【Linux&Ansible】学习笔记合集七

Ansible 复杂 Playbook 管理与角色化实践

一、Ansible 复杂 Play 与 Playbook 管理

在 Ansible 自动化运维中，面对多任务、多主机的复杂场景，需通过任务拆分、模块化导入、变量复用实现 Playbook 的轻量化与可维护性，核心围绕任务文件拆分、嵌套导入、通用任务封装展开实操。

1. 环境准备与基础 Playbook 编写

（1）切换工作目录

进入实验专属工作目录，统一管理 Playbook、任务文件及相关资源，执行命令：

复制代码

cd ~/projects-review

（2）编写基础单文件 Playbook

编写playbook.yml实现 web 服务基础部署，包含 httpd 安装、启动、配置文件拷贝，指定单台 / 多台目标主机：

复制代码

cat playbook.yml << 'EOF'
---
- name: Install and configure web service
  hosts:
    - servera.lab.example.com
    - serverb.lab.example.com
    - serverc.lab.example.com
    - serverd.lab.example.com
  tasks:
    - name: Install httpd
      ansible.builtin.dnf:
        name: httpd
        state: latest
    - name: Enable and start httpd
      ansible.builtin.service:
        name: httpd
        enabled: true
        state: started
    - name: Tuning configuration installed
      ansible.builtin.copy:
        src: files/tune.conf
        dest: /etc/httpd/conf.d/tune.conf
        owner: root
        group: root
EOF

（3）内置变量测试主机匹配

编写host-test.yml，使用 Ansible 内置变量inventory_hostname测试通配符主机匹配规则，关闭事实收集提升执行效率：

复制代码

cat > host-test.yml << 'EOF'
---
- name: List inventory hostnames
  hosts: server*.lab.example.com
  gather_facts: no
  tasks:
    - name: List inventory hostnames
      ansible.builtin.debug:
        msg: "{{ inventory_hostname }}"
EOF

执行测试命令，验证主机匹配结果：

复制代码

ansible-navigator run -m stdout host-test.yml

（4）简化 Playbook 主机配置

修改playbook.yml，使用通配符简化多主机配置，适配批量部署场景：

复制代码

vim playbook.yml
# 替换hosts配置为通配符形式
hosts: server*.lab.example.com

2. 任务文件拆分与静态导入

将基础 Playbook 中的任务按功能拆分，通过import_tasks实现任务文件的静态导入，实现任务模块化管理。

（1）创建任务目录

创建专属任务目录，统一存放拆分后的任务文件：

复制代码

mkdir tasks

（2）拆分 web 服务核心任务

编写tasks/web_tasks.yml，封装 httpd 安装、启动、配置文件拷贝核心任务，配置 handler 触发条件：

复制代码

cat > tasks/web_tasks.yml << "EOF"
---
- name: Install httpd
  ansible.builtin.dnf:
    name: httpd
    state: latest

- name: Enable and start httpd
  ansible.builtin.service:
    name: httpd
    enabled: true
    state: started

- name: Tuning configuration installed
  ansible.builtin.copy:
    src: files/tune.conf
    dest: /etc/httpd/conf.d/tune.conf
    owner: root
    group: root
    mode: 0644
  notify:
    - restart httpd
EOF

（3）重构基础 Playbook 并导入任务

修改playbook.yml，通过import_tasks导入 web 核心任务，新增防火墙部署相关任务，定义 handler 实现配置变更后 httpd 重启：

复制代码

cat > playbook.yml << "EOF"
---
- name: Install and configure web service
  hosts: server*.lab.example.com

  tasks:
    - name: Import the web_tasks.yml task file
      import_tasks: tasks/web_tasks.yml

    - name: Install firewalld
      ansible.builtin.dnf:
        name: firewalld
        state: latest

    - name: Enable and start the firewall
      ansible.builtin.service:
        name: firewalld
        enabled: true
        state: started

    - name: Open the port for http
      ansible.posix.firewalld:
        service: http
        immediate: true
        permanent: true
        state: enabled

  handlers:
    - name: restart httpd
      ansible.builtin.service:
        name: httpd
        state: restarted
EOF

3. 全量任务拆分与多层级导入

将防火墙任务也拆分独立文件，实现Playbook→核心任务文件→功能任务文件的多层级模块化管理，进一步提升可维护性。

（1）拆分防火墙任务文件

编写tasks/firewall_tasks.yml，封装防火墙安装、启动、http 端口开放任务：

复制代码

cat > tasks/firewall_tasks.yml << "EOF"
---
- name: Install firewalld
  ansible.builtin.dnf:
    name: firewalld
    state: latest

- name: Enable and start the firewall
  ansible.builtin.service:
    name: firewalld
    enabled: true
    state: started

- name: Open the port for http
  ansible.posix.firewalld:
    service: http
    immediate: true
    permanent: true
    state: enabled
EOF

