自动化运维工具ansible详解

 ll  本文导航 

  · ansible的基础介绍

  · ansible的安装与配置

  · ansible的简单应用

  · YAML介绍及语法

  · ansible-playbooks（剧本）

 ll  要求 

掌握ansible基本应用与playbooks。

  ansible的基础介绍 

1、ansible介绍

ansible是一款基于python开发的自动化运维工具，它结合了puppet、cfengine、func、chef、fabric等工具的优点，实现了批量系统配置、批量部署应用程序及批量执行命令。ansible本身没有批量部署、执行的能力，真正提供批量部署能力的是ansible所调用的特定模块，ansible本身也可以看成是一个组件，或者说它是一个框架。

2、ansible的逻辑架构

Ansible：ansible自身组件。

Host Invertory：主机库，定义被操作主机的列表。是一个配置文件，默认位置：/etc/ansible/hosts

Core Modules：ansible的核心模块、命令模块。

Custom Modules：自定义模块。

Connection Plugins：连接插接，默认基于ssh密钥连接。

Playbooks：剧本，按照顺序执行编排的任务。

3、ansible的特性

1）学习曲线不陡峭。

2）no agents：无需在被管控主机上安装客户端程序。

3）no server：无服务器端，直接使用ansible相关命令即可。

4）modules any languages：基于模块工作，可使用任意语言开发模块。

5）YAML not code：可基于YAML语言自定义剧本（playbooks）按设置顺序执行任务。

6）ssh by default：默认基于ssh连接。

7）strong multi-tier solution：可实现多层级指挥。

4、ansible的优点

1）轻量级，无需在客户端安装程序，更新时，只需要在安装有ansible的操作主机上更新即可。

2）批量主机执行任务可写成脚本，且不需要分发到远程主机上执行，直接在操作主机上执行即可。

3）python语言开发，易于维护，ruby语法过于复杂。

3）支持sudo。

5、ansible任务执行流程

  ansible的安装与配置 

1、编译安装

解决依赖关系并编译安装ansible-1.5.4

# yum -y install python-jinja2 PyYAML python-paramiko python-babel python-crypto
# tar xf ansible-1.5.4.tar.gz
# cd ansible-1.5.4
# python setup.py build
# python setup.py install
# mkdir /etc/ansible
# cp -r examples/* /etc/ansible

2、rpm包安装

yum源安装，要配置epel。

# yum -y install ansible

3、配置文件

ansible的主配置文件：/etc/ansible/ansible.cfg

ansible的主机配置清单文件：/etc/ansible/hosts

组定义：直接在[ ]的下面添加主机名或IP地址

单独定义主机直接将主机名或IP地址在[ ]上方    

4、配置ssh免密钥认证

#生成公钥文件
# ssh-keygen -t rsa -P ''
#将公钥文件copy至各被控主机上
# scp ~/.ssh/id_rsa.pub root@node1
# scp ~/.ssh/id_rsa.pub root@node2

注意：配置完后，第一次运行需要输入密码，后续就不要了。

  ansible的简单应用 

1、ansible的命令参数：

ansible的语法格式：

# ansible <host-pattern> [-m module_name] [-a args] [options]
-v,–verbose
    #详细模式，如果命令执行成功，输出详细的结果 (-vv –vvv -vvvv)
 
-i PATH,–inventory=PATH                      
    #指定 host 文件的路径，默认是在 /etc/ansible/hosts
 
-f NUM,–forks=NUM                            
    #NUM 是指定一个整数，默认是 5 ，指定 fork 开启同步进程的个数。
 
-m NAME,–module-name=NAME                    
    #指定使用的 module 名称，默认是 command
 
-m DIRECTORY,–module-path=DIRECTORY          
    #指定 module 的目录来加载 module ，默认是/usr/share/ansible,
 
-a,MODULE_ARGS                                
    #指定 module 模块的参数
 
-k,–ask-pass                                  
    #提示输入 ssh 的密码，而不是使用基于 ssh 的密钥认证
 
–sudo                                        
    #指定使用 sudo 获得 root 权限
 
-K,–ask-sudo-pass                            
    #提示输入 sudo 密码，与 –sudo 一起使用
 
-u USERNAME,–user=USERNAME                   
    #指定移动端的执行用户
 
-C,–check                                    
    #测试此命令执行会改变什么内容，不会真正的去执行

2、ansible简单应用示例

all：表示hosts列表中所有主机都执行，包括组

-m command：指定使用modules的名称为command，实际上默认就是command模块，所以这里不加command也可以。

-a 'uptime'：指定模块的参数为uptime。

以上即指：在hosts中的所有主机清单中运行uptime命令。

注意：每个节点上任务执行完后都会在控制主机上返回信息；任务成功执行显示为绿色或者×××，任务执行失败显示为浅×××。

ansible-doc命令的使用：

#列出所有模块清单
# ansible-doc -l
#列出指定模块的参数
# ansible-doc -s 'modules'

