运维自动化好帮手：ansible软件入门篇

不信网恋

　　一：关于自动化我们要知道的
　　1、自动化是什么？
　　IT运维自动化是一组将静态的设备结构转化为根据IT服务需求动态弹性响应的策略，目的就是实现IT运维的质量，降低成本。可以说自动化运维一定是IT运维高层面的重要属性之一。
　　2、为什么要使用自动化技术？
　　当公司规模扩大，从初期的几台服务器发展到庞大的数据中心时，自然而然的单靠人工就无法满足在技术、业务、管理等方面的要求，那么标准化、自动化、架构优化、过程优化等降低IT服务成本的因素越来越被人们所重视。
　　3、自动化的目的是什么？
　　自动化作为其重要属性之一已经不仅仅只是代替人工操作，更重要的是深层探知和全局分析，关注的是在当前条件下如何实现性能与服务最优化，同时保障投资收益最大化。
　　二：自动化工具——Ansible软件详解
　　1、是什么
　　基于python开发的，集合了众多运维工具（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。
　　2、Ansible软件特点
　　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。
　　3、Ansible基本架构图 && 核心组件说明

Ansible：Ansible核心程序。　　
HostInventory：记录由Ansible管理的主机信息，包括端口、密码 、ip等。
　　
Playbooks：“剧本”YAML格式文件，多个任务定义在一个文件 中，定义主机需要调用哪些模块来完成的功能。
　　
CoreModules：核心模块，主要操作是通过调用核心模块来完成管 理任务。
　　
CustomModules：自定义模块，完成核心模块无法完成的功能， 支持多种语言。
　　
ConnectionPlugins：连接插件，Ansible和Host通信使用
　　4、ansible任务执行模式：单个命令、批量命令
　　①ad-hoc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。
　　②playbook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进行操作的配置文件。
　　5、ansible执行流程 && 流程描述

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，并将该文件传 输至远程服务器的
　　
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
　　
7、执行并返回结果
　　
8、删除临时py文件，sleep 0退出
　　三：Ansible常用命令及用法
　　※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 Consoble界面可与用户交互的命令执行工具
　　※命令详解
　　1、ansible-doc
　　（1）命令格式
　　ansible-doc [options] [module...]
　　（2）options
　　-h：--help  显示命令参考API文档
　　-l：--list    列出可用模块
　　-M module_path：--module-path=module_path    指定模块路径
　　-s mode_name：--snippet    获取指定模块的使用帮助
　　--version：显示版本信息
　　2、ansible
　　（1）命令格式
①ansible [-f forks] [-m module_name] [-a args]　　
②ansible  <host-pattern> [options] Options
　　（2）options
· -a MODULE_ARGS, --args=MODULE_ARGS ：模块的参数,如果执行默认COMMAND的模块，即是命令参数 ,如：“date”,“pwd”等等 module arguments 模块　　
参数
　　
· -m MODULE_NAME, --module-name=MODULE_NAME：执行模块的名字，默认使用&quot;command&quot; 模块，所以如果是只执行单一命令可以不用
　　
· -M MODULE_PATH, --module-path=MODULE_PATH：要执行的模块的路径（default：/usr/share/ansible）
　　
· -f FORKS, --forks=FORKS： 并行任务数（default：5）
　　
· -C, --check：测试模式。测试一下会改变什么内容，不会真正去执行;相反,试图预测一些可能发生的变化
　　
· -c connection，--connection=CONNECTION：连接类型使用（default：smart）
　　
· -v, --verbose（-vvv，-vvvv）：显示命令执行的详细信息/超详细信息 （常和-C配合使用，用于运行前测试环节）
　　
· -i INVENTORY, --inventory-file=INVENTORY：指定主机清单存放路径,默认为/etc/ansible/hosts
　　
· -S, --su ：使用 su 命令
　　
· -R SU_USER, --su-user=SU_USER 指定SU的用户（default：root）
　　
· -s, --sudo：以sudo方式运行（不需要密码）
　　
· -U SUDO_USER, --sudo-user=SUDO_USER ：sudo到哪个用户（default：root）
　　
· -T TIMEOUT, --timeout=TIMEOUT：指定SSH默认超时时间（default：10s）
　　
· -u REMOTE_USER, --user=REMOTE_USER：默认连接到远程主机哪个用户（default：root）
　　
· -k, --ask-pass：登陆密码，提示输入ssh密码而不是假设基于密钥的验证
　　
· -K, --ask-sudo-pass：提示密码使用sudo,sudo表示提权操作
　　
· -B SECONDS, --background=SECONDS：后台运行超时时间
　　
· -h，--help：查看帮助
　　
· -o, --one-line：压缩输出，摘要输出，尝试将所有内容都在一行上输出。
　　
· -private-key=PRIVATE_KEY_FILE：私钥路径，使用这个文件来验证连接
　　（3）常用模块
　　①ping 测试主机网络连通性
[root@server ~]# ansible all -m ping　　
172.17.214.75 | SUCCESS => {
　　
    &quot;changed&quot;: false,
　　
    &quot;ping&quot;: &quot;pong&quot;
　　
}
　　
172.17.214.74 | SUCCESS => {
　　
    &quot;changed&quot;: false,
　　
    &quot;ping&quot;: &quot;pong&quot;
　　
}
　　②command执行命令
[root@server ~]# ansible webserver -m command -a 'ifconfig'  在webserver主机组上执行命令ifconfig　　注意：命令模式下，'' 的用法  :'命令名称+用空格分隔的列表参数', 给定的命令将在所有指定节点上执行，但不支持shell命令模式，如下列几种：
　　$arg、&quot;<&quot;、&quot;>&quot;、&quot;|&quot;、&quot;;&quot;、&quot;&&quot;等shell命令，有其特定的命令：
　　· chdir=dir_name：切换目录
　　· executable：切换shell来执行命令（注意：命令要使用绝对路径表示）
　　· free_form：要执行的linux命令，一般用-a选项代替
　　· creates=file_name：文件存在，则命令不执行，只可用来做判断
　　· removes=file_name：文件存在，则命令执行，也用来做判断
　　使用示例如下：
①[root@server ~]# ansible all -m command -a 'creates=/app/hehe.w  ls'　　
172.17.214.74 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
skipped, since /app/hehe.w exists
　　
172.17.214.75 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
skipped, since /app/hehe.w exists
　　
因为两主机都存在此文件，所以ls命令不执行
　　

