轻量级自动化运维工具ansible之一：初步介绍及简单运用

刘伟

　　一、常见的自动化运维工具：
　　OS Provisioning：PXE, Cobbler
　　OS Config：puppet, saltstack, chef, func
　　Task Exec：fabric, saltstack, func
　　Program Deployment：fabric
　　管理主机控制被管理节点的方式：
　　agent：被管理节点上需要安装代理程序以接受管理主机的操作；如puppet, func
　　agentless：被管理节点不需安装代理程序，管理主机借助ssh传递操作指令，如ansible, fabric；
　　二、ansible介绍

　　ansible是一款基于python开发，揉合了众多自动化运维工具功能的轻量级自动化运维工具，目前实现了除系统安装以外的批量系统配置、批量任务执行及批量程序部署等功能。
　　1、ansibler的架构

　　⑴ansible核心程序
　　⑵connection plugins：连接插件，负责和被控制端通信；
　　⑶host inventory：主机库，定义可控制的主机；
　　⑷modules：core modules、custom modules
　　⑸playbook：剧本，使用YAML编写的声明性的配置文件
　　⑹plugins:各种插件，完成日志记录、邮件等功能；
　　ansible从host inventory中获取被控制的主机信息，通过connection plugins连接主机，调用指指定模块向被控制端发送操作指令。
　　2、ansible的特性
　　⑴高度模块化，借助模块完成各种任务
　　⑵agentless，即无需在被控制端安装agent
　　⑶默认基于ssh协议向被控制端发送操作指令
　　①基于密钥认证
　　②在inventory文件中指定账号和密码
　　⑷一系列任务执行可写成剧本（playbook）
　　⑸具有幂等性：不会重复执行相同操作，比如不会重复安装软件
　　三、ansible安装配置
　　以下node1为ansible主机，node2、node3、node4为被控主机
　　1、rpm安装（epel源）
　　yum -y install ansible   #只需要在控制端安装
　　主配置文件：/etc/ansible/ansible.cfg
　　inventory：/etc/ansible/hosts
[root@node1 ~]# yum -y install ansible　　

　　
Installed:
　　
  ansible.noarch 0:1.9.4-1.el6
　　

　　
Dependency Installed:
　　
  PyYAML.x86_64 0:3.10-3.1.el6               libyaml.x86_64 0:0.1.3-4.el6_6              python-babel.noarch 0:0.9.4-5.1.el6    python-crypto2.6.x86_64 0:2.6.1-2.el6
　　
  python-httplib2.noarch 0:0.7.7-1.el6       python-jinja2.x86_64 0:2.2.1-2.el6_5        python-keyczar.noarch 0:0.71c-1.el6    python-pyasn1.noarch 0:0.0.12a-1.el6
　　
  python-setuptools.noarch 0:0.6.10-3.el6    python-simplejson.x86_64 0:2.0.9-3.1.el6    sshpass.x86_64 0:1.05-1.el6
　　

　　
Complete!
　　

　　
[root@node1 ~]# rpm -ql ansible | less
　　

　　
/etc/ansible
　　
/etc/ansible/ansible.cfg   #主配置文件
　　
/etc/ansible/hosts   #host inventory
　　
/etc/ansible/roles
　　
/usr/bin/ansible   #主程序
　　
/usr/bin/ansible-doc   #获取帮助信息
　　
/usr/bin/ansible-galaxy
　　
/usr/bin/ansible-playbook   #运行“剧本”的命令
　　
/usr/bin/ansible-pull
　　
/usr/bin/ansible-vault   #可把playbook加密存放
　　
/usr/lib/python2.6/site-packages/ansible
　　
...
　　
[root@node1 ~]# vim /etc/ansible/ansible.cfg
　　
...
　　
[defaults]
　　

