Ansible 自动化运维工具

一、Ansible 简介

1. Ansible 的介绍

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。

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。

2. Ansible 的特点

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。

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

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。

3. 运维自动化工具

运维自动化工具是用于简化和自动化IT基础设施管理和运维任务的软件。这些工具可以帮助运维团队提高效率、降低错误率，并实现持续交付和自动化部署。以下是一些常见的运维自动化工具：

1. Ansible：Ansible是一种基于SSH协议的配置管理工具，它使用简单的YAML语法来描述和管理基础设施。Ansible可以用于自动化部署、配置管理、应用程序部署等任务。

2. Puppet：Puppet是一种基于模型驱动的配置管理工具，它允许用户定义基础设施的期望状态，并自动化实现这些状态。Puppet可以管理多个操作系统和云平台上的基础设施。

3. Chef：Chef是另一种配置管理工具，它使用基于Ruby的DSL来描述基础设施的配置。Chef提供了丰富的资源和插件，可以用于自动化部署、配置管理等任务。

4. Puppet：Puppet是一个基于模型驱动的自动化工具，它允许管理和配置服务器基础架构的各个方面，并确保配置的一致性。

5. SaltStack：SaltStack是一个事件驱动的自动化工具，它使用Python作为配置语言，并提供了快速、可扩展的基础设施自动化解决方案。SaltStack可以用于配置管理、远程执行命令等任务。

6. Docker：虽然Docker是一个容器化平台，但它也提供了一些自动化部署和管理容器的功能。通过Docker Compose和Docker Swarm等工具，可以实现容器化应用程序的自动化部署和管理。

7. Terraform：Terraform是一个基础架构即代码工具，可以帮助管理和配置云基础架构，如AWS、Azure、Google Cloud等，实现基础架构的自动化部署和管理。

8. Jenkins：Jenkins是一个持续集成和持续交付工具，可以帮助自动化构建、测试和部署应用程序，提高开发和运维团队的效率。

这些工具都可以帮助运维团队简化基础设施管理、提高效率，并实现自动化运维。选择合适的工具取决于具体的需求和环境。

4. Ansible 与其他运维工具的对比

Ansible 是一个能实现批量部署的自动化运维工具，基于python开发，能实现批量系统配置，批量部署程序，批量运行命令。Ansible主要是提供一种批量部署的框架，系统由控制主机和被管理主机组成。 

项目	SaltStack	Ansible	BatchShell
开发语言	Python	Python	Java
是否有客户端	有	无（非c/s架构）	有
是否支持二次开发	支持	支持	支持
服务器与远程机器是否相互验证	是	是	是
服务器与远程机器的通信是否加密	是，使用AES加密	是，使用OpenSSH	是，使用OpenSSH、FTPS等多种加密协议
平台支持	BSD, Linux , Mac OS X,Solaris,Windows	AIX , BSD , HP-UX , Linux,Mac OS X ,Solaris	AIX , BSD , HP-UX , Linux，Mac OS X， Solaris
是否提供Web UI	提供	商业版本提供	提供
配置文件格式	YAML	YAML	原生Shell
命令行执行	支持	支持	支持
可视化文本编辑、查询、替换	无	无	支持

二、Ansible 环境安装部署

服务器	IP地址	工具
管理端	172.168.1.11	Ansible
被管理端	172.168.1.12	/
被管理端	172.168.1.13	/

1. 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

2. 配置主机清单

cd /etc/ansible 
vim hosts       
[webservers]			#配置组名
172.168.1.12			#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]
172.168.1.13

3. 配置密钥对验证

ssh-keygen -t rsa		#一路回车，使用免密登录
sshpass -p '123' ssh-copy-id root@172.168.1.12
sshpass -p '123' ssh-copy-id root@172.168.1.13

解决方法

vim /etc/ssh/ssh_config      #修改ssh服务端和ssh客户端配置文件
StrictHostKeyChecking no     #35行，取消注释，开启免交互
 ​
systemctl restart sshd       

三、Ansible 命令行模块

命令格式

命令格式：ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>

查看已安装的模块

ansible-doc -l				#列出所有已安装的模块，按q退出

ansible-doc -l|wc -l

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 172.168.1.12 -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

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

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

ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test'
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}")'