　　
②[root@server ~]# ansible all -m command -a 'removes=/app/hehe.w ls'
　　
172.17.214.74 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
172.17.214.75 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
两主机文件存在，则执行此ls命令
　　③shell 远程主机执行shell命令（支持管道、重定向等特殊符号）
[root@server ~]# ansible all -m shell -a 'cat /etc/passwd | grep &quot;root&quot;'　　
172.17.214.74 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
　　
172.17.214.75 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
　　④copy    复制文件到远程主机
copy模块常见用法：　　

　　
1、复制文件
　　
-a &quot;src= dest= &quot;
　　

　　
2、生成指定内容的文件
　　
-a &quot;content= dest= &quot;
　　
copy模块常用选项：
　　
①backup=<yes|no> ：覆盖文件之前，备份原文件
　　
②content：功能与重定向&quot;>&quot;相同，文件存在则覆盖文件内容（default），不能存在则创建指定内容文件
　　
③dest：文件或目录，必须为绝对路径
　　
④src：文件或目录，相对路径|绝对路径。
　　
⑤directory_mode：递归设置目录权限，默认为系统默认权限
　　
⑥force yes|no ：设为yes时，若目标主机包含该文件，则强制覆盖；若为no，则只有目标主机不存在该文件时才复制。（default：yes）
　　
⑦others：所有file模块里的选项都可以在这里面使用。
　　⑤file    设置文件属性
常见用法：　　

　　
1、创建目录
　　
-a 'path= state=directory'
　　

　　
2、创建链接文件
　　
-a 'path= src= state=link'
　　

　　
3、删除文件
　　
-a 'path= state=absent'
　　