　　
# some basic default values...
　　

　　
inventory      = /etc/ansible/hosts   #inventory文件路径
　　
#library        = /usr/share/my_modules/
　　
remote_tmp     = $HOME/.ansible/tmp
　　
pattern        = *
　　
forks          = 5   #执行任务时启动的并发线程数
　　
poll_interval  = 15
　　
sudo_user      = root
　　
#ask_sudo_pass = True
　　
#ask_pass      = True
　　
transport      = smart
　　
#remote_port    = 22   #远程被控节点的ssh端口
　　
module_lang    = C
　　
...
　　
...
　　2、添加被控主机
　　vim /etc/ansible/hosts
　　ntp.magedu.com   #不属于任何组的主机直接定义在文件中最上端
　　[websrvs]   #可将一批主机归于一个组
　　www1.magedu.com:2222   #若被控节点的ssh使用了非默认端口，可以在被控节点后标明
　　www2.magedu.com
　　www[01:50].example.com   #可使用通配
　　172.16.100.7
　　[dbsrvs]
　　db-[a:f].example.com
　　◆默认以root用户身份执行，如果是口令认证，则需要在任务执行时输入密码或在inventory中的被控制主机旁以参数的形式指明，例如：
　　192.168.30.20 ansible_connection=ssh ansible_user=fedora ansible_port=2222 ansible_pass=magedu ansible_become=true ansible_become_user=root ansible_become_method=sudo ansible_become_pass=magedu
　　ansible_user、ansible_port、ansible_pass分别取代了2.0以前版本中的ansible_ssh_user、ansible_ssh_port、ansible_ssh_pass
　　基于口令认证当然比较麻烦，故通常配置ssh基于密钥认证
　　inventory中还有一些可配置的参数，具体见官方文档
　　◆主机变量
　　可以在inventory中定义主机时为其添加主机变量。例如：
　　[websrvs]
　　www1.magedu.com http_port=80 maxRequestsPerChild=808
　　www2.magedu.com http_port=8080 maxRequestsPerChild=909
　　◆组变量
　　组变量是指赋予给指定组内所有主机上的变量。例如：
　　[websrvs]
　　www1.magedu.com
　　www2.magedu.com
　　[websrvs:vars]
　　ntp_server=ntp.magedu.com
　　nfs_server=nfs.magedu.com
　　◆组嵌套
　　inventory中，组还可以包含其它的组，并且也可以向组中的主机指定变量。例如：
　　[apache]
　　httpd1.magedu.com
　　httpd2.magedu.com
　　[nginx]
　　ngx1.magedu.com
　　ngx2.magedu.com
　　[websrvs:children]
　　apache
　　nginx
　　[websrvs:vars]
　　ntp_server=ntp.magedu.com
　　注意：在inventory文件中定义的变量只能在playbook中使用，而ansible命令不支持
[root@node1 ~]# cd /etc/ansible/　　
[root@node1 ansible]# vim hosts    #inventory文件中有些配置示例，可参考
　　
....
　　
# Ex 1: Ungrouped hosts, specify before any group headers.
　　

　　
## green.example.com   #可以是主机名
　　
## blue.example.com
　　
## 192.168.100.1    #也可是ip地址
　　
## 192.168.100.10
　　

　　
# Ex 2: A collection of hosts belonging to the 'webservers' group
　　

　　
## [webservers]
　　
## alpha.example.org
　　
## beta.example.org
　　
## 192.168.1.100
　　
## 192.168.1.110
　　

　　
# If you have multiple hosts following a pattern you can specify
　　
# them like this:
　　

　　
## www[001:006].example.com
　　

　　
# Ex 3: A collection of database servers in the 'dbservers' group
　　

　　
## [dbservers]
　　
##
　　
## db01.intranet.mydomain.net
　　
## db02.intranet.mydomain.net
　　
## 10.25.1.56
　　
## 10.25.1.57
　　
...
　　
[root@node1 ansible]# cp hosts hosts.bac
　　
[root@node1 ansible]# vim hosts
　　

　　
[websrvs]
　　
192.168.30.20
　　
192.168.30.13
　　
[dbsrvs]
　　
192.168.30.14
　　3、配置ssh基于密钥认证
　　ssh-keygen -t rsa
　　ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.30.20
[root@node1 ~]# ssh-keygen -t rsa　　
...
　　
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
　　
The key fingerprint is:
　　
49:87:45:68:24:2d:a1:23:6f:e3:8d:ec:88:a8:43:f9 root@node1
　　
The key's randomart image is:
　　
+--[ RSA 2048]----+
　　
|      o+.oo      |
　　
|     ...+o       |
　　
|  . o  oo .      |
　　
|   o . . o       |
　　
|  . +   S        |
　　
| o + +           |
　　
|. . + .          |
　　
|o. E             |
　　
|=.. .            |
　　
+-----------------+
　　
[root@node1 ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.30.20
　　
...
　　
[root@node1 ~]# ssh root@192.168.30.20 'hostname'
　　
node2
　　
#以同样的方式将公钥文件复制到其它被控节点
　　4、ansible的几个命令：
　　⑴ansible-doc
　　ansible-doc -l：列出所有模块
　　ansible-doc [-s] MODULE_NAME：查看指定模块的用法
　　-s：生成可以复制到playbook中以作修改的摘要；简而言之就是以简要形式显示模块用法
　　⑵ansible：执行任务
　　ansible <host-pattern> [-f forks][-m module_name] [-a args] [options]
　　-m module_name：指定调用的模块
　　-a args：指定向模块传递的参数
　　-f #：指定并发数
　　-k：默认基于密钥认证，使用该选项指定基于口令认证
　　◆host-pattern：
　　all   #所有主机
　　192.168.30.20, 192.168.30.*
　　www.example.com, www.example.com:ftp.test.com
　　websrvs   #组中的所有主机
　　websrvs:dbsrvs   #两个组中的所有主机
　　websrvs:!dbsrvs   #在websrvs不在dbsrvs的主机
　　websrvs:&dbsrvs   #同时在websrvs和dbsrvs中的主机
　　5、ansible常用模块及其使用示例
　　①command：命令模块，默认模块，用于在远程执行命令；command模块并不支持shell变量和管道等，若想使用shell来执行，应调用shell模块
　　例：ansible [-m command] all -a 'date'
[root@node1 ~]# ansible all -a 'date'　　
192.168.30.14 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
Sat Apr  9 01:21:18 CST 2016
　　

