DevOps自动化运维实践_自动化运维工具Ansible

一、Ansible简介与安装

1.1、Ansible介绍与应用场景

Ansible是一款自动化运维工具，基于Python开发，可以实现【批量系统设置】、【批量程序部署】、【批量执行命令】等功能，Ansible的特点如下表：

序号	Ansible的特点
1	完全基于Python开发，要求python的版本在2.6及其更高。
2	丰富的内置模块，近600个模块完全满足日常功能所需。
3	默认通过SSH协议管理机器（因此，客户端无需任何配置，管理端配置好后即可使用）。
4	目前属于红帽(Redhat)公司，最新版本为Ansible13

序号	Ansible的应用场景
1	代码自动化部署
2	系统管理配置自动化
3	持续交付自动化
4	云计算，大数据平台环境
5	批量任务执行可以写成脚本，不用分发到远程就可以执行
6	支持非root用户管理操作，支持sudo
7	使用python编写，维护更简单

1.2、Ansible的安装

本文以红帽系的AlmaLinux9.3为例进行操作：

#Ansible的安装
#1-先安装第三方的epel源
yum install epel-release
#2-直接安装Ansible（由于Ansible依赖Pyhont环境，且是红帽系系统的一个组成部分，因此推荐用yum命令安装）
yum install ansible -y

1.3、Ansible的指令

Ansible如下表的七个指令中，用的最多的是【ansible】【ansible-playbook】这两个指令，一定要掌握；其他的五个指令属于扩展或高级指令。

序号	Ansible指令	说明
1	ansible	ansible是指令核心部分，其主要用于执行ad-hoc命令（即：单条命令）。默认后面需要跟主机和选项部分，默认不指定模块时，使用的是command模块。
2	ansible-doc	该指令用于查看模块信息，常用参数有两个【-l】 和 【-s】： 《1》列出所有已经安装的模块【ansible-doc -l】； 《2》查看某个模块的用法【ansible-doc -s 需查看的命令名称】(如：ansible-doc -s shell)
3	ansible-galaxy	指令用于方便的从https://galaxy.ansible.com/ 站点下载第三方扩展模块； 可以将其形象的理解其类似于centos下的yum、python下的pip或easy_install命令 。
4	ansible-lint	对playbook的语法进行检查的一个工具。用法是【ansible-lint playbook.yml】
5	ansible-playbook	该指令是使用最多的指令，其通过读取playbook 文件后，执行相应的动作；接下来会详解。
6	ansible-pull	ansible的【pull 模式】，这与平常经常用的push模式刚好相反，其适用于以下场景： 《1》有数量巨大的机器需要配置，即使使用非常高的线程还是要花费很多时间 《2》要在一个没有网络连接的机器上运行Anisble，比如在启动之后安装。
7	ansible-vault	ansible-vault主要应用于配置文件中含有敏感信息，又不希望被人看到，vault可以帮你加密/解密这个配置文件，属高级用法。 主要对于playbooks里比如涉及到配置密码或其他变量时，可以通过该指令加密，这样我们通过cat看到的是一个密码串类的文件，编辑的时候需要输入事先设定的密码才能打开。这种playbook文件在执行时，需要加上 --ask-vault-pass参数，同样需要输入密码后才能正常执行。

二、Ansible的架构与运行原理

2.1、Ansible的基础架构

序号	Ansible的基础架构内容	说明
1	ansible	是核心
2	Core Modules	【核心模块】：是ansible自带的模块，Ansible模块资源分发到远程节点使其执行特定任务或匹配一个特定的状态。
3	Custom Modules	【扩展模块】：如果核心模块不足以完成某种功能，可以添加扩展模块。
4	Plugins	【插件】：完成较小型的任务。辅助模块来完成某个功能。
5	Playbooks	【ansible的任务配置文件，将多个任务定义在剧本中，由ansible自动执行】。 例如：安装一个nginx服务，则可以拆分为几个任务放到一个playbook(剧本)中： 《1》下载nginx的安装包； 《2》将事先写好的nginx.conf配置文件下发到目标服务器上； 《3》把nginx服务启动起来。 《4》需要检查端口是否正常开启。 这些步骤可以通过playbook来进行整合，然后通过inventory来下发到想要执行剧本的主机上。
6	Connection Plugins	【连接插件】：ansible基于连接插件连接到各个主机上，默认是基于SSH连接到目标机器上执行操作的，但是它还支持其他的连接方法，所以需要有连接插件，管理端支持local 、ssh、 paramiko三种方式连接被管理端。
7	Host Inventory	【主机清单】：定义ansible管理主机的策略； 《1》一般小型环境下只需要在host文件中写入主机的IP地址即可； 《2》中大型环境就需要使用静态inventory或者动态主机清单来生所需要执行的目标主机。

