Ansible自动化工具

一、Ansible概述

1.1 什么是Ansible

Ansible 是一个开源的自动化工具，用于配置管理、应用程序部署和任务自动化。它让你可以通过编写简单的 YAML 文件（剧本，Playbooks），轻松管理和配置多个服务器。Ansible 的特点是无代理架构，它通过 SSH 连接到远程主机，不需要在目标服务器上安装任何软件。

除了 Ansible，常用的 IT 自动化和配置管理工具还有很多，如Chef、Puppet、SaltStack

1.2 Ansible 的特性

• 批量管理与部署   Ansible 能够轻松管理数以千计的主机。管理员不再需要逐一登录每个主机执行操作，而只需在控制节点上执行命令，Ansible 会自动将这些命令应用于所有目标主机。这极大提高了运维效率，尤其在处理大规模基础设施时。

• 模块化架构
  Ansible 采用基于模块的工作机制。Ansible 本身并不执行任务，而是通过调用各种模块来完成具体操作。例如：

  每个模块都是功能独立的，可以针对不同的任务进行调用，使得 Ansible 的功能非常强大和灵活。

  • copy 模块用于将文件从控制节点复制到远程主机。
  • service 模块用于管理服务的启动、停止和重启。

• 无代理特性（Agentless）Ansible 的一大亮点是其无代理的架构。用户只需在控制节点上安装 Ansible，而不需要在被管理的每个主机上安装任何额外的服务或代理。Ansible 通过 SSH 连接到远程主机，执行命令并返回结果。这使得 Ansible 的部署和使用变得异常简单。

• 幂等性（Idempotence）Ansible 的许多模块具有幂等性，这意味着多次执行同一操作不会改变系统的最终状态。例如，如果一个服务已经在运行，执行启动服务的命令不会产生任何副作用。这使得 Ansible 在自动化管理时更加安全可靠。

1.3 Ansible 的工作流程

• 解析 Playbook:Ansible 首先解析 Playbook 文件，读取其中的 hosts、tasks、variables 等信息。
• 选择目标主机:根据 Inventory 文件选择符合条件的目标主机。
• 建立 SSH 连接:通过 SSH 与目标主机建立连接，使用提供的用户凭证(如密钥或密码)
• 执行任务:Ansible 按照 Playbook 中的顺序执行任务，每个任务会在目标主机上执行相应的模块(如 apt、yum、copy 等)。
• 处理结果:每个任务执行完后，Ansible 会收集返回的结果并进行处理，包括成功、失败或改变的状态。

1.4 Ansible 特点

• 简单部署
  Ansible 的部署过程非常简单，只需在控制节点上安装 Ansible，远程主机无需做任何操作。

• 基于 SSH 的管理
  默认情况下，Ansible 使用 SSH 协议连接和管理远程设备，这种方式安全可靠。

• 集中化管理
  Ansible 提供主从架构，用户可以集中管理多个节点，降低了运维复杂性。

• 功能强大与扩展性
  Ansible 的配置简单，同时功能强大，支持用户自定义模块和插件，能够满足各种复杂的自动化需求。

• 通过 API 和自定义模块扩展
  用户可以通过 API 和 Python 自定义模块轻松扩展 Ansible 的功能，以适应特定的业务需求。

• 使用 Playbooks
  Playbooks 允许用户定制复杂的配置和状态管理，支持更灵活的自动化方案。

• 支持云计算和大数据环境
  Ansible 对云计算平台（如 AWS、Azure 等）和大数据框架（如 Hadoop、Spark 等）有很好的支持，能够有效管理云基础设施。

二、Ansible 

在进行 Ansible 的使用之前，我们需要在管理端安装 Ansible。假设我们的管理端 IP 为 192.168.10.23，被管理端 IP 分别为 192.168.10.14 和 192.168.10.15。

2.1 管理端安装 Ansible

首先，安装 EPEL（Extra Packages for Enterprise Linux）源，然后安装 Ansible：

# 安装 EPEL 源
yum install -y epel-release

# 安装 Ansible
yum install -y ansible

2.2 Ansible 目录结构

安装完成后，Ansible 的主要目录结构如下：

2.3  配置主机清单

在 /etc/ansible 目录中配置主机清单 hosts，定义需要管理的主机：

cd /etc/ansible
vim hosts

# 配置组名和被管理主机
[webservers]
192.168.10.14

[dbservers]
192.168.10.15

2.4 配置密钥对验证

为了实现免密登录，我们需要生成 SSH 密钥对并将公钥复制到被管理的主机上：

# 生成 SSH 密钥对
ssh-keygen -t rsa  # 一路回车

# 将公钥复制到被管理主机
sshpass -p 'your_password' ssh-copy-id root@192.168.10.14
sshpass -p 'your_password' ssh-copy-id root@192.168.10.15

