一文读懂自动化运维工具ansible及其使用

1. ansible简介

ansible是干什么的

ansible是目前最受运维欢迎的自动化运维工具，基于Python开发，集合了众多运维工具（SaltStack puppet、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。

	ansible是基于 paramiko 开发的,并且基于模块化工作，本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署的是ansible所运行的模块，ansible只是提供一种框架。ansible不需要在远程主机上安装client/agents，因为它们是基于ssh来和远程主机通讯的。ansible目前已经已经被红帽官方收购，是自动化运维工具中大家认可度最高的，并且上手容易，学习简单。是每位运维工程师必须掌握的技能之一。

ansible

1. 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；
2. 默认使用SSH协议对设备进行管理；
3. 有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作；
4. 配置简单、功能强大、扩展性强；
5. 支持API及自定义模块，可通过Python轻松扩展；
6. 通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；
7. 轻量级，无需在客户端安装agent，更新时，只需在操作机上进行一次更新即可；
8. 提供一个功能强大、操作性强的Web管理界面和REST API接口——AWX平台

ansible架构图

2. ansible任务执行

ansible任务执行模式

Ansible 系统由控制主机对被管节点的操作方式可分为两类，即ad-hoc和playbook：

  • ad-hoc模式(点对点模式) 使用单个模块，支持批量执行单条命令。ad-hoc 命令是一种可以快速输入的命令，而且不需要保存起来的命令。就相当于bash中的一句话shell。

  • playbook模式(剧本模式) 是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能，如Web服务的安装部署、数据库服务器的批量备份等。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作的配置文件。 类似于shell脚本，可以进行多个步骤

  • role模式(角色模式)  类似于多个脚本导入

ansible执行流程

ansible命令执行过程

  1. 加载自己的配置文件，默认/etc/ansible/ansible.cfg；

  2. 查找对应的主机配置文件，找到要执行的主机或者组；

  3. 加载自己对应的模块文件，如 command；

  4. 通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件(python脚本)， 并将该文件传输至远程服务器；

  5. 对应执行用户的家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件；

  6. 给文件 +x 执行权限；

  7. 执行并返回结果；

  8. 删除临时py文件，sleep 0退出；

3. ansible配置详情

yum安装

    yum install epel-release -y
    yum install ansible –y

ansible程序结构

安装目录如下(yum安装)： 　 
配置文件目录：/etc/ansible/ 　　
执行文件目录：/usr/bin/ 　　
Lib库依赖目录：/usr/lib/pythonX.X/site-packages/ansible/ 　　
Help文档目录：/usr/share/doc/ansible-X.X.X/ 　　
Man文档目录：/usr/share/man/man1/

ansible配置文件查找顺序

ansible与我们其他的服务在这一点上有很大不同，这里的配置文件查找是从多个地方找的，顺序如下：

1. 检查环境变量`ANSIBLE_CONFIG`指向的路径文件(export ANSIBLE_CONFIG=/etc/ansible.cfg)；
2. `~/.ansible.cfg`，检查当前目录下的ansible.cfg配置文件；
3. `/etc/ansible.cfg`检查etc目录的配置文件。

ansible配置文件  /etc/ansible/ansible.cfg

inventory = /etc/ansible/hosts #这个参数表示资源清单inventory文件的位置
library = /usr/share/ansible   #指向存放Ansible模块的目录，支持多个目录方式，只要用冒号（：）隔开就可以
forks = 5       #并发连接数，默认为5
sudo_user = root        #设置默认执行命令的用户
remote_port = 22        #指定连接被管节点的管理端口，默认为22端口，建议修改，能够更加安全
host_key_checking = False #设置是否检查SSH主机的密钥，值为True/False。关闭后第一次连接不会提示配置实例
timeout = 60        #设置SSH连接的超时时间，单位为秒
log_path = /var/log/ansible.log     #指定一个存储ansible日志的文件（默认不记录日志）

ansible主机清单

在配置文件中，我们提到了资源清单，这个清单就是我们的主机清单，里面保存的是一些 ansible 需要连接管理的主机列表。我们可以来看看他的定义方式：

1、 直接指明主机地址或主机名：
    # green.example.com
    # blue.example.com
    # 192.168.100.1
    # 192.168.100.10
2、 定义一个主机组[组名]把地址或主机名加进去
    [mysql_test]
    192.168.253.159
    192.168.253.160
    192.168.253.153
    192.168.153.[199:202]
   