　　
4、常见选项：
　　
①force yes|no：强制创建软链接。第一，源文件不存在，但稍后会创建；第二，目标软链接已存在，需要先取消之前的链接关系，创建新的软链接。
　　
②group：定义文件/目录的属组 mode：定义文件/目录权限
　　
③owner：定义文件/目录的属主 path：定义文件/目录路径（必选项）
　　
④recurse：递归设置文件属性
　　
⑤src：被链接的源文件路径，只应用于state=link
　　
⑥dest：被链接的文件路径，只应用于state=link
　　
⑦state：
　　
    directory：若目录不存在，则创建目录
　　
    file：文件不存在也不创建
　　
    link：创建软连接
　　
    hard：创建硬链接
　　
    touch：若文件不存在，则会创建一个新文件， 若存在，则更新时间戳
　　
    absent：删除文件、目录、链接文件
　　⑥fetch    从远程某主机获取文件到本地
dest：本机用来存放拉过来的文件或目录的目录　　
src：远程文件。（只能为文件）
　　⑦cron    管理计划任务
常见action：　　
    cron backup=<yes|no>：创建一个crontab备份
　　
    cron_file=file_name：如果使用，使用这个cron.d，而不是单个用户
　　
常见时间选项：
　　
    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)
　　
常用选项：
　　
    jod=&quot;&quot;    ：指明执行的命令
　　
    name=&quot;&quot;：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=&quot;&quot;：特殊的时间范围，参数有：reboot（重启时）,annually（每年）,monthly（每月）,weekly （每周）,daily（每天）,hourly（每小时）
　　
    state=&quot;&quot;：指定状态，常见状态有present（添加定时任务）、absent（删除定时任务）
　　
    user=&quot;&quot;：以哪个用户身份去运行
　　
eg：每五分钟同步各主机时间
　　
[root@server ~]# ansible all -m cron -a 'name=&quot;sync date per second 5 min&quot; minute=&quot;*/5&quot; job=&quot;/usr/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &> /dev/null&quot;'
　　
[root@server ~]# ansible all -m shell -a 'crontab -l'    #查看计划任务添加情况
　　⑧yum    安装软件
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              #设定远程yum安装时所依赖的配置文件。如配置文件没有在默认的位置。
　　
disable_gpg_check      #是否禁止GPG checking，只用于`present‘ or `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。
　　⑨service    服务管理
arguments     #命令行提供额外的参数　　
enabled=<true|false>     #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。
　　
state       #started启动服务， stopped停止服务， restarted重启服务， reloaded重载配置
　　⑩user    用户和账号管理
comment    # 用户的描述信息　　
createhome # 是否创建家目录
　　
force      # 在使用state=absent时, 行为与userdel –force一致.
　　
group      # 指定基本组 groups # 指定附加组，如果指定为(groups=)表示删除所有组
　　
home       # 指定用户家目录 move_home # 如果设置为home=时, 试图将用户主目录移动到指定的目录
　　
name       # 指定用户名
　　
non_unique # 该选项允许改变非唯一的用户ID值
　　
password   # 指定用户密码
　　
remove     # 在使用state=absent时, 行为是与userdel –remove一致
　　
shell      # 指定默认shell
　　
state      # 设置帐号状态，不指定为创建，指定值为absent表示删除
　　
system     # 当创建一个用户，设置这个用户是系统用户。这个设置不能更改现有用户
