Ansible服务介绍

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Ansible 是一款由python开发的开源自动化工具，专注于 配置管理、应用部署、任务编排 和 持续交付。它通过简单的 YAML 语法定义自动化流程，无需在被管理节点安装额外客户端，仅依赖 SSH 和 Python 即可运行。

核心特性

• 无代理架构
  通过 SSH（Linux）或 WinRM（Windows）协议直接管理目标主机，无需在被控端安装代理程序。

• 幂等性
  任务可重复执行，确保系统最终状态一致，避免重复操作引发错误。

• 声明式语法
  使用 YAML 编写 Playbook，描述“期望的系统状态”，而非具体操作步骤。

• 模块化设计
  提供丰富的内置模块（如 copy、yum、service），支持自定义扩展。

核心组件

工作原理

• 控制节点与被管节点
  控制节点：安装 Ansible 的主机，负责发起任务。
  被管节点：通过 Inventory 定义的目标机器，需支持 SSH 和 Python。

• 任务执行流程
  步骤 1：用户编写 Playbook 或 Ad-Hoc 命令（临时任务）。
  步骤 2：Ansible 解析 Inventory，确定目标主机。
  步骤 3：通过 SSH 连接到目标主机，将模块代码推送至临时目录。
  步骤 4：执行模块任务，返回 JSON 格式结果。
  步骤 5：清理临时文件，汇总执行状态（成功/失败）。

入门案例

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系统环境：Ubuntu2404

• 安装ansible

apt install -y ansible

• 创建测试目录

mkdir ansible_test
cd ansible_test/

• 节点免密：将控制节点的公钥添加到被管节点

ssh-keygen
ssh-copy-id root@192.168.200.100

建立库存（Inventory）将被管节点的IP信息等存储在文件中，让控制节点便于管理

vim inventory.ini

• 将被管节点的IP信息添加，节点名称为myhosts（自定义）

root@ansible:~/ansible_test# cat inventory.ini
[myhosts]
192.168.200.100

• 验证测试（列出节点列表和是否ping通）

root@ansible:~/ansible_test# ansible-inventory -i inventory.ini --list
{
    "_meta": {
        "hostvars": {}
    },
    "all": {
        "children": [
            "ungrouped",
            "myhosts"
        ]
    },
    "myhosts": {
        "hosts": [
            "192.168.200.100"
        ]
    }
}
root@ansible:~/ansible_test# ansible myhosts -m ping -i inventory.ini
192.168.200.100 | SUCCESS => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": false,
    "ping": "pong"
}

创建剧本：定义 Ansible 从上到下执行操作的顺序的一系列操作，以实现总体目标

• 本剧本执行两个操作
  • 使用ansible.builtin.ping模块来检查与目标主机的连接状态。这个模块不会发送ICMP请求，而是通过Ansible的内部机制来验证主机是否可达
  • 使用ansible.builtin.debug模块来输出一条消息

root@ansible:~/ansible_test# vim playbook.yaml
root@ansible:~/ansible_test# cat playbook.yaml
- name: My first play
  hosts: myhosts
  tasks:
   - name: Ping my hosts
     ansible.builtin.ping:

   - name: Print message
     ansible.builtin.debug:
       msg: Hello world

• 执行剧本：failed=0即为成功

root@ansible:~/ansible_test# ansible-playbook -i inventory.ini playbook.yaml

PLAY [My first play] ***************************************************************************************************

TASK [Gathering Facts] *************************************************************************************************
ok: [192.168.200.100]

TASK [Ping my hosts] ***************************************************************************************************
ok: [192.168.200.100]

TASK [Print message] ***************************************************************************************************
ok: [192.168.200.100] => {
    "msg": "Hello world"
}

PLAY RECAP *************************************************************************************************************
192.168.200.100            : ok=3    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

构建ansible库存

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Ansible 需要知道有哪些主机供给管理，并且需要知道如何连接到这些主机。库存文件就是存放这些信息的位置。默认情况下，Ansible 读取/etc/ansible/hosts作为默认库存文件，但在本实验环境中没有这个默认文件。库存文件最常见的格式是 INI 和 YAML