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

ansible webservers -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo hello,world" name="test crontab"'
ansible webservers -a 'crontab -l'
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

4. user 模块

#用户管理的模块
ansible-doc -s user

#常用的参数：
name：用户名，必选参数
state=present|absent：创建账号或者删除账号，present表示创建，absent表示删除
system=yes|no：是否为系统账号
uid：用户uid
group：用户基本组
shell：默认使用的shell
move_home=yse|no：如果设置的家目录已经存在，是否将已经存在的家目录进行移动
password：用户的密码，建议使用加密后的字符串
comment：用户的注释信息
remove=yes|no：当state=absent时，是否删除用户的家目录

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

5. group 模块

#用户组管理的模块
ansible-doc -s group

ansible dbservers -m group -a 'name=mysql gid=333 system=yes'	
#创建mysql组
ansible dbservers -a 'tail /etc/group'

ansible dbservers -m user -a 'name=test01 uid=333 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'  

6. copy 模块

#用于复制指定主机文件到远程主机的
ansible-doc -s copy

#常用的参数：
dest：指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果是源目录，指目标也要是目录，如果目标文件已经存在会覆盖原有的内容
src：指出源文件的路径，可以使用相对路径或绝对路径，支持直接指定目录，如果源是目录则目标也要是目录
mode：指出复制时，目标文件的权限 
owner：指出复制时，目标文件的属主
group：指出复制时，目标文件的属组
content：指出复制到目标主机上的内容，不能与src一起使用

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/test.txt'  
#将helloworld写入/opt/test.txt文件中

ansible dbservers -a 'cat /opt/test.txt' 

7. file 模块

#设置文件属性
ansible-doc -s file

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/test.txt state=touch"			
#创建一个文件

ansible dbservers -m file -a "path=/opt/test.txt state=absent"			
#删除一个文件

8. hostname 模块

#用于管理远程主机上的主机名
ansible dbservers -m hostname -a "name=test"

9. ping 模块

#检测远程主机的连通性
ansible all -m ping

10. yum 模块

#在远程主机上安装与卸载软件包
ansible-doc -s yum

ansible dbservers -m yum -a 'name=httpd'					
#安装服务

ansible dbservers -m yum -a 'name=httpd state=absent'		
#卸载服务

错误解决

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

#常用的参数：
name：被管理的服务名称
state=started|stopped|restarted：动作包含启动关闭或者重启
enabled=yes|no：表示是否设置该服务开机自启
runlevel：如果设定了enabled开机自启去，则要定义在哪些运行目标下自启动

ansible dbservers -a 'systemctl status httpd'			
#查看web服务器httpd运行状态

ansible dbservers -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'			
#启动httpd服务

12. script 模块

#实现远程批量运行本地的 shell 脚本
ansible-doc -s script

vim test.sh
#!/bin/bash
echo "hello ansible from script" > /opt/script.txt

chmod +x test.sh
ansible dbservers -m script -a 'test.sh'
ansible dbservers -a 'cat /opt/script.txt'

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dbservers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

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]
172.168.1.12:2222		#冒号后定义远程连接端口，默认是 ssh 的 22 端口
172.168.1.1[2:5]

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

1. inventory 中的变量

Inventory变量名	含义
ansible_host	ansible连接节点时的IP地址
ansible_port	连接对方的端口号，ssh连接时默认为22
ansible_user	连接对方主机时使用的主机名。不指定时，将使用执行ansible或ansible-playbook命令的用户
ansible_password	连接时的用户的ssh密码，仅在未使用密钥对验证的情况下有效
ansible_ssh_private_key_file	指定密钥认证ssh连接时的私钥文件
ansible_ssh_common_args	提供给ssh、sftp、scp命令的额外参数
ansible_become	允许进行权限提升
ansible_become_method	指定提升权限的方式，例如可使用sudo/su/runas等方式
ansible_become_user	提升为哪个用户的权限，默认提升为root
ansible_become_password	提升为指定用户权限时的密码

1.1 主机变量

[webservers]
172.168.1.12 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=123

1.2 组变量

[webservers:vars]			#表示为 webservers 组内所有主机定义变量
ansible_user=root
ansible_password=123

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

1.3 组嵌套

[nginx]
172.168.1.11
172.168.1.12
172.168.1.13

[apache]
172.168.1.3[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
nginx
apache