　　
uid        # 指定用户的uid
　　
update_password   # 更新用户密码
　　⑪group 组管理，添加或删除组
gid       #设置组的GID号　　
name=     #组名
　　
state     #指定组状态，默认为创建（present），设置值为absent为删除
　　
system    #设置值为yes，表示为创建系统组
　　⑫script 运行服务器端脚本
ansible all -m script -a '/root/test.sh'　　⑬setup 查看机器所有facts信息
　　※facts是什么？
　　facts是一个内建变量。每个主机的各种信息，cpu颗数、内存大小等。会存在facts中的某个变量中。调用后返回很多对应主机的信息，在后面的操作中可以根据不同的信息来做不同的操作。如redhat系列用yum安装，而debian系列用apt来安装软件。
　　※setup模块主要功能
　　setup模块，主要用于获取主机信息，在playbooks里经常会用到的一个参数gather_facts就与该模块相关。 setup模块下经常使用的一个参数是filter参数，具体使用示例如下（由于输出结果较多，这里只列命令不写结果）：
setup常用命令格式：　　
#ansible web -m setup     //查看主机所有变量
　　
#ansible 10.212.52.252 -m setup -a 'filter=ansible_*_mb'      //查看主机内存信息
　　
#ansible 10.212.52.252 -m setup -a 'filter=ansible_eth[0-2]'  //查看地接口为eth0-2的网卡信息
　　
#ansible all -m setup --tree /tmp/facts         //将所有主机的信息输入到/tmp/facts目录下，每台主机的信息输入到主机名文件中，如下为命令执
　　
行结果：
　　
    [root@server ~]# ls /tmp/facts/
　　
    172.17.214.74  172.17.214.75
　　四：Ansible playbook
　　1、playbook简介
　　（1）playbook是ansible用于配置，部署，和管理被控节点的剧本
　　（2）通过playbook的详细描述，执行其中一系列tasks来操控节点
　　（3）演员：计算机
　　剧本：playbook
　　2、playbook使用场景
　　（1）ad-doc适合执行单条命令，当命令较多时，需要playbook
　　（2）playbook有自己的语法格式
　　（3）可以将常用的命令集合编写为playbook
　　3、playbook编写详解
　　（1）语法格式
①开头：文件的第一行应该以 ”—” (三个连字符)开始，表明YMAL文件的开始。　　
②注释：在同一行中，#之后的内容表示注释，类似于shell，python和ruby。
　　
③列表元素：YMAL中的列表元素以”-”开头然后紧跟着一个空格，后面为元素内容。
　　
eg：- apple - banana - orange  等价于python列表    [&quot;apple&quot;,&quot;banana&quot;,&quot;orange&quot;]
　　
④常用对象指定：play中hosts，variables，roles，tasks等对象的表示方法都是键值中间以&quot;:&quot;分隔表示,&quot;:&quot;后面还要增加一个空格。
　　（2）playbook组件详解
①Hosts：运行指定任务的目标主机　　
    （a）主机清单默认为/etc/ansible/hosts,也可自己指定文件，通过-i file_name指定
　　
        （b） ansible --list-hosts 显示哪些主机参与到task的执行中
　　
②remote_user：远程主机上执行任务的用户
　　
③sudo_user：切换远程主机上执行任务的用户
　　
④tasks：    任务列表，配合各模块使用才有功能。
　　
    module_name: modile arguments
　　
注意:shell和command模块后可直接跟命令，而非key=value参数列表
　　
⑤handlers 任务，在特定条件下被触发，接收到其他任务的通知时被触发
　　
格式：
　　
      tasks：
　　
        - name： restart httpd service
　　
          service: name=httpd states=stopped
　　
          notify: httpd_manager
　　
          handlers:
　　
        - name: httpd_manager
　　
          service: name=httpd states=started
　　