（2）重构 Playbook 实现多任务文件导入

修改playbook.yml，通过import_tasks分别导入 web 和防火墙任务文件，精简主 Playbook 内容：

复制代码

cat > playbook.yml << "EOF"
---
- name: Install and configure web service
  hosts: server*.lab.example.com

  tasks:
    - name: Import the web_tasks.yml task file
      import_tasks: tasks/web_tasks.yml

    - name: Import the firewall_tasks.yml task file
      import_tasks: tasks/firewall_tasks.yml

  handlers:
    - name: restart httpd
      ansible.builtin.service:
        name: httpd
        state: restarted
EOF

4. 通用任务封装与变量传参

提取软件安装 + 服务启动的通用逻辑，封装为可复用任务文件，通过变量传参实现多服务适配，实现任务逻辑的最大化复用。

（1）封装通用任务文件

编写tasks/install_and_enable.yml，定义package和service通用变量，适配任意软件的安装与服务启动：

复制代码

cat > tasks/install_and_enable.yml << "EOF"
---
- name: Install {{ package }}
  ansible.builtin.dnf:
    name: "{{ package }}"
    state: latest

- name: Enable and start {{ service }}
  ansible.builtin.service:
    name: "{{ service }}"
    enabled: true
    state: started
EOF

（2）修改子任务文件实现变量传参

修改tasks/web_tasks.yml，导入通用任务文件并传递 httpd 相关变量：

复制代码

cat > tasks/web_tasks.yml << "EOF"
---
- name: Install and start httpd
  import_tasks: install_and_enable.yml
  vars:
    package: httpd
    service: httpd

- name: Tuning configuration installed
  ansible.builtin.copy:
    src: files/tune.conf
    dest: /etc/httpd/conf.d/tune.conf
    owner: root
    group: root
    mode: 0644
  notify:
    - restart httpd
EOF

修改tasks/firewall_tasks.yml，导入通用任务文件并传递 firewalld 相关变量：

复制代码

cat > tasks/firewall_tasks.yml << "EOF"
---
- name: Install and start firewalld
  import_tasks: install_and_enable.yml
  vars:
    package: firewalld
    service: firewalld

- name: Open the port for http
  ansible.posix.firewalld:
    service: http
    immediate: true
    permanent: true
    state: enabled
EOF

5. Playbook 语法检查与执行

完成多层级任务封装与导入后，先进行语法校验，再执行 Playbook 实现批量部署。

（1）语法检查

执行语法检查命令，验证 Playbook 及所有导入任务文件的语法合法性：

复制代码

ansible-navigator run -m stdout playbook.yml --syntax-check

（2）执行 Playbook

执行最终的 Playbook，实现目标主机的 web 服务与防火墙自动化部署：

复制代码

ansible-navigator run -m stdout playbook.yml

二、使用角色和 Ansible 内容集合简化 Playbook

Ansible角色（Role）和内容集合（Collection） 是实现自动化代码标准化、可复用的核心特性，通过角色封装完整的功能逻辑，通过集合管理角色与相关资源，大幅简化复杂场景的 Playbook 编写。

1. 环境准备与内容集合安装

（1）切换工作目录

进入角色实验专属工作目录：

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cd ~/role-review

（2）安装 Ansible 内容集合

将redhat.rhel_system_roles集合安装到项目本地collections/目录，实现本地资源隔离：

复制代码

ansible-galaxy collection install -p collections/ redhat-rhel_system_roles-1.19.3.tar.gz

（3）验证集合安装结果

执行命令查看已安装的集合，确认版本与路径正确性：

复制代码

ansible-galaxy collection list

2. 基础角色化 Playbook 编写

编写基础 Playbookweb_dev_server.yml，指定目标主机组，开启强制处理程序确保 handler 必执行：

复制代码

vim web_dev_server.yml << 'EOF'
---
- name: Configure Dev Web Server
  hosts: dev_webserver
  force_handlers: yes
EOF

（1）语法检查与基础执行

复制代码

# 语法检查
ansible-navigator run -m stdout web_dev_server.yml --syntax-check
# 基础执行
ansible-navigator run -m stdout web_dev_server.yml

3. 从 Git 仓库拉取现成角色

通过requirements.yml配置 Git 仓库中的现成角色，实现角色的自动化拉取与安装，提升开发效率。

（1）创建角色目录

复制代码

mkdir -v roles

（2）编写角色拉取配置文件

编写roles/requirements.yml，指定 Git 仓库地址、版本控制系统、角色版本：

复制代码

vim roles/requirements.yml << 'EOF'
- name: infra.apache
  src: git@workstation.lab.example.com:infra/apache
  scm: git
  version: v1.4
EOF

（3）拉取并安装角色

执行命令从 Git 仓库拉取指定版本的角色，安装到项目本地roles/目录：

复制代码

ansible-galaxy install -r roles/requirements.yml -p roles

4. 自定义角色创建与依赖配置

通过ansible-galaxy init创建标准化自定义角色，配置角色依赖实现功能复用，封装专属业务逻辑。

（1）创建自定义角色目录结构

使用ansible-galaxy init自动生成标准化的自定义角色apache.developer_configs目录结构：

复制代码

cd roles
ansible-galaxy init apache.developer_configs
cd ..