　　
192.168.30.13 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
Tue May  3 16:18:06 CST 2016
　　

　　
192.168.30.20 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
Tue May  3 16:18:06 CST 2016
　　

　　
[root@node1 ~]# ansible 192.168.30.20:192.168.30.14 -a 'hostname'
　　
192.168.30.14 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
node4
　　

　　
192.168.30.20 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
node2
　　②cron：周期性任务计划模块
　　state：
　　present：生成
　　absent：移除
　　例：ansible websrvs -m cron -a 'name="sync time" minute="*/3" job="/usr/sbin/ntpdate 172.16.100.1 &> /dev/null"'
[root@node1 ~]# ansible all -m cron -a 'name="sync time" minute="*/10" job="/usr/sbin/ntpdate 0.centos.pool.ntp.org &> /dev/null"'　　
192.168.30.14 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "jobs": [
　　
        "sync time"
　　
    ]
　　
}
　　
192.168.30.20 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "jobs": [
　　
        "sync time"
　　
    ]
　　
}
　　
192.168.30.13 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "jobs": [
　　
        "sync time"
　　
    ]
　　
}
[root@node2 ~]# crontab -l　　
#Ansible: sync time
　　
*/10 * * * * /usr/sbin/ntpdate 0.centos.pool.ntp.org &> /dev/null
　　③user：管理用户
　　例：ansible websrvs -m user -a 'name=fedora password=加密串'
[root@node1 ~]# openssl passwd -1 -salt `openssl rand -hex 4`　　
Password:
　　
$1$56ff09e3$xedL2L61OEqnX0I7uVCiV.
　　
[root@node1 ~]# ansible dbsrvs -m user -a 'name=federa password=$1$56ff09e3$xedL2L61OEqnX0I7uVCiV'
　　
192.168.30.14 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "comment": "",
　　
    "createhome": true,
　　
    "group": 503,
　　
    "home": "/home/federa",
　　
    "name": "federa",
　　
    "password": "NOT_LOGGING_PASSWORD",
　　
    "shell": "/bin/bash",
　　
    "state": "present",
　　
    "system": false,
　　
    "uid": 503
　　
}
　　
[root@node1 ~]# ansible dbsrvs -m user -a 'name=federa state=absent'
　　
192.168.30.14 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "force": false,
　　
    "name": "federa",
　　
    "remove": false,
　　
    "state": "absent"
　　
}
　　④copy：复制文件
　　src=：指定本地源文件路径
　　content=：取代src=，表示直接用此处指定的内容生成为目标文件内容
　　dest：指定远程目标文件路径
　　force: 当设置为yes时，如果目标主机存在该文件，但内容不同，会强制覆盖。默认为yes
　　backup: 在覆盖之前备份源文件，yes/no
　　例：ansible websrvs -m copy -a 'src=/mine/ntp.conf dest=/etc/ntp.conf[ owner=root group=root mode=644 backup=yes]'
　　ansible websrvs -m copy -a 'content="hello" dest=/tmp/test.ansible'
[root@node1 ~]# ansible all -m copy -a 'src=/root/test.ansible dest=/tmp/'　　
192.168.30.13 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "checksum": "5c074e046394da951a17e8baa97fb67833f20733",
　　
    "dest": "/tmp/test.ansible",
　　
    "gid": 0,
　　
    "group": "root",
　　
    "md5sum": "c4c6374c8a58aadfda80777e13f17e9f",
　　
    "mode": "0644",
　　
    "owner": "root",
　　
    "size": 14,
　　
    "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1462272045.11-211394086056695/source",
　　
    "state": "file",
　　
    "uid": 0
　　
}
　　
...
　　⑤file：设定文件属性
　　path=：指明目标文件路径，等同 dest 或 name
　　src=：被链接的源文件路径，只应用于 state=link 的情况
　　force=：强制创建软链接
　　state=：后面接文件的各种状态，如directory, link, hard, file及absent(删除)
　　directory: 如果目录不存在，则创建目录
　　file: 即使文件不存在，也不会被创建
　　absent: 删除目录、文件或链接文件
　　touch: 如果文件不存在，则会创建一个新文件，如果存在，则更新其时间戳
　　link: 创建软链接
　　hard
　　其它选项：owner, group, mode, recurse
　　例：ansible websrvs -m file -a 'src=/tmp/test.ansible path=/tmp/test.link state=link'
　　ansible websrvs -m file -a 'owner=fedra group=fedra mode=644 path=/tmp/test.ansible'
　　⑥service：控制服务的运行状态
　　enabled=：是否开机自动启动，取值为true或false
　　state=：状态，取值有started, stopped, restarted
　　例：ansible websrvs -m service -a 'name=httpd state=started enabled=true'
[root@node3 ~]# service httpd status　　
httpd is stopped
[root@node1 ~]# ansible 192.168.30.13 -m service -a 'name=httpd state=started'　　
192.168.30.13 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "name": "httpd",
　　
    "state": "started"
　　
}
[root@node3 ~]# service httpd status　　
httpd (pid  30552) is running...
　　⑦shell：
　　ansible websrvs -m shell -a 'echo $TERM'
[root@node1 ~]# ansible websrvs -m shell -a 'echo $TERM'　　
192.168.30.20 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
xterm
　　