三、Ansible 命令行模块

Ansible 的命令行格式如下：

ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>

使用 ansible-doc

可以使用 ansible-doc 命令列出所有已安装的模块：

ansible-doc -l  # 列出所有模块

3.1 command 模块

command 模块用于在远程主机执行命令，不支持管道和重定向等 shell 特性。

# 查看 command 模块的描述
ansible-doc -s command

# 在指定 IP 执行命令
ansible 192.168.10.14 -m command -a 'date'
ansible webservers -m command -a 'date'

常用参数：

• chdir：在远程主机上运行命令前切换到指定目录。
• creates：判断指定文件是否存在，如果存在，则不执行后续操作。
• removes：判断指定文件是否存在，如果存在，则执行后续操作。

ansible all -m command -a "chdir=/home ls ./"

3.2 shell 模块

shell 模块用于在远程主机执行命令，支持管道等 shell 特性。

# 查看 shell 模块的描述
ansible-doc -s shell

# 使用 shell 模块执行命令
ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test'
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2}")'

3.3 cron 模块

cron 模块用于在远程主机定义任务计划。

# 查看 cron 模块的描述
ansible-doc -s cron

# 添加计划任务
ansible webservers -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo helloworld" name="jqg crontab"'

# 列出计划任务
ansible webservers -a 'crontab -l'

# 移除计划任务
ansible webservers -m cron -a 'name="jqg crontab" state=absent'

3.4 user模块 （用户管理）

常用参数：

• name: 用户名，必选
• state: 创建或删除账号 (present 创建，absent 删除)
• system: 是否为系统账号 (yes|no)
• uid: 用户ID
• group: 用户基本组
• shell: 默认使用的shell
• move_home: 移动现有的家目录 (yes|no)
• password: 用户密码（建议加密）
• comment: 用户注释信息
• remove: 删除账号时是否删除家目录 (yes|no)

ansible dbservers -m user -a 'name="test01"'   # 创建用户test01
ansible dbservers -m user -a 'name="test01" state=absent'   # 删除用户test01

3.5 group模块 （用户组管理）

常用参数：

• name: 组名
• gid: 组ID
• system: 是否为系统组 (yes|no)

ansible dbservers -m group -a 'name=kgc gid=1111 system=yes'   # 创建kgc组
ansible dbservers -m user -a 'name=jqg uid=1111 system=yes group=kgc'   # 将jqg用户添加到kgc组

3.6 copy模块

文件复制

常用参数：

• dest: 目标路径（绝对路径）
• src: 源文件路径
• mode: 文件权限
• owner: 文件属主
• group: 文件属组
• content: 复制的内容（不能与src一起使用）

ansible dbservers -m copy -a 'src=/home/cs.txt dest=/home/cs.txt owner=root mode=640'
ansible dbservers -m copy -a 'content="helloworld" dest=/home/hello.txt'

3.7 file模块 （文件属性设置）

常用参数：

• path: 文件路径
• owner: 文件属主
• group: 文件属组
• mode: 文件权限
• state: 文件状态 (present/absent/link)

ansible dbservers -m file -a 'owner=jqg group=kgc mode=644 path=/home/hello.txt'   # 修改文件权限
ansible dbservers -m file -a 'path=/home/hello.link src=/home/hello.txt state=link'   # 创建链接文件
ansible dbservers -m file -a "path=/home/abc.txt state=touch"   #创建文件
ansible dbservers -m file -a "path=/home/abc.txt state=absent"   #删除文件

3.8 hostname 模块

用于管理远程主机上的主机名

ansible dbservers -m hostname -a "name=host-jqg"   #设置主机名

3.9 ping模块

用于检测远程主机的连通性

ansible all -m ping    #测试连通性

3.10 yum模块

用于在远程主机上安装与卸载软件包

ansible webservers -m yum -a 'name=tree'   #安装软件包
ansible webservers -m yum -a 'name=tree state=absent'   #卸载软件包