3、常用模块使用实例

1) setup

#查看远程主机上的基本信息
# ansible all -m setup

2) ping

#测试远程主机是否在线,如果在线，则会返回“pong”字符串，乒乓球呢
# ansible all -m ping

3) file

## 设置文件的属性

相关选项如下：

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

mode：定义文件/目录的权限

owner：定义文件/目录的属主

path：必选项，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

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：

       directory：如果目录不存在，就创建目录

       file：即使文件不存在，也不会被创建

       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

#给远程主机上的指定文件创建符号链接
# ansible corosync -m file -a 'src=/etc/hosts dest=/tmp/hosts state=link'

#查看corosync组的符号链接信息
# ansible corosync -m command -a 'ls -l /tmp/hosts'

#接下来删除corosync组上所有主机上的/tmp/hosts符号链接
# ansible corosync -m file -a 'path=/tmp/hosts state=absent'

#再次查看
# ansible corosync -m command -a 'ls -al /tmp/hosts'

4) copy

#复制文件到远程主机

相关选项如下：

backup：复制一个文件时，先将源文件备份，其中备份文件包含源文件的时间，包含两个值：yes|no

content：当使用‘src’时，将文件的内容直接设置为指定的值；适用于简单的值；

dest：必选项。要将源文件复制到的远程主机的绝对路径，如果源文件是一个目录，那么该路径也必须是个目录

directory_mode：递归设定目录的权限，默认为系统默认权限

force：如果目标主机包含该文件，但内容不同，如果设置为yes，则强制覆盖，如果为no，则只有当目标主机的目标位置不存在该文件时，才复制。默认为yes

others：所有的file模块里的选项都可以在这里使用

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，它将递归复制。在这种情况下，如果路径使用“/”来结尾，则只复制目录里的内容，如果没有使用“/”来结尾，则包含目录在内的整个内容全部复制，类似于rsync。

5) shell

#切换到某个shell执行指定的指令，参数与command相同。

与command不同的是，此模块可以支持命令管道，同时还有另一个模块也具备此功能：raw

示例：

# 先在本地创建一个SHELL脚本

# vim /tmp/rocketzhang_test.sh

#!/bin/sh
date +%F_%H:%M:%S

#chmod +x /tmp/rocketzhang_test.sh

# 将创建的脚本文件分发到远程主机

# ansible corosync -m copy -a 'src=/tmp/rocketzhang_test.sh dest=/tmp/rocketzhang_test.sh owner=root group=root mode=0755'

# 在远程主机上执行该脚本

# ansible corosync -m shell -a '/tmp/rocketzhang_test.sh'

6) 更多模块

其他常用模块，比如：service、cron、yum、synchronize就不一一例举，可以结合自身的系统环境进行测试。

service：系统服务管理

cron：计划任务管理

yum：yum软件包安装管理

synchronize：使用rsync同步文件

user：系统用户管理

group：系统用户组管理

  YAML介绍及语法 

1、YAML介绍

YAML是一个可读性高的用来表达资料序列的格式。YAML参考了其他多种语言，包括：XML、C语言、Python、Perl以及电子邮件格式RFC2822等。Clark Evans在2001年在首次发表了这种语言，另外Ingy dt Net与Oren Ben-Kiki也是这语言的共同设计者。

YAML Ain't Markup Language，即YAML不是XML。不过，在开发的这种语言时，YAML的意思其实是："Yet Another Markup Language"（仍是一种标记语言）。

更多的内容及规范参见http://www.yaml.org。

2、YAML特性

YAML的可读性好

YAML和脚本语言的交互性好

YAML使用实现语言的数据类型

YAML有一个一致的信息模型

YAML易于实现

YAML可以基于流来处理

YAML表达能力强，扩展性好

3、YAML语法

playbook是由一个或多个“play”组成的列表。play的主要功能在于将事先归并为一组的主机装扮成事先通过ansible中的task定义好的角色。从根本上来讲，所谓task无非是调用ansible的一个module。将多个play组织在一个playbook中，即可以让它们联同起来按事先编排的机制同唱一台大戏。下面是一个简单示例。

- hosts: webnodes

  vars:

    http_port: 80

    max_clients: 256

  remote_user: root

  tasks:

