自动化运维工具—Ansible

一、Ansible概述

1.1 Ansible是什么

Ansible是一个基于Python开发的配置管理和应用部署工具，现在也在自动化管理领域大放异彩。它融合了众多老牌运维工具的优点，Pubbet和Saltstack能实现的功能，Ansible基本上都可以实现。

市面上其他自动化工具：pupet（ruby语言） saltstack（python） chef（C/S模式）等

Ansible能批量配置、部署、管理上千台主机。比如以前需要切换到每个主机上执行的一或多个操作，使用Ansible只需在固定的一台Ansible控制节点上去完成所有主机的操作。

Ansible是基于模块工作的，它只是提供了一种运行框架，它本身没有完成任务的能力，真正执行操作的是Ansible的模块， 比如copy模块用于拷贝文件到远程主机上，service模块用于管理服务的启动、停止、重启等。

1.2 Ansible的特性

（1）特性一

Ansible其中一个比较鲜明的特性是Agentless，即无Agent的存在，它就像普通命令一样，并非C/S软件，也只需在某个作为控制节点的主机上安装一次Ansible即可，通常它基于ssh连接来控制远程主机，远程主机上不需要安装Ansible或其它额外的服务。

使用者在使用时，在服务器终端输入命令或者playbooks，会通过预定好的规则将playbook拆解为play，再组织成ansible可以识别的任务，调用模块和插件，根据主机清单通过SSH将临时文件发给远程的客户端执行并返回结果，执行结束后自动删除

（2）特性二

Ansible的另一个比较鲜明的特性是它的绝大多数模块都具备幂等性(idempotence)。所谓幂等性，指的是多次操作或多次执行对系统资源的影响是一致的。比如执行 systemctl stop xxx 命令来停止服务，当发现要停止的目标服务已经处于停止状态， 它什么也不会做，所以多次停止的结果仍然是停止，不会改变结果，它是幂等的，而 systemctl restart xxx 是非幂等的。

Ansible的很多模块在执行时都会先判断目标节点是否要执行任务，所以，可以放心大胆地让Ansible去执行任务，重复执行某个任务绝大多数时候不会产生任何副作用。

1.3 Ansible的特点

• 部署简单，只需在主控端部署Ansible环境， 被控端无需做任何操作
• 默认使用SSH协议设备进行管理；
• 主从集中化管理
• 配置简单、功能强大、扩张性强；
• 支持API及自定义模块,可以通过Pyhton轻松扩展
• 通过playbooks 来定制强大的配置、状态管理
• 对云计算平台、大数据都有很好的支持

1.4 Ansible数据流向

Host Inventory：记录Ansible管理的主机信息，包含端口、密码、IP等

Playbooks：剧本 YMAL 格式文件，多个任务定义在一个文件中，定义主机需要调用哪些模块来完成的功能

Core Modules：核心模块 主要操作是通过调用核心模块来完成任务

Connection Plugins：连接主机，是插件，ansible和 Host (主机) 通信使用

Custom Modules：自动定义模块，完成核心模块无法完成的功能，支持多种语言

二、Ansible 环境安装部署

//管理端安装 ansible

yum install -y epel-release			//先安装 epel 源
yum install -y ansible

//ansible 目录结构
/etc/ansible/
├── ansible.cfg			#ansible的配置文件，一般无需修改
├── hosts				#ansible的主机清单，用于存储需要管理的远程主机的相关信息
└── roles/				#公共角色目录

//配置主机清单  
cd /etc/ansible 
vim hosts       
[webservers]			#配置组名
192.168.147.106			#组里包含的被管理的主机IP地址或主机名（主机名需要先修改/etc/hosts文件）

[dbservers]
192.168.147.107

//配置密钥对验证
ssh-keygen
#生成公钥，输入命令输入4个回车即可
cd ~/.ssh
ssh-copy-id -i   192.168.147.106
ssh-copy-id -i   192.168.147.107
#进入生成的公钥路径将公钥传输给备管理的服务器，传输需要输入每台备管理服务的root密码

//进行验证
ssh 192.168.147.106
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三、Ansible 命令行模块

命令格式

ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>

ansible <主机IP> -m <模块> -a <参数列表>

ansible <主机名> -a <参数列表>      #不加-m指定模块默认使用command

#选项解释
-m: 指定模块
-a: 指定命令

ansible-doc -l				#列出所有已安装的模块，按q退出
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（1）command 模块

在远程主机执行命令，不支持管道，重定向等shell的特性。

ansible-doc -s command		#-s 列出指定模块的描述信息和操作动作

ansible 192.168.147.106 -m command -a 'date'		#指定 ip 执行 date
ansible webservers -m command -a 'date'			#指定组执行 date
ansible dbservers -m command -a 'date'       
ansible all -m command -a 'date'				#all 代表所有 hosts 主机
ansible all -a 'ls /'							#如省略 -m 模块，则默认运行 command 模块
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//常用的参数：
chdir：在远程主机上运行命令前提前进入目录
creates：判断指定文件是否存在，如果存在，不执行后面的操作
removes：判断指定文件是否存在，如果存在，执行后面的操作

ansible all -m command -a "chdir=/home  ls ./"
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（2）shell 模块