3.11 service/systemd 模块

用于管理远程主机上的服务运行状态

• name: 被管理的服务名称
• state: 服务的状态，started（启动）、stopped（停止）、restarted（重启）
• enabled: 是否设置为开机自启，yes 或 no
• runlevel: 如果设定了 enabled，则定义在哪些运行目标下自启动（例如：runlevel=5）

ansible webservers -a 'systemctl status nginx'   #查看服务状态
ansible webservers -m service -a 'enabled=true name=nginx state=started'   #启动服务并设置开机自启

3.12 script 模块

用于在远程主机上执行本地脚本

使用步骤：

• 创建名为 test.sh 的 shell 脚本

#!/bin/bash
echo "hello ansible from script" > /home/script.txt

• 赋予脚本执行权限

chmod +x test.sh

• 使用 ansible 命令运行脚本，针对 webservers 主机组。

ansible webservers -m script -a 'test.sh'

• 检查远程主机上的输出文件

ansible webservers -a 'cat /home/script.txt'

3.13 setup 模块

用于收集远程主机的事实信息（系统详细信息）

使用步骤：

• 从 webservers 组的所有主机收集事实。

ansible webservers -m setup

• 使用 filter 选项获取 dbservers 组中主机的 IPv4 地址

ansible dbservers -m setup -a 'filter=*ipv4'

四、Ansible Inventory 主机清单

在日常的运维管理中，Ansible 是一个非常强大的自动化运维工具，能简化大量的配置管理、部署和维护工作。而在 Ansible 中，Inventory（主机清单）是其核心组成部分之一，负责管理主机及其变量。本文将带你深入了解 Ansible 的 Inventory 文件如何使用，如何通过分组和变量来管理主机。

4.1 Ansible Inventory 的基本概念

Ansible 的 Inventory 是一个包含你要管理的主机和相关配置信息的文件。它允许你将主机分成不同的组，并为每个主机和组定义特定的属性和变量。

4.1.1 主机分组

在 Inventory 中，你可以将主机分组，使得同一组的主机可以共享相同的配置。这样就能对不同的主机集群进行精细化管理。

例如，以下配置定义了两个主机组：

[webservers]
192.168.192.70:2222       # 这里指定了连接端口
192.168.192.[5:7]0

[dbservers]
db-[a:f].host    # 匹配主机名为 db-a.host 到 db-f.host

4.1.2 使用主机列表

当你有多个相似的主机时，可以使用列表的方式来简化配置。

[webservers]
192.168.192.[5:7]0

上面的例子表示 192.168.10.12 到 192.168.10.15 的四台主机都属于 webservers 组。

4.2 定义 Inventory 变量

在 Ansible 中，除了对主机进行分组外，你还可以为主机或者主机组定义变量，这些变量可以控制远程连接的各种参数（如 IP、端口、用户、密码等）。

4.2.1 主机变量

可以为每台主机指定连接的相关信息。

[webservers]
192.168.192.60 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=123456

配置表示主机 192.168.192.60 使用 root 用户和 123456 密码通过 SSH 的 22 端口连接。

4.2.2 组变量

还可以为整个组中的所有主机定义统一的变量。

[webservers:vars]
ansible_user=root
ansible_password=123456

这样配置后，webservers 组中的所有主机都会使用相同的用户名和密码

4.2.3 全局变量

为所有主机定义一些通用的变量，可以使用 [all:vars],这会为所有主机默认使用 22 端口。

[all:vars]
ansible_port=22

4.3组嵌套

在实际应用中，可能需要通过子组来组织主机。比如，有 nginx 组和 apache 组，然后将这两个组放在一个大的组 webs 下面。

[nginx]
192.168.192.50
192.168.192.60
192.168.192.70

[apache]
192.168.192.[8:9]0

[webs:children]   # webs 组包含了 nginx 组和 apache 组的所有主机
nginx
apache

在这个配置中，webs 组是 nginx 和 apache 两个组的父组，表示 webs 组下的所有主机即是这两个子组的所有主机。

总结

• 主机分组：将主机分为不同的组，方便管理。
• 主机与组变量：为不同的主机和主机组定义连接信息和其他配置变量。
• 组嵌套：通过 children 关键词将多个子组放在一个父组下，实现更细致的分组管理。
• 变量的应用：可以为所有主机定义全局变量，也可以为单个主机或主机组指定特定变量。