mariadb state=started enabled=yes

    # 3. 配置 MySQL（创建数据库、用户、授权）
    - name: 初始化 MySQL 根密码
      shell: mysqladmin -u root password '{{ mysql_root_pass }}'
      ignore_errors: yes  # 避免已设置密码时报错

    - name: 创建测试数据库
      mysql_db:
        name: '{{ test_db }}'
        state: present
        login_user: root
        login_password: '{{ mysql_root_pass }}'

    - name: 创建测试用户并授权
      mysql_user:
        name: '{{ test_user }}'
        password: '{{ test_user_pass }}'
        priv: '{{ test_db }}.*:ALL'
        host: '%'
        state: present
        login_user: root
        login_password: '{{ mysql_root_pass }}'

    # 4. 创建 PHP 测试页面
    - name: 生成 PHP 测试文件
      copy:
        content: |
           = mysqli_connect('localhost', '{{ test_user }}', '{{ test_user_pass }}', '{{ test_db }}');
          if ($conn) {
              echo "LAMP 部署成功！PHP 连接 MySQL 正常！";
          } else {
              echo "连接失败：" . mysqli_connect_error();
          }
          mysqli_close($conn);
          ?>
        dest: /var/www/html/test.php
        mode: 644

    # 5. 开放 80 端口（防火墙）
    - name: 开放 80 端口
      firewalld:
        service: http
        permanent: yes
        state: enabled
        immediate: yes

执行与验证

bash 复制代码

# 执行 Playbook
ansible-playbook -i ./my_hosts lamp_deploy.yml

# 验证：访问测试页面（浏览器或 curl）
curl http://192.168.1.101/test.php

常见问题与排障技巧

SSH 连接失败：
- 检查被控节点 SSH 服务是否启动（systemctl status sshd）；
- 验证 inventory 中主机 IP、端口、用户名、密码是否正确；
- 关闭被控节点防火墙（systemctl stop firewalld）或开放 SSH 端口。
模块执行报错：
- 用 -vvv 查看详细日志（ansible-playbook -vvv deploy.yml）；
- 检查模块参数是否正确（参考 Ansible 官方模块文档）；
- 确保被控节点满足模块依赖（如 yum 模块仅支持 RHEL 系系统）。
Playbook 语法错误：
- 用 ansible-playbook --syntax-check 检查语法；
- 确认缩进为 2 个空格，无 Tab 字符；
- 字符串含特殊字符时用引号包裹（单引号 / 双引号）。