  - name: ensure apache is at the latest version

    yum: name=httpd state=latest

  - name: ensure apache is running

    service: name=httpd state=started

  handlers:

    - name: restart apache

      service: name=httpd state=restarted

YAML文件扩展名通常为.yaml，如example.yaml。

注意，代码的排版有严格要求，缩进为2个字符！序列项的 - 后必须跟一个空格！：后也要跟一个空格！

  ansible-playbooks(剧本) 

playbook是由一个或多个“play”组成的列表。play的主要功能在于将事先归并为一组的主机装扮成事先通过ansible中的task定义好的角色。从根本上来讲，所谓task无非是调用ansible的一个module。将多个play组织在一个playbook中，即可以让它们联同起来按事先编排的机制同唱一台大戏。下面是一个简单示例。

- hosts: webnodes

  vars:

    http_port: 80

    max_clients: 256

  remote_user: root

  tasks:

  - name: ensure apache is at the latest version

    yum: name=httpd state=latest

  - name: ensure apache is running

    service: name=httpd state=started

  handlers:

    - name: restart apache

      service: name=httpd state=restarted

1、playbook基础组件

1) Hosts和Users

playbook中的每一个play的目的都是为了让某个或某些主机以某个指定的用户身份执行任务。hosts用于指定要执行指定任务的主机，其可以是一个或多个由冒号分隔主机组；remote_user则用于指定远程主机上的执行任务的用户。如上面示例中的

-hosts: webnodes

 remote_user: root

不过，remote_user也可用于各task中。也可以通过指定其通过sudo的方式在远程主机上执行任务，其可用于play全局或某任务；此外，甚至可以在sudo时使用sudo_user指定sudo时切换的用户。

- hosts: webnodes

remote_user: mageedu

tasks:

- name: test connection

ping:

remote_user: mageedu

sudo: yes

2) 任务列表和action

play的主体部分是task list。task list中的各任务按次序逐个在hosts中指定的所有主机上执行，即在所有主机上完成第一个任务后再开始第二个。在运行自下而下某playbook时，如果中途发生错误，所有已执行任务都将回滚，因此，在更正playbook后重新执行一次即可。

task的目的是使用指定的参数执行模块，而在模块参数中可以使用变量。模块执行是幂等的，这意味着多次执行是安全的，因为其结果均一致。

每个task都应该有其name，用于playbook的执行结果输出，建议其内容尽可能清晰地描述任务执行步骤。如果未提供name，则action的结果将用于输出。

定义task的可以使用“action: module options”或“module: options”的格式，推荐使用后者以实现向后兼容。如果action一行的内容过多，也中使用在行首使用几个空白字符进行换行。

tasks:

   - name: make sure apache is running

     service: name=httpd state=running

在众多模块中，只有command和shell模块仅需要给定一个列表而无需使用“key=value”格式，例如：

tasks:

   - name: disable selinux

     command: /sbin/setenforce 0

如果命令或脚本的退出码不为零，可以使用如下方式替代：

tasks:

  - name: run this command and ignore the result

    shell: /usr/bin/somecommand || /bin/true

或者使用ignore_errors来忽略错误信息：

tasks:

  - name: run this command and ignore the result

    shell: /usr/bin/somecommand

    ignore_errors: True

3) handlers

用于当关注的资源发生变化时采取一定的操作。

“notify”这个action可用于在每个play的最后被触发，这样可以避免多次有改变发生时每次都执行指定的操作，取而代之，仅在所有的变化发生完成后一次性地执行指定操作。在notify中列出的操作称为handler，也即notify中调用handler中定义的操作。

- name: template configuration file

  template: src=template.j2 dest=/etc/foo.conf

  notify:

  - restart memcached

  - restart apache

handler是task列表，这些task与前述的task并没有本质上的不同。

handlers:

    - name: restart memcached

      service:  name=memcached state=restarted

    - name: restart apache

      service: name=apache state=restarted

案例：

heartbeat.yaml

- hosts: hbhosts

 remote_user: root

 tasks:

   - name: ensure heartbeat latest version

     yum: name=heartbeat state=present

   - name: authkeys configure file

     copy: src=/root/hb_conf/authkeys dest=/etc/ha.d/authkeys

   - name: authkeys mode 600

     file: path=/etc/ha.d/authkeys mode=600

     notify:

       - restart heartbeat

   - name: ha.cf configure file

     copy: src=/root/hb_conf/ha.cf dest=/etc/ha.d/ha.cf

     notify: 

      - restart heartbeat

 handlers:

  - name: restart heartbeat

   service: name=heartbeat state=restarted