Ansible自动化（十三）：调试与优化

Ansible 的调试与优化

1. Ansible 的任务调试技巧 ------ 执行前检查

1.1 空跑（Dry Run）Playbook

bash 复制代码

ansible-playbook -C filename.yml

作用：模拟执行 Playbook，不真正修改目标主机状态。
原理：Ansible 会运行所有任务，但不会对远程主机产生副作用（如写文件、安装包等）。
适用场景 ：
- 上线前验证 Playbook 是否会触发变更；
- 检查语法或逻辑是否正确。

⚠️ 注意：某些模块（如 shell、command）无法完全模拟，仍可能执行命令。建议配合 check_mode: no 控制。

1.2 查看配置文件差异（--diff）

bash 复制代码

ansible-playbook --diff --limit node02 filename.yml

参数说明 ：
- --diff：显示文件内容变更前后的差异（类似 git diff）。
- --limit node02：仅在 node02 主机上执行。
适用场景 ：
- 修改 Nginx、SSH、systemd 等配置文件时，确认改动是否符合预期；
- 审计配置变更内容。

✅ 仅对支持 diff 的模块有效（如 copy、template、lineinfile）。

1.3 使用 `debug` 模块输出错误信息

yaml 复制代码

- name: modify01 
  copy:
    content: "hello test\n"
    dest: /opt/sdadsdad/atest.txt
  register: get_file
  ignore_errors: yes

- name: modify02
  debug:
    msg: "{{ get_file.msg }}"

关键点 ：
- register：将任务结果保存为变量（如 get_file）；
- ignore_errors: yes：即使任务失败也不中断 Playbook；
- debug：打印变量中的信息（如 msg、changed、failed 等）。
适用场景 ：
- 调试文件写入失败原因；
- 获取命令执行的 stdout/stderr；
- 在 CI/CD 中记录中间状态。

2. Ansible 的任务调试 ------ 执行中检查

2.1 使用 `assert` 模块进行条件断言

yaml 复制代码

- name: modify01 
  copy:
    content: "hello test\n"
    dest: /opt/aaaatest.txt
  register: get_file
  ignore_errors: yes

- name: exit playbook
  assert:
    that: get_file is changed
    success_msg: "File was changed successfully!"
    fail_msg: "No change detected, exiting playbook."

- name: modify02
  debug:
    msg: "Continuing..."

参数说明 ：
- that：条件表达式（Jinja2 语法）；
- success_msg / fail_msg：成功/失败时的提示信息；
- 若条件为假，Playbook 立即终止。
与 failed_when 对比 ：
- assert 更语义化，适合做"前置检查"；
- failed_when 更灵活，可基于复杂逻辑判断失败。
适用场景 ：
- 确保关键步骤已生效（如证书更新、服务重启）；
- 防止后续任务在无效状态下执行。

2.2 从特定任务开始执行（--start-at-task）

bash 复制代码

ansible-playbook --start-at-task "modify02" test2.yml

行为：跳过 modify02 之前的所有任务，从该任务开始执行后续所有任务。
注意：
- 任务名必须与 Playbook 中 name: 完全一致；
- 若无 name，则按模块名匹配（不推荐）。
适用场景 ：
- 调试后半段逻辑；
- 跳过耗时的初始化步骤（如 yum install）。

2.3 交互式执行（--step）

bash 复制代码

ansible-playbook --step test2.yml

交互选项 ：
- yes：执行当前任务；
- no：跳过当前任务；
- continue：后续所有任务自动执行。
适用场景 ：
- 逐步验证高风险操作（如删除文件、修改防火墙）；
- 教学演示或新手调试。

3. Ansible 核心调优思想

3.1 性能监控：回调插件（Callback Plugins）

在 ansible.cfg 中启用：

ini 复制代码

[defaults]
callback_whitelist = timer, profile_tasks, cgroup_perf_recap

[callback_cgroup_perf_recap]
control_group = ansible_profile

插件功能 ：
- timer：显示整个 Playbook 耗时；
- profile_tasks：显示每个任务的执行时间；
- cgroup_perf_recap：通过 cgroup 监控 CPU、内存、PID。

启用 cgroup 监控（需 Linux 支持）

bash 复制代码

# 安装工具
yum install libcgroup-tools -y

# 创建 cgroup
cgcreate -a group:user -t group:user -g cpuacct,memory,pids:ansible_profile

# 使用 cgroup 执行 Playbook
cgexec -g cpuacct,memory,pids:ansible_profile ansible-playbook test.yml

适用场景 ：
- 分析资源瓶颈；
- 评估大规模部署对控制节点的压力。

4. 任务优化技巧

4.1 避免无效循环，使用模块原生多参数支持

❌ 不推荐：

yaml 复制代码

- name: Install packages (bad)
  yum:
    name: "{{ item }}"
    state: present
  loop:
    - nginx
    - redis
    - git