2.2、Ansible的任务执行模式

序号	Ansible的任务执行模式	说明
1	命令行模式	是单个模块，单条命令的批量执行【常用于测试环境】。
2	playbook	可以理解为面向对象编程（即：可以将多个想要执行的任务放到一个剧本(playbook)中，当然多个任务在事务逻辑上最好是有上下联系的，通过多个任务可以完成一个总体的目标）【常用于线上生产环境】

三、Ansible的主机和组配置

3.1、简单的主机和组

ansible的配置文件在【/etc/ansible】目录下，主要有【ansible.cfg】【hosts】文件；本文重点讲解主机与组定义文件【/etc/ansible/hosts】：

#1-中括号中的名字表示组名，可根据需求将庞大的主机分为具有标识的组（如：webservers、dbservers）
#2-主机(hosts)部分可以使用域名、主机名、IP地址表示（在使用域名、主机名时需要该主机能够反解析出相应的IP地址，通常此类配置中多使用IP地址）
#3-未分组的机器需要直接保留在hosts的顶部
coffeemilk.blog.csdn.net
[webservers]
ck.net
ck2.net

[dbservers]
db.ck.net
db.ck2.net

3.2、指定主机范围

可在【/etc/ansible/hosts】文件中，指定主机的范围：

[webservers]
www[01:60].ck.net

[dbservers]
db[a:h].ck.net

3.3、主机变量

序号	Hosts常用到的变量	说明
1	ansible_ssh_host	指定被管理主机的真实IP
2	ansible_ssh_port	指定连接到被管理主机的ssh端口号（默认是22）
3	ansible_ssh_user	ssh连接时默认使用到的用户名
4	ansible_ssh_pass	ssh连接时用户对应的密码
5	ansible_sudo_pass	使用sudo连接时用户对应的密码
6	ansible_sudo_exec	若sudo命令不在默认路径，则需要指定sudo命令路径
7	ansible_ssh_private_key_file	秘钥文件路径（秘钥文件若不想使用ssh-agent管理时可以使用该选项）
8	ansible_shell_type	目标系统的shell类型（默认是sh）
9	ansible_connection	SSH连接的类型【local】【ssh】【paramiko】（在ansible1.2之前默认是paramiko、后来智能选择，优先使用基于controlpersist的ssh）
10	ansible_python_interpreter	用来指定python解释器的路径，默认是【/usr/bin/python】；同样也可用来指定ruby、perl的路径
11	ansible_*_interpreter	其他解释器路径，用法与ansible_python_interpreter类似；这里的*可以是ruby或perl等其他语言

[webservers]
  192.168.1.36 http_port=80
  192.168.1.37 http_port=80

#还可以修改为如下：
[webservers]
  192.168.1.36
  192.168.1.37
[webservers:vars]
  http_port=80

3.4、主机组变量

#主机组可以包含主机组，主机的变量可以通过继承关系，继承到最高等级的组的变量【定义主机组之间的继承关系使用【:children】来表示】
[webhost]
host1
host2

[dbhost]
host2
host3

[allhosts:children]
webhost
dbhost

3.5、主机的默认配置

【/etc/ansible/ansible.cfg】文件中定义了ansible的主机的默认配置部分（如：默认是否需要输入密码、是否开启sudo认证、action_plugins插件的位置、hosts主机组的位置、是否开启log功能、默认端口、key文件位置等等）。

序号	Ansible主机的默认配置	说明
1	#inventory = /etc/ansible/hosts	表示资源清单inventory文件的位置，资源清单就是一些Ansible需要连接管理的主机列表
2	#library = /usr/share/my_modules/	Ansible的操作动作，无论是本地或远程，都使用一小段代码来执行，这小段代码称为模块，这个library参数就是指向存放Ansible模块的目录
3	#module_utils = /usr/share/my_module_utils/
4	#remote_tmp = ~/.ansible/tmp	指定远程执行的路径
5	#local_tmp = ~/.ansible/tmp	ansible管理节点的执行路径
6	#forks = 5	默认情况下Ansible最多能有多少个进程同时工作，默认设置最多5个进程并行处理。具体需要设置多少个，可以根据控制主机的性能和被管理节点的数量来确定。
7	#poll_interval = 15	轮询间隔
8	#sudo_user = root	sudo使用的默认用户 （默认是root）
9	#ask_sudo_pass = True	是否需要用户输入sudo密码
10	#ask_pass = True	是否需要用户输入连接密码
11	#remote_port = 22	指定连接对端节点的管理端口，默认是22，除非设置了特殊的SSH端口，不然这个参数一般是不需要修改的
12	#module_lang = C	默认模块和系统之间通信的计算机语言（默认是C语言）
13	host_key_checking = False	跳过ssh首次连接提示验证部分，False表示跳过。
14	#timeout = 10	连接超时时间
15	#module_name = command	指定ansible默认的执行模块
16	#nocolor = 1	默认ansible会为输出结果加上颜色,用来更好的区分状态信息和失败信息。 如果你想关闭这一功能,可以把'nocolor'设置为'1':
17	#private_key_file=/path/to/file.pem	在使用ssh公钥私钥登录系统时候，使用的密钥路径。