3. [web]
    web1
    web2
    [web:vars]
    ansible_ssh_root="root"
    ansible_ssh_pass="1"
    
 4. [web]
    web1
    web2
    [db]
    db1
    db2
    [host:children]
    web
    db
    
    ansibel host --list-hosts

4. ansible常用命令

/usr/bin/ansible　　Ansibe AD-Hoc 临时命令执行工具，常用于临时命令的执行 /usr/bin/ansible-doc 　　Ansible 模块功能查看工具

/usr/bin/ansible-galaxy　　下载/上传优秀代码或Roles模块 的官网平台，基于网络的 /usr/bin/ansible-playbook　　Ansible 定制自动化的任务集编排工具

/usr/bin/ansible-pull　　Ansible远程执行命令的工具，拉取配置而非推送配置（使用较少，海量机器时使用，对运维的架构能力要求较高）

/usr/bin/ansible-vault　　 Ansible 文件加密工具

/usr/bin/ansible-console　　Ansible基于Linux Console界面可与用户交互的命令执行工具

配置公钥私钥免密登录：

上面我们已经提到过 ansible 是基于 ssh 协议实现的，所以其配置公私钥的方式与 ssh 协议的方式相同，具体操作步骤如下：

#1.生成私钥
[root@server ~]# ssh-keygen 
#2.向主机分发私钥
[root@server ~]# ssh-copy-id root@192.168.37.122
[root@server ~]# ssh-copy-id root@192.168.37.133

5. ansible常用模块

1.主机连通性测试

我们使用`ansible web -m ping`命令来进行主机连通性测试，效果如下：

[root@server ~]# ansible web -m ping
192.168.37.122 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
192.168.37.133 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

2.command模块

这个模块可以直接在远程主机上执行命令，并将结果返回本主机。

[root@server ~]# ansible web -m command -a 'ss -ntl'
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
LISTEN     0      128          *:111                      *:*                  
LISTEN     0      5      192.168.122.1:53                       *:*                  
LISTEN     0      128          *:22                       *:*                  
LISTEN     0      128    127.0.0.1:631                      *:*                  
LISTEN     0      128          *:23000                    *:*                  
LISTEN     0      100    127.0.0.1:25                       *:*                  
LISTEN     0      128         :::111                     :::*                  
LISTEN     0      128         :::22                      :::*                  
LISTEN     0      128        ::1:631                     :::*                  
LISTEN     0      100        ::1:25                      :::*

chdir　　　 # 在执行命令之前，先切换到该目录

executable # 切换shell来执行命令，需要使用命令的绝对路径

free_form 　 # 要执行的Linux指令，一般使用Ansible的-a参数代替。

creates 　 # 一个文件名，当这个文件存在，则该命令不执行,可以用来做判断

removes # 一个文件名，这个文件不存在，则该命令不执行

[root@server ~]# ansible web -m command -a 'chdir=/data/ ls'  #先切换到/data/ 目录，再执行“ls”命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
aaa.jpg
fastdfs
mogdata
tmp
web
wKgleloeYoCAMLtZAAAWEekAtkc497.jpg

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
aaa.jpg
fastdfs
mogdata
tmp
web
wKgleloeYoCAMLtZAAAWEekAtkc497.jpg
[root@server ~]# ansible web -m command -a 'creates=/data/aaa.jpg ls'  #如果/data/aaa.jpg存在，则不执行“ls”命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
skipped, since /data/aaa.jpg exists