默认库存文件

该文件为ini格式，是全局模式生效。上述入门实验中inventory.ini是局部生效，需要通过-i参数指定。

vim /etc/ansible/hosts

• 主机的信息可以如下所示进行添加，括号中的标题是组名，用于对主机进行分类，组名下面可以包含多个IP或域名

[组名1]
ip1
ip2
[组名2]
ip3
ip4

• 而使用yaml格式的库存文件格式对应如下：

组名1:
  hosts:
    ip1:
    ip2:
组名2:
  hosts:
    ip3:
    ip4:

默认组

即使没有在 inventory 文件中定义任何组，Ansible 也会创建两个默认组：all和ungrouped。

• all 是 所有主机的父组，即库存文件中的所有主机都会自动属于 all 组，包含所有范围。
  all 组不需要显式定义，始终存在
• ungrouped 组包含所有未被分配到任何用户定义组的主机。
  任何没有明确组的主机都会自动归入ungrouped组。

192.168.1.100 #因为没有定义组，所以他归为ungrouped 组

[webservers]  #为all组的范围内
192.168.1.10
192.168.1.11

分组群组

父/子群组关系：在 Ansible 的 库存（Inventory） 中，分组群组（Group of Groups） 允许将多个组组织到更高级别的结构中，形成 父/子群组关系。这使得管理大量主机更加灵活和高效。例如通过编辑子组来从父组中添加或删除主机。

• 父组（Parent Group）：一个包含多个子组的组，可以对整个父组应用任务、变量等。

• 子组（Child Group）：属于某个父组的组，仍然可以独立定义和管理主机。

  • 继承关系：
    父组不会自动继承子组的变量（变量需要显式定义）。
    父组包含的所有子组中的主机，但子组之间彼此独立。

在 INI 格式的库存文件中，可以使用 [group:children] 来定义父/子关系

# 定义子组
[webservers]
192.168.1.10
192.168.1.11

[dbservers]
192.168.1.20
192.168.1.21

# 定义父组，包含 webservers 和 dbservers
[all_servers:children]
webservers
dbservers

#webservers 组包含 192.168.1.10 和 192.168.1.11。
#dbservers 组包含 192.168.1.20 和 192.168.1.21。
#all_servers 是 webservers 和 dbservers 的 父组，它自身不包含主机，但包含这两个子组的所有主机。

在 YAML 格式中可以使用 [children:] 定义父/子群组

webservers:
  hosts:
    192.168.1.10:
    192.168.1.11:
dbservers:
  hosts:
    192.168.1.20:
    192.168.1.21:
all_servers:
  children:
    webservers:
    hosts:

• 子组有几个属性需要注意：
  任何属于子组成员的主机都会自动成为父组的成员。
  群组可以有多个父群组和子群组，但不能有循环关系。
  主机也可以属于多个组，但在运行时，每个主机只有一个实例。Ansible 会合并来自多个组的数据

主机范围

如果有许多具有相似模式的主机，例如主机实例的IP地址是连续的，则可以将它们添加为一个范围，而不是单独列出每个主机名：

• 在 INI 中：

[webservers]
www[01:50].example.com

• 在 YAML 中：

# ...
  webservers:
    hosts:
      www[01:50].example.com:

• 定义主机的数字范围时，您可以指定步幅（序列号之间的增量）：
  在 INI 中：

[webservers]
www[01:50:2].example.com

• 在 YAML 中：

# ...
  webservers:
    hosts:
      www[01:50:2].example.com:

上面的例子会使子域 www01、www03、www05、…、www49 匹配，但不匹配 www00、www02、www50 等，因为步幅（增量）每一步是 2 个单位。

Ansible命令行工具

ansible命令

基础语法

ansible <主机组或all> -m <模块名> -a "<参数>" -i <库存文件> [选项]

