自动化运维工具ansible详解

大孜然的搬运工
369 阅读13分钟

一、Ansible是什么？

1.1 Ansible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
  • 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的很名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。

1.2 总结

  • 自动化运维工具可以实现批量管理多台 (成百上千)主机，应用级别的编排工具
  • 不要在被控制节点上安装客户端应用
  • 通过ssh协议与被控制节点通信的
  • 基于模块工作的
  • ansible的很多模块具备幂等性，实现如果多次操作的状态没有发生改变，是不会重复执行的

1.3 Ansible的工作流程

ssh连接主机--->调用模块--->根据主机清单发送模块执行任务的临时文件给远程客户端--->客户端调用临时文件执行结束删除临时文件后退出

二、ansible的安装部署

2.1 ansible安装与配置

管理端：192.168.142.30

被管理端（webserver）：192.168.142.50 192.168.142.60

被管理端（dbserver）：192.168.142.20

#关闭防火墙，selinx后安装
yum install -y epel-release  #使用在线源下载扩展包
yum install -y ansible       #安装ansible

#配置主机清单（用于管理其他主机）
vim /etc/ansible/hosts     #主机清单配置文件

[webservers]      #中括号定义主机组的组名
192.168.142.50    #添加主机组中管理的主机（IP）
192.168.142.60
## alpha.example.org  #可以添加管理主机的主机名
## beta.example.org
## 192.168.1.100
## 192.168.1.110

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若是主机名，需要在/etc/hosts中做IP地址与主机名的映射，或者配置DNS解析

2.2 配置密钥对验证

在配置好主机组中管理的主机范围后，我们还需要让管理端与被管理端之间实现免密的登录，否则使用ansible命令会进行ssh验证的报错。

ssh-keygen -t rsa		#一路回车，使用免密登录

#将本地公钥文件安装到被管理的主机组中的主机上
方法一：密文进行传输
ssh-copy-id root@192.168.142.50    
ssh-copy-id root@192.168.142.60
ssh-copy-id root@192.168.142.20

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方法二：明文进行传输
vim /etc/ssh/ssh_config    #修改所有主机的ssh主配置文件
StrictHostKeyChecking no   #35行，取消注释，将ask修改为no，开启免交互
修改完成后，重启sshd服务
systemctl restart sshd

sshpass -p [对方主机密码] ssh-copy-id root@[IP]

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三、Ansible命令行模块的使用

3.1 查看ansible已安装的模块与格式

命令格式：ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>  
ansible-doc -l    #查看ansible已安装模块
#模块界面使用q进行退出

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3.2 command模块（默认模块）

  • 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。

① 查看command模块支持参数

ansible-doc -s command

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② 使用command执行命令

ansible <组名>/<指定主机IP> -m command -a '[指定执行的命令]'
#指定主机组或单个被管理主机，执行命令

ansible all -m command -a '[指定执行的命令]'
#指定所有组中所有被管理的主机，执行命令

#以上两种在远程主机执行命令，均不支持管道，重定向等shell的特性。

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③ command模块的chdir参数

ansible <组名> -a 'chdir=[需要切换的目录] ls'
#使用chdir参数切换被管理主机上的目录，空格后方跟随切换目录后所在位置指定执行的命令

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③ command模块的creates参数

  • creates：判断指定文件是否存在，如果存在，不执行后面的操作

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④ command模块的removes参数

  • removes：判断指定文件是否存在，如果存在，执行后面的操作

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PS：creates与removes两个参数只用于判断条件，从而执行后面的命令，并不会创建或删除判断的条件

3.3 shell模块

  • 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）

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ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test"'
#使用管道符，将test用户密码进行更改

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 ansible dbservers -m shell -a 'ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}"'
 #查看网卡信息，使用管道符awk命令，过滤出IP地址
 # $2由于在双引号下，$意义发生改变，通过\转义符，将$变为普通符号

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ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 > /opt/123.txt'
#使用重定向符号，将echo的内容输出到/opt下的123.txt文件中

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3.4 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。

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ansible dbservers -m cron -a 'minute="*/30" hour="9-17" weekday="1-5" job="usr/sbin/ntpdate ntp.aliyun.com" name="ntp date"'
#每周一到周五，每天9点到下午5点，每30分钟进行时间同步到阿里云

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#删除刚才的计划性任务
ansible dbservers -m cron -a 'name="ntp date" state=absent'

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凡是涉及state参数的模块命令，都有两个选项，present和absent，默认情况下不使用state参数，参数默认值都为present创建/添加任务，指定absent为删除任务。

3.5 user模块

  • user模块为用户管理的模块

① user模块常用参数

user模块参数功能
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

② 添加用户

ansible dbservers -m user -a 'name=zhangsan'   #给被管理主机添加zhangsan用户

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③ 删除用户

ansible dbservers -m user -a 'name=zhangsan state=absent remove=yes'
#删除用户zhangsan，并且删除zhangsan家目录

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④ 指定uid创建，并设置shell环境

ansible dbservers -m user -a 'name=zhangsan uid=6666 shell=/sbin/nologin password=12312     3'
#设置创建zhangsan用户，密码为123123，zhangsan的shell环境为不可登录，uid为6666

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⑤ 创建用户，并将用户加入附加组

ansible dbservers -m user -a 'name=zhaoliu uid=1090 system=yes groups=test'
#创建zhaoliu用户，创建为系统用户，uid为1090，附加组为test

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3.6 group 模块

  • group 模块是用于用户组管理的模块

① 指定组id创建一个新组

ansible dbservers -m group -a 'name=test gid=5555 system=yes'
#创建一个组，指定组gid号为5555，设置为系统组（默认为系统组）