在远程主机执行命令，相当于调用远程主机的shell进程，然后在该shell下打开一个子shell运行命令（支持管道符号等功能）

ansible-doc -s shell

免交互修改用户密码
ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test'

过滤ens33网卡地址
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2}") | cut -d " " -f2'
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}")'
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（3）cron 模块

在远程主机定义任务计划。其中有两种状态（state）：present表示添加（可以省略），absent表示移除。

ansible-doc -s cron				#按 q 退出

//常用的参数：
minute/hour/day/month/weekday：分/时/日/月/周
job：任务计划要执行的命令
name：任务计划的名称

每分钟输出一次“helloworld”，任务名称为test crontab
ansible webservers -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo helloworld" name="test crontab"'

ansible webservers -a 'crontab -l'		#查看目标主机的计划任务

ansible webservers -m cron -a 'name="test crontab" state=absent'			#移除计划任务，假如该计划任务没有取名字，name=None即可
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（4）user 模块

//用户管理的模块
ansible-doc -s user
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常用的参数：

ansible dbservers -m user -a 'name="test01"'				#创建用户test01
ansible dbservers -m command -a 'tail /etc/passwd'
ansible dbservers -m user -a 'name="test01" state=absent'	#删除用户test01
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（5）group 模块

//用户组管理的模块
ansible-doc -s group

ansible dbservers -m group -a 'name=mysql gid=306 system=yes'	#创建mysql组
ansible dbservers -a 'tail /etc/group'
ansible dbservers -m user -a 'name=test01 uid=306 system=yes group=mysql'	#将test01用户添加到mysql组中
ansible dbservers -a 'tail /etc/passwd'
ansible dbservers -a 'id test01'  
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（6）copy 模块

//用于复制指定主机文件到远程主机的
ansible-doc -s copy
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常用的参数：

ansible dbservers -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=640'
ansible dbservers -a 'ls -l /opt'
ansible dbservers -a 'cat /opt/fstab.bak'

ansible dbservers -m copy -a 'content="helloworld" dest=/opt/hello.txt'  #将helloworld写入/opt/hello.txt文件中
ansible dbservers -a 'cat /opt/hello.txt' 
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（7）file 模块

//设置文件属性
ansible-doc -s file
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常用参数：

ansible dbservers -m file -a 'owner=test01 group=mysql mode=644 path=/opt/fstab.bak'	#修改文件的属主属组权限等
ansible dbservers -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.bak state=link'    #设置/opt/fstab.link为/opt/fstab.bak的链接文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/123.txt state=touch"			#创建一个文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/123.txt state=absent"			#删除一个文件
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（8）hostname 模块

//用于管理远程主机上的主机名
ansible dbservers -m hostname -a "name=mysql01"
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（9）ping 模块

//检测远程主机的连通性
ansible all -m ping
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（10）yum 模块

//在远程主机上安装与卸载软件包
ansible-doc -s yum

ansible webservers -m yum -a 'name=httpd'					#安装服务
ansible webservers -m yum -a 'name=httpd state=absent'		#卸载服务
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（11）service/systemd 模块

//用于管理远程主机上的管理服务的运行状态
ansible-doc -s service
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常用的参数：

ansible webservers -a 'systemctl status httpd'			#查看web服务器httpd运行状态
ansible webservers -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'			#启动httpd服务
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（12）script 模块

//实现远程批量运行本地的 shell 脚本
ansible-doc -s script
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vim test.sh
#!/bin/bash
echo "hello ansible from script" > /opt/script.txt

chmod +x test.sh
ansible webservers -m script -a 'test.sh'
ansible webservers -a 'cat /opt/script.txt'
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（13）setup 模块

//facts 组件是用来收集被管理节点信息的，使用 setup 模块可以获取这些信息
ansible-doc -s setup

ansible dbservers -m setup				#获取mysql组主机的facts信息
ansible dbservers -m setup -a 'filter=*ipv4'    #使用filter可以筛选指定的facts信息
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四、inventory 主机清单

Inventory支持对主机进行分组，每个组内可以定义多个主机，每个主机都可以定义在任何一个或多个主机组内。

如果是名称类似的主机，可以使用列表的方式标识各个主机。

vim /etc/ansible/hosts
[webservers]
192.168.147.106:2222		#冒号后定义远程连接端口，默认是 ssh 的 22 端口
192.168.147.10[2:5]

[dbservers]
db-[a:f].example.org	#支持匹配 a~f
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inventory 中的变量

（1）主机变量

[webservers]
192.168.147.105 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=abc1234
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（2）组变量

[webservers:vars]			#表示为 webservers 组内所有主机定义变量
ansible_user=root
ansible_password=abc1234

[all:vars]					#表示为所有组内的所有主机定义变量
ansible_port=22
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（3）组嵌套

[nginx]
192.168.147.104
192.168.147.105
192.168.147.106

[apache]
192.168.147.10[0:3]

[webs:children]		#表示为 webs 主机组中包含了 nginx 组和 apache 组内的所有主机
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