• 常见参数

常用命令

• 测试所有主机是否可达（使用 ping 模块）

ansible all -m ping -i inventory.ini

• 以 root 用户在webservers 主机上执行命令

ansible webservers -m shell -a "uptime" -u root -i inventory.ini

• 以普通用户执行，但使用 sudo 提权

ansible webservers -m shell -a "whoami" -b -i inventory.ini

• 复制文件到远程服务器

ansible webservers -m copy -a "src=/etc/hosts dest=/tmp/hosts" -b

• 仅列出符合条件的主机

ansible webservers --list-hosts

ansible-playbook 命令

用于执行 YAML 格式的 Playbook，可实现更复杂的任务自动化。

基本语法

ansible-playbook <playbook.yml> -i <inventory> [选项]

• 常见参数

常用命令

• 运行 playbook

ansible-playbook site.yml -i inventory.ini

• 仅作用于 web 组

ansible-playbook site.yml -i inventory.ini -l web

• 只运行有 “install” 标签的任务

ansible-playbook site.yml -t install

• 进行语法检查

ansible-playbook site.yml --syntax-check

• 试运行，不修改系统

ansible-playbook site.yml --check

• 传递额外变量

ansible-playbook deploy.yml -e "version=2.1.0"

ansible-inventory 命令

用于管理和查看库存（inventory）。

基本语法

ansible-inventory -i <inventory> [选项]

• 常见参数

常用命令

• 列出所有主机

ansible-inventory -i inventory.ini --list

• 以 YAML 格式输出

ansible-inventory -i inventory.ini --list --yaml

• 显示树状结构

ansible-inventory -i inventory.ini --graph

• 查询单个主机信息

ansible-inventory -i inventory.ini --host web01

ansible-vault 命令

用于加密/解密敏感数据（如密码、密钥）。

基本语法

ansible-vault <subcommand> <file>

常用命令

• 创建加密文件（需输入密码）

ansible-vault create secret.yml

• 编辑加密文件

ansible-vault edit secret.yml

• 查看加密文件内容

ansible-vault view secret.yml

• 加密已存在的文件

ansible-vault encrypt config.yml

• 解密文件

ansible-vault decrypt config.yml

• 运行加密的 playbook（需要输入密码）

ansible-playbook secure-playbook.yml --ask-vault-pass

ansible-galaxy 命令

用于管理 Ansible 角色（Roles）

ansible-galaxy <subcommand> [选项]

常用命令

• 创建一个新的 Role

ansible-galaxy init my_role

• 下载 Role

ansible-galaxy install geerlingguy.nginx

• 删除 Role

ansible-galaxy remove geerlingguy.nginx

• 列出已安装的角色

ansible-galaxy list

Ansible剧本

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Ansible Playbooks 提供可重复、可重用、简单的配置管理和多机部署系统，非常适合部署复杂的应用程序,剧本以 YAML 格式表示

（1）Playbook 语法

对于 Ansible，几乎每个 YAML 文件都以列表开头。列表中的每个项目都是一个键/值对列表，通常称为“哈希”或“字典”。因此，我们需要知道如何在 YAML 中编写列表和字典。
YAML 还有另外一个小怪癖。所有 YAML 文件（无论是否与 Ansible 关联）都可以选择以 开头—和以 结尾…。这是 YAML 格式的一部分，表示文档的开始和结束。
列表的所有成员都是以相同缩进级别开始的行，以（破折号和空格）开头："- "

---
# A list of tasty fruits
- Apple
- Orange
- Strawberry
- Mango
...