　　
⑥变量 Variables
　　
方法1）facts：可直接调用
　　
注意：可使用setup模块直接获取目标主机的facters；
　　
方法2）用户自定义变量
　　
    （a）命令行定义：ansible-playbook   *.yml  -e  var1=value1
　　
        eg：①定义变量名
　　
                    tasks：
　　
        - name： stop httpd service
　　
          service: name={{ service_name }} states=stopped  ##定义变量service_name
　　
                ②命令行引用变量
　　
                    ansible-playbook web.yml -e service_name=httpd       ##关闭httpd服务
　　
    （b）.yml文件中定义：
　　
        vars：
　　
        - var1: value1
　　
        - var2: value2
　　
注意：vars位置为hosts之下，tasks之外，与tasks等级相同
　　
方法3）通过roles传递变量
　　
方法4）Host Inventory         主机清单文件自中定义
　　
    （a） 向不同主机传递不同的变量：
　　
            ip/hostname var1=value1 var2=value2
　　
    （b）向组中的主机传递相同变量
　　
            [group_name:vars]    //原样输入即可
　　
            var1=value1          //指定变量及变量值
　　

　　
⑦tags：为单个执行命令打标签
　　
1）修改yml文件
　　
tasks：
　　
        - name： restart httpd service
　　
          service: name=httpd states=stopped
　　
          tags: restart-httpd
　　
2）命令行引用tags，运行单独task
　　
absible-playbook  web.yml  -t  restart-httpd     ”-t“ 引用tag，运行指定命令
　　4、playbook运行方法
（1）试运行　　
ansible-playbook --check/-C      #测试运行yml文件，不执行真正操作，用来查看是否有错误
　　
ansible-playbook --list-hosts    #列出执行task所用主机
　　
ansible-playbook
　　
（2）直接运行
　　
ansible-playbook  *.yml
　　5、playbook字典
语法示例：　　
- name: add some users
　　
   user: name={{ item.name }} group={{ item.group }} state=present
　　
   with_items:
　　
   - { name:'user11',group:'group11' }
　　
   - { name:'user22',group:'group22' }
　　6、playbook条件测试
（1）条件测试：when　　
用法：在task中使用，jinja2的语法格式
　　
eg：
　　
        tasks:
　　
            - name: install conf file to centos7
　　
              template: src=files/nginx.conf.c7.j2
　　
              when: ansible_distribution_major_version == &quot;7&quot;
　　
            - name: install conf file to centos6
　　
               template: src=files/nginx.conf.c6.j2
　　
               when: ansible_distribution_major_version == &quot;6&quot;
　　
               （2）循环：迭代，需要重复执行的任务
　　
用法：①对迭代项的引用，固定变量名为    &quot;item&quot;
　　
           ②而后，要在task中使用with_items给定要迭代的元素列表
　　
eg：
　　
    - hosts: web
　　
    remote_user: root
　　
    tasks:
　　
      - name: uninstall web packages
　　
        yum: name={{ item }} state=absent
　　
        with_item:
　　
        - httpd
　　
        - php
　　
        - php-mysql
　　
        - php-fpm
　　7、roles 角色定制
（1）功能　　
roles 用于层次性、结构化地组织playbook。roles 能够根据层次型结构自动装载变量文件、tasks以及handlers等。roles就是通过分别将变量(vars)、文
　　
件(file)、任务(tasks)、模块 (modules)及处理器(handlers)放置于单独的目录中，并可以便捷 地include它们的一种机制。角色一般用于基于主机构建
　　
服务的场 景中，但也可以是用于构建守护进程等场景中。要使用 roles只需要在playbook中使用include指令即可。
　　

　　
（2）角色集合
　　
①mysql/
　　
②httpd/
　　
③nginx/
　　
④files/：  存储由copy或script等模块调用的文件；
　　
⑤tasks/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于定义各task；其它的文件需要由main.yml 进行“包含”调用；
　　
⑥handlers/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于定义各handler；其它的文件需要由 main.yml进行“包含”调用；
　　
⑦vars/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于定义各variable；其它的文件需要由 main.yml进行“包含”调用；
　　
⑧templates/：存储由template模块调用的模板文本；
　　
⑨meta/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，定义当前角色的特殊设定及其依赖关系；其它的 文件需要由main.yml进行“包含”调用；
　　
⑩default/：此目录中至少应该有一个名为main.yml的文件，用于设定默认变量；
　　

　　
（3）角色定制操作步骤
　　
①在role目录下生成对应的目录结构
　　
mkdir -pv ./{nginx,mysql,httpd}/{files,templates,vars,tasks,handlers,meta,default}
　　
②定义/tasks/main.yml的配置文件
　　
- name: cp
　　
   copy: src=nginx-1.10.2-1.el7.ngx.x86_64.rpm dest=/tmp/nginx-1.10.2- 1.el7.ngx.x86_64.rpm
　　
- name: install
　　
   yum: name=/tmp/nginx-1.10.2-1.el7.ngx.x86_64.rpm state=latest
　　
- name: conf template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
　　
  tags: nginxconf
　　
  notify: new conf to reload
　　
  name: start service
　　
  service: name=nginx state=started enabled=true
　　
③修改变量文件
　　
  vars/main.yml     添加变量nginx_port: “8888”
　　
④定义handlers文件
　　
    handlers/main.yml
　　
    - name: new conf to reload
　　
       service: name=nginx state=restarted
　　
⑤定义/etc/ansible/nginx.yml的playbook文件
　　
    - hosts: nginx
　　
      remote_user: root
　　
      roles:
　　
        - nginx
　　
⑥可以通过roles传递变量
　　
- hosts: nginx
　　
  remote_user: root
　　
  roles:
　　
    - { role: nginx, nginxport: 12345 }
　　
⑦也可以配置多个角色
　　
roles:
　　
# - { role: nginx, nginxport: 12345 }
　　
     - { role: memcached