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3.7 copy 模块

① copy 模块常用参数

copy模块常用参数功能
dest指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果源是目录，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

② 将本地文件进行复制，并修改文件属性

ansible webservers -m copy -a 'src=/data/hello/hello.txt dest=/data/bye.txt owner=test mode=666'
#将本地/data/hello下的hell0.txt文件复制到被管理主机/data目录下，指定文件名称为bye.txt，属主为test，文件权限为666
#复制到被管理主机，要求被管理主机需要存在dest指定的存放目录，否则复制将会失败。

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③ 复制目录内容到目标主机（目录/目录下所有文件）

ansible webservers -m copy -a 'src=/data/ dest=/data'
#将本地data目录下的所有内容全部复制到被管理主机的目录data下方

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ansible webservers -m copy -a 'src=/data dest=/data'
#将本地data目录复制到被管理主机的目录data下方

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  • 在使用copy模块中的src参数时，参数的文件路径最后如果是目录，目录的名称后方是否有“/”符号，将决定是复制该目录下方所有文件到被管理主机，还是将该目录复制到被管理主机。
  • 带有“/”符号是将该目录下方所有文件复制到被管理主机。
  • 不带有“/”符号，则是将该目录复制到被管理主机。

④ 输出内容到被管理主机目标文件

ansible webservers -m copy -a 'content="happy" dest=/data/bye.txt'
#将目标文件内容，进行输出（可以达到覆盖的效果）

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3.8 file 模块

  • file 模块用于设置文件属性（属主，属组，权限）

① 创建一个文件

ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=touch"
#state状态参数指定touch创建

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② 删除一个文件

ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=absent"
#state状态参数指定absent创建

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③ 修改文件的权限

ansible dbservers -m file -a 'owner=zhaoliu group=test mode=644 path=/opt/123.txt'
# owner指定属主
# group指定属组
# mode指定权限
# path指定文件路径（必选项）

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④ 创建文件指定属性

ansible dbservers -m file -a 'owner=zhaoliu group=test mode=644 path=/opt/456.txt state=touch'
#创建文件，并指定属性

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⑤ 创建目录指定属性

ansible dbservers -m file -a 'owner=zhaoliu group=test mode=644 path=/opt/test state=directory'
#创建目录，并指定属性，默认属性则不加任何属性参数

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⑥ 创建软链接文件

ansible dbservers -m file -a 'path=/opt/123.link src=/etc/fstab state=link'    
#设置/opt下的123.link文件为/etc/fstab的链接文件
#链接文件不能是本地已有文件

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3.9 hostname 模块

ansible dbservers -m hostname -a 'name=ansible1'
#将dbservers主机组下的主机更改主机名为ansible1

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3.10 ping 模块

  • ping模块用于检测远程主机的连通性

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3.11 yum 模块

  • yum 模块用于在远程主机上安装与卸载软件包
  • yum 模块需要目标主机含有yum源，否则安装无法生效

① 安装服务

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

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② 卸载服务

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

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3.12 service/systemd 模块

  • service/systemd 模块用于管理远程主机上的管理服务的运行状态

① service/systemd 模块常用参数

service模块常用参数功能
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

② 开启服务运行

ansible webservers -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'
# enabled参数指定为true，即开启开机自启
# name参数指定服务名称
# state参数指定服务的运行状态

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3.13 script 模块

  • script 模块实现远程批量运行本地的 shell 脚本

① 在ansible主机使用本地脚本在目标主机实行

 ansible dbservers -m script -a '/root/user.sh'
 #将在家目录下的user.sh脚本在目标主机去执行

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使用script模块的运行流程，相当于将本地的shell脚本，复制到目标主机进行执行，执行后，进行脚本的删除。

3.14 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 webservers -m setup
   #可以查看被管理主机基本信息，这个信息内容比较多，通常用filter参数进行筛选
   
   ansible webservers -m setup -a 'filter=*ipv4'
   #filter参数：用于进行条件过滤。如果设置，仅返回匹配过滤条件的信息。
   #查看被管理主机以ipv4结尾的字段内容

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四、inventory 主机清单

4.1 inventory 主机清单的概念

  • 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。
  • 主机清单的文件存放路径为/etc/ansible/hosts

4.2 inventory 主机清单的管理

vim /etc/ansible/hosts   #进入主机清单文件
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。（如下所示）
[webservers]
192.168.142.50:200     #冒号用于定义远程连接端口，默认时ssh的22端口
192.168.142.[60:100]   #中括号中间的冒号，代指区间范围，即60-100的主机的范围都属于webserver组中进行管理

[dbservers]
db-[a:f].example.org	#支持匹配 a~f的主机名范围的主机

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4.3 inventory 主机清单中的变量

Inventory变量名含义
ansible_hostansible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用户名。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

4.4 主机变量的使用

在新的管理主机没有ssh远程连接情况下，使用主机清单变量实现ansible的主机管理，方法如下

    vim /etc/ansible/hosts   #进入主机清单文件
    [dbservers]
192.168.142.20
192.168.142.10    ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=960521
#添加新的没有通过ssh免密登录的主机：192.168.142.10 通过变量实现ansible的远程管理操作

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4.5 组变量的使用

[webservers:vars]		#表示为 webservers 组内所有主机定义变量
ansible_user=root
ansible_password=960521

[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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4.6 组嵌套的使用

[nginx]
192.168.142.20
192.168.142.30
192.168.142.50

[apache]
192.168.142.2[1:3]   #代指apache主机组下有三台主机，范围为192.168.142.21-192.168.142.23

[webs:children]      
#表示为 webs 主机组中包含了 nginx 组和 apache 组内的所有主机
#定义一个webs:children的组，这个主机组下方有2个主机组（nginx，apache）
nginx
apache
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