（2）剧本执行
剧本按从上到下的顺序运行。在每个剧本中，任务也按从上到下的顺序运行。具有多个“剧本”的剧本可以编排多台机器部署，在您的 Web 服务器上运行一个剧本，然后在您的数据库服务器上运行另一个剧本，然后在您的网络基础设施上运行第三个剧本，依此类推。每个剧本至少定义两件事：

• 使用模式定位托管节点
• 至少要执行一项任务

（3）运行剧本
要运行你的剧本，使用ansible-playbook命令。

ansible-playbook playbook.yml -f 10

运行剧本时使用该–verbose标志可以查看成功模块和不成功模块的详细输出。

（4）在检查模式下运行剧本
Ansible 的检查模式允许执行剧本，而无需对系统进行任何更改。可以使用检查模式在生产环境中实施剧本之前对其进行测试。

要在检查模式下运行剧本，可以将-C或–check标志传递给ansible-playbook命令：

ansible-playbook --check playbook.yaml

执行此命令将正常运行剧本，但 Ansible 不会实施任何修改，而只会提供其所做的更改报告。此报告包含文件修改、命令执行和模块调用等详细信息。

检查模式提供了一种安全实用的方法来检查剧本的功能，而不会对系统造成意外更改。此外，它还是一种有用的工具，可用于排除剧本无法按预期运行的故障。

Ansible模块

Ansible 模块（Modules）是 执行任务的核心组件，它们用于管理服务器、网络设备、云资源等。Ansible 具有 数百个模块，可以实现 系统管理、软件安装、文件操作、数据库管理 等自动化任务

• Ansible 模块分类

• ansible命令使用模块示例

ansible all -m shell -a "echo hello | tee /tmp/test.txt"

• 剧本yaml文件用法示例

---
- name: Ansible 模块示例
  hosts: all # 在所有主机执行
  become: yes  # 以 sudo 权限执行
  
  tasks:
    # 1. 系统管理模块
    - name: 测试主机连通性
      ping:

    - name: 获取系统信息
      setup:

    - name: 执行 shell 命令
      shell: echo "Hello, Ansible!"

    # 2. 文件管理模块
    - name: 复制文件到远程主机
      copy:
        src: /etc/hosts
        dest: /tmp/hosts

    - name: 从远程主机拉取文件
      fetch:
        src: /var/log/syslog
        dest: /tmp/syslog.log

    - name: 创建目录
      file:
        path: /data/logs
        state: directory
        mode: '0755'

    - name: 使用模板生成配置文件
      template:
        src: templates/config.j2
        dest: /etc/myapp/config.conf

    # 3. 用户管理模块
    - name: 创建用户
      user:
        name: devuser
        state: present

    - name: 创建用户组
      group:
        name: devgroup
        state: present

    - name: 添加 SSH 公钥
      authorized_key:
        user: devuser
        key: "{{ lookup('file', 'id_rsa.pub') }}"

    # 4. 软件包管理模块
    - name: 安装软件包 (Ubuntu)
      apt:
        name: vim
        state: present
      when: ansible_os_family == "Debian"

    - name: 安装软件包 (CentOS)
      yum:
        name: nano
        state: present
      when: ansible_os_family == "RedHat"

    - name: 安装 Python 包
      pip:
        name: requests
        state: present

    # 5. 服务管理模块
    - name: 启动并启用 Nginx
      service:
        name: nginx
        state: started
        enabled: yes

    - name: 配置定时任务
      cron:
        name: "定时任务示例"
        job: "/usr/bin/echo '定时任务执行' >> /var/log/cron.log"
        minute: "0"
        hour: "3"

    # 6. 网络管理模块
    - name: 开启防火墙端口
      firewalld:
        port: 80/tcp
        state: enabled
        permanent: yes
      when: ansible_os_family == "RedHat"

    - name: 下载远程文件
      get_url:
        url: https://example.com/file.tar.gz
        dest: /tmp/file.tar.gz

    # 7. 数据库管理模块
    - name: 创建 MySQL 数据库
      mysql_db:
        name: exampledb
        state: present

    - name: 创建 PostgreSQL 数据库
      postgresql_db:
        name: exampledb
        state: present

    # 8. 版本控制模块
    - name: 克隆 Git 仓库
      git:
        repo: "https://github.com/example/repository.git"
        dest: /var/www/html

    # 9. 容器管理模块
    - name: 运行 Docker 容器
      docker_container:
        name: mycontainer
        image: nginx
        state: started

    - name: 部署 Kubernetes 资源
      k8s:
        state: present
        src: my-deployment.yaml