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
skipped, since /data/aaa.jpg exists
[root@server ~]# ansible web -m command -a 'removes=/data/aaa.jpg cat /data/a' #如果/data/aaa.jpg存在，则执行“cat /data/a”命令
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
hello

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
hello

3.shell模块

shell模块可以在远程主机上调用shell解释器运行命令，支持shell的各种功能，例如管道等。

[root@server ~]# ansible web -m shell -a 'cat /etc/passwd |grep "keer"'
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
keer:x:10001:1000:keer:/home/keer:/bin/sh

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
keer:x:10001:10001::/home/keer:/bin/sh

4. copy模块

这个模块用于将文件复制到远程主机，同时支持给定内容生成文件和修改权限等。 　　其相关选项如下：

src　　　　 #被复制到远程主机的本地文件。可以是绝对路径，也可以是相对路径。如果路径是一个目录，则会递归复制，用法类似于"rsync"

content　　#用于替换"src"，可以直接指定文件的值

dest　　　 #必选项，将源文件复制到的远程主机的绝对路径

backup　　　#当文件内容发生改变后，在覆盖之前把源文件备份，备份文件包含时间信息默认为"yes"

directory_mode　　　　#递归设定目录的权限，默认为系统默认权限， mode设置文件权限

force　　　　#当目标主机包含该文件，但内容不同时，设为"yes"，表示强制覆盖；设为"no"，表示目标主机的目标位置不存在该文件才复制。默认为"yes"

others　#所有的 file 模块中的选项可以在这里使用

复制文件
[root@server ~]# ansible web -m copy -a 'src=~/hello dest=/data/hello' 

给定内容生成文件，并制定权限
[root@server ~]# ansible web -m copy -a 'content="I am keer\n" dest=/data/name mode=666'

查看一下
ansible web -m shell -a 'ls -l /data/'

关于覆盖
ansible web -m copy -a 'content="I am keerya\n" backup=yes dest=/data/name mode=666'

5.file模块

该模块主要用于设置文件的属性，比如创建文件、创建链接文件、删除文件等。 　　下面是一些常见的命令：

force　　#需要在两种情况下强制创建软链接，一种是源文件不存在，但之后会建立的情况下；另一种是目标软链接已存在，需要先取消之前的软链，然后创建新的软链，有两个选项：yes|no group　　#定义文件/目录的属组。后面可以加上

mode：定义文件/目录的权限

owner　　#定义文件/目录的属主。后面必须跟上 path：定义文件/目录的路径

recurse　　#递归设置文件的属性，只对目录有效，后面跟上

src：被链接的源文件路径，只应用于state=link的情况

dest　　#被链接到的路径，只应用于state=link的情况

state　　#状态，有以下选项：

directory：如果目录不存在，就创建目录 link：创建软链接 hard：创建硬链接 touch：如果文件不存在，则会创建一个新的文件，如果文件或目录已存在，则更新其最后修改时间 absent：删除目录、文件或者取消链接文件

创建目录
[root@server ~]# ansible web -m file -a 'path=/data/app state=directory'

创建链接文件
ansible web -m file -a 'path=/data/bbb.jpg src=/data/aaa.jpg state=link'

删除文件
ansible web -m file -a 'path=/data/a state=absent'

6. fetch模块

该模块用于从远程某主机获取（复制）文件到本地。 　　有两个选项：

dest：用来存放文件的目录

src：在远程拉取的文件，并且必须是一个file，不能是目录

ansible web -m fetch -a 'src=/data/hello dest=/data'

7. cron模块

该模块适用于管理cron计划任务的。 　　其使用的语法跟我们的crontab文件中的语法一致，同时，可以指定以下选项：

day= #日应该运行的工作( 1-31, , /2, )

hour= # 小时 ( 0-23, , /2, )

minute= #分钟( 0-59, , /2, )

month= # 月( 1-12, *, /2, )

weekday= # 周 ( 0-6 for Sunday-Saturday,, )

job= #指明运行的命令是什么

name= #定时任务描述

reboot # 任务在重启时运行，不建议使用，建议使用special_time

special_time #特殊的时间范围，参数：reboot（重启时），annually（每年），monthly（每月），weekly（每周），daily（每天），hourly（每小时）

state #指定状态，present表示添加定时任务，也是默认设置，absent表示删除定时任务

user # 以哪个用户的身份执行

添加计划任务
ansible web -m cron -a 'name="ntp update every 5 min" minute=*/5 job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &> /dev/null"'