（2）配置角色依赖

修改自定义角色的元数据文件roles/apache.developer_configs/meta/main.yml，指定依赖的现成角色infra.apache：

复制代码

vim roles/apache.developer_configs/meta/main.yml << 'EOF'
dependencies:
  - name: infra.apache
    src: git@workstation.lab.example.com:infra/apache
    scm: git
    version: v1.4
EOF

（3）填充自定义角色资源

将业务相关的任务文件和模板文件放入自定义角色的指定目录，实现资源封装：

复制代码

# 覆盖角色任务文件
mv -v developer_tasks.yml roles/apache.developer_configs/tasks/main.yml
# 移动Jinja2模板文件到角色模板目录
mv -v developer.conf.j2 roles/apache.developer_configs/templates/

5. 组变量配置与角色引用

通过组变量（group_vars） 为目标主机组统一配置变量，在 Playbook 中引用自定义角色，实现角色的自动化执行。

（1）创建组变量目录并配置变量

复制代码

# 创建目标主机组的组变量目录
mkdir -pv group_vars/dev_webserver
# 移动变量文件到组变量目录
mv -v web_developers.yml group_vars/dev_webserver/

（2）在 Playbook 中引用自定义角色

修改web_dev_server.yml，添加roles节点引用自定义角色apache.developer_configs：

复制代码

vim web_dev_server.yml << 'EOF'
---
- name: Configure Dev Web Server
  hosts: dev_webserver
  force_handlers: yes
  roles:
    - apache.developer_configs
EOF

（3）语法检查与执行

复制代码

# 语法检查
ansible-navigator run -m stdout web_dev_server.yml --syntax-check
# 执行Playbook
ansible-navigator run -m stdout web_dev_server.yml

6. 前置任务配置与 Block-Rescue 异常处理

通过pre_tasks 配置系统级前置检查任务，结合Block-Rescue异常处理结构，实现 SELinux 配置的容错性处理，确保核心部署任务的稳定性。

（1）配置 pre_tasks 前置任务

修改web_dev_server.yml，添加pre_tasks节点，封装 SELinux 配置的异常处理逻辑：

复制代码

vim web_dev_server.yml << 'EOF'
---
- name: Configure Dev Web Server
  hosts: dev_webserver
  force_handlers: yes
  pre_tasks:
    - name: Verify SELinux configuration
      block:
        - include_role:
            name: redhat.rhel_system_roles.selinux
      rescue:
        - name: Handle general failure
          ansible.builtin.fail:
            msg: "SELinux role failed."
          when: not selinux_reboot_required
        - name: Restart managed host
          ansible.builtin.reboot:
            msg: "Ansible rebooting system for updates."
        - name: Reapply SELinux role to complete changes
          include_role:
            name: redhat.rhel_system_roles.selinux
  roles:
    - apache.developer_configs
EOF

（2）配置 SELinux 组变量

将 SELinux 相关变量文件移动到目标主机组的组变量目录，实现 SELinux 配置的统一管理：

复制代码

mv -v selinux.yml group_vars/dev_webserver/

（3）语法检查与最终执行

复制代码

# 语法检查
ansible-navigator run -m stdout web_dev_server.yml --syntax-check
# 最终执行
ansible-navigator run -m stdout web_dev_server.yml

7. 部署结果验证

通过curl命令访问目标主机的 web 服务，验证角色化部署的最终效果：

复制代码

curl servera
curl servera:9081
curl servera:9082

三、核心知识点总结

复杂 Playbook 管理 ：通过import_tasks实现任务文件的静态拆分与多层级导入，提取通用逻辑封装为可复用任务文件，通过变量传参适配多服务场景，大幅提升 Playbook 可维护性；
Ansible 内容集合 ：通过ansible-galaxy collection实现集合的本地安装与管理，实现自动化资源的隔离与复用，是企业级 Ansible 开发的标准规范；
角色（Role） ：通过ansible-galaxy init生成标准化角色目录，支持现成角色拉取 和自定义角色开发 ，配置meta/main.yml实现角色依赖管理，封装完整的业务功能逻辑；
变量与前置任务 ：通过组变量（group_vars） 为目标主机组统一配置变量，通过pre_tasks实现系统级前置检查，结合force_handlers确保 handler 强制执行；
异常处理 ：在pre_tasks中结合Block-Rescue结构实现异常捕获与容错处理，支持服务重启、角色重执行等逻辑，提升 Playbook 的健壮性。