✅ 推荐：

yaml 复制代码

- name: Install packages (good)
  yum:
    name:
      - nginx
      - redis
      - git
    state: present

优势：减少 SSH 连接次数，提升效率。

4.2 减少 `lineinfile`，改用 Jinja2 模板

lineinfile：逐行匹配修改，性能差，易出错；
template：一次性生成完整配置文件，更高效可靠。

yaml 复制代码

- name: Deploy config via template
  template:
    src: app.conf.j2
    dest: /etc/app.conf

适用场景：Nginx、Postfix、Prometheus 等复杂配置。

4.3 文件传输优先使用 `synchronize`（基于 rsync）

yaml 复制代码

- name: Sync large directory
  synchronize:
    src: /local/data/
    dest: /remote/data/
  delegate_to: localhost

优势：增量同步、压缩传输、断点续传；
对比 copy ：copy 适合小文件，synchronize 适合大目录或频繁更新。

5. SSH 多路复用（Multiplexing）

在 ansible.cfg 中配置：

ini 复制代码

[ssh_connection]
ssh_args = -C -o ControlMaster=auto -o ControlPersist=60s

作用：
- 复用 SSH 连接，避免每次任务都重新认证；
- ControlPersist=60s：连接空闲 60 秒后关闭。
效果：显著减少高并发下的 SSH 握手开销。
适用场景：多任务、多主机、频繁操作同一组服务器。

6. 启用流水线执行（Pipelining）

在 ansible.cfg 中启用：

ini 复制代码

[defaults]
pipelining = True

原理：将 Python 脚本通过 SSH stdin 直接传入执行，省去临时文件拷贝。
前提：
- 被控端 /etc/sudoers 中禁用 requiretty：
  bash 复制代码
```
Defaults:your_user !requiretty
```
- （RHEL8+ 默认已禁用）
优势：减少磁盘 I/O 和网络往返，提升速度 10%~30%。

7. 提高并发数（forks）

在 ansible.cfg 中设置：

ini 复制代码

[defaults]
forks = 20  # 默认为 5

说明：同时操作的主机数量；
建议：
- 控制节点 CPU/内存充足时可提高；
- 过高可能导致 SSH 拒绝连接或被控端负载过高。
动态调整 ：可通过 -f 10 命令行覆盖。

8. 异步任务（Async & Poll）

yaml 复制代码

- name: Long-running task
  shell: |
    for i in {1..20}; do
      sleep 3
      ls -l /opt/ab.txt && break
    done
  async: 100   # 最大运行时间（秒）
  poll: 5      # 每 5 秒检查一次状态

参数说明 ：
- async：任务最大允许运行时间；
- poll：
  - >0：定期轮询状态；
  - 0：立即返回，任务在后台运行（fire-and-forget）。
适用场景（✅ 推荐） ：
- 长时间运行任务（如数据迁移、编译）；
- 大规模主机并行执行；
- 不关心即时结果的任务。
不适用场景（❌ 避免） ：
- 后续任务依赖此任务结果；
- 任务本身很快（<1s）。

总结：最佳实践速查表

场景	推荐做法
上线前验证	`ansible-playbook -C --diff`
调试失败原因	`register + debug`
关键步骤校验	`assert`
跳过前面任务	`--start-at-task`
逐步执行	`--step`
提升传输效率	用 `template` 代替 `lineinfile`，用 `synchronize` 代替 `copy`
减少 SSH 开销	启用 `ControlPersist` + `pipelining`
大规模部署	提高 `forks` + 使用 `async`
性能分析	启用 `profile_tasks` + `cgroup_perf_recap`

Ansible自动化（十三）：调试与优化

Ansible 的调试与优化

1. Ansible 的任务调试技巧 ------ 执行前检查

1.1 空跑（Dry Run）Playbook

1.2 查看配置文件差异（--diff）

1.3 使用 debug 模块输出错误信息

2. Ansible 的任务调试 ------ 执行中检查

2.1 使用 assert 模块进行条件断言

2.2 从特定任务开始执行（--start-at-task）

2.3 交互式执行（--step）

3. Ansible 核心调优思想

3.1 性能监控：回调插件（Callback Plugins）

启用 cgroup 监控（需 Linux 支持）

4. 任务优化技巧

4.1 避免无效循环，使用模块原生多参数支持

4.2 减少 lineinfile，改用 Jinja2 模板

4.3 文件传输优先使用 synchronize（基于 rsync）

5. SSH 多路复用（Multiplexing）

6. 启用流水线执行（Pipelining）

7. 提高并发数（forks）

8. 异步任务（Async & Poll）

总结：最佳实践速查表

1.3 使用 `debug` 模块输出错误信息

2.1 使用 `assert` 模块进行条件断言

4.2 减少 `lineinfile`，改用 Jinja2 模板

4.3 文件传输优先使用 `synchronize`（基于 rsync）