删除计划任务
ansible web -m shell -a 'crontab -l'
ansible web -m cron -a 'name="df everyday" hour=15 job="df -lh >> /tmp/disk_total &> /dev/null" state=absent'

8.yum模块

name=　　 #所安装的包的名称

state=　　#present--->安装， latest--->安装最新的, absent---> 卸载软件。

update_cache　　#强制更新yum的缓存

conf_file　　#指定远程yum安装时所依赖的配置文件（安装本地已有的包）。 disable_gpg_check　　#是否禁止GPG checking，只用于presentor latest。

disablerepo　　#临时禁止使用yum库。 只用于安装或更新时。

enablerepo　　 #临时使用的yum库。只用于安装或更新时

安装
ansible web -m yum -a 'name=htop state=present'

9. service模块

该模块用于服务程序的管理。

arguments #命令行提供额外的参数

enabled #设置开机启动。

name= #服务名称

runlevel #开机启动的级别，一般不用指定。

sleep #在重启服务的过程中，是否等待。如在服务关闭以后等待2秒再启动。(定义在剧本中。) state #有四种状态，分别为：started--->启动服务， stopped--->停止服务， restarted--->重启服务， reloaded--->重载配置

开启服务并设置自启动
ansible web -m service -a 'name=nginx state=started enabled=true' 

关闭服务
ansible web -m service -a 'name=nginx state=stopped'

10. user模块

该模块主要是用来管理用户账号

建议只用来创建，要是还要指定别的东西用shell模块

创建
ansible web -m user -a 'name=keer uid=11111'

删除
ansible web -m user -a 'name=keer state=absent'

11.group模块

该模块主要用于添加或删除组。

创建组
ansible web -m group -a 'name=sanguo gid=12222'

删除组
ansible web -m group -a 'name=sanguo state=absent'

12.script模块

该模块用于将本机的脚本在被管理端的机器上运行

ansible web -m script -a '/tmp/df.sh'

13. setup模块

查看信息
ansible web -m setup -a 'filter="*mem*"'   #查看内存

保存信息
ansible web -m setup -a 'filter="*mem*"' --tree /tmp/facts

14.get_url模块3

用于将文件或软件从http、https或ftp下载到本地节点上

dest： 指定将文件下载的绝对路径---必须
url： 文件的下载地址（网址）---必须
url_username: 用于http基本认证的用户名
url_password： 用于http基本认证的密码
validate_certs： 如果否，SSL证书将不会验证。这只应在使用自签名证书的个人控制站点上使用
owner： 指定属主
group： 指定属组
mode： 指定权限

ansible -i /etc/ansible/hosts  zabbix -m get_url -a "url=ftp://10.3.131.50/soft/wechat.py dest=/tmp"

15.stat模块

检查文件或文件系统的状态

name: install_apcu | Check if apcu local file is already configured.
stat: path={{ php_apcu_file_path }}
connection: local
register: php_apcu_file_result
常用的返回值判断：
exists： 判断是否存在
isuid： 调用用户的ID与所有者ID是否匹配

16.unarchive模块

用途：从本地机器上复制存档后，将其解包。
说明：
该unarchive模块将解压缩一个存档。
默认情况下，它将在解包之前将源文件从本地系统复制到目标。
设置remote_src=yes为解包目标上已经存在的档案。
对于Windows目标，请改用win_unzip模块。

ansible -i /etc/ansible/hosts web -m unarchive -a 'src=/root/easy-springmvc-maven.zip dest=/tmp'

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