　　
192.168.30.13 | SUCCESS | rc=0 >>
　　
xterm
　　⑧script：将本地脚本复制到远程主机并执行
　　例：ansible websrvs -m script -a '/root/adduser.sh'
　　⑨ping：测试指定主机是否能连接
[root@node1 ~]# ansible all -m ping　　
192.168.30.14 | SUCCESS => {
　　
    "changed": false,
　　
    "ping": "pong"
　　
}
　　
192.168.30.13 | SUCCESS => {
　　
    "changed": false,
　　
    "ping": "pong"
　　
}
　　
192.168.30.20 | SUCCESS => {
　　
    "changed": false,
　　
    "ping": "pong"
　　
}
　　⑩yum：管理程序包
　　name=：指明要安装或卸载的程序包，可带上版本号
　　state：present,latest表示安装；absent表示卸载
　　例：ansible all -m yum -a 'name=zsh'
　　ansible all -m yum -a 'name=zsh state=absent'
[root@node1 ~]# ansible dbsrvs -m yum -a 'name=zsh state=latest'　　
192.168.30.14 | SUCCESS => {
　　
    "changed": true,
　　
    "msg": "",
　　
    "rc": 0,
　　
    "results": [
　　
...
　　⑾setup：收集远程主机的facs
　　playbook运行时，会自动调用setup模块收集远程主机的相关信息（称为facts，如操作系统版本、ip地址、cpu数量等），这些信息保存于变量中，可在playbook中引用。
　　我们也可直接使用ansible命令直接获取这些变量信息：
　　ansible all -m setup [-a 'filter=ansible_eth[0-2]']
　　filter：过滤器，表示只返回与指定shell风格通配符匹配的变量信息
　　ansible all -m setup --tree /tmp/facts
　　--tree：表示将收集的facs以树状的结构输入到指定文件中
[root@node1 ~]# ansible websrvs -m setup -a 'filter=ansible_fqdn'　　
192.168.30.20 | SUCCESS => {
　　
    "ansible_facts": {
　　
        "ansible_fqdn": "node2"
　　
    },
　　
    "changed": false
　　
}
　　
192.168.30.13 | SUCCESS => {
　　
    "ansible_facts": {
　　
        "ansible_fqdn": "node3"
　　
    },
　　
    "changed": false
　　
}
　　
[root@node1 ~]# ansible dbsrvs -m setup -a 'filter=ansible_processor*'
　　
192.168.30.14 | SUCCESS => {
　　
    "ansible_facts": {
　　
        "ansible_processor": [
　　
            "GenuineIntel",
　　
            "Intel(R) Core(TM) i7-4510U CPU @ 2.00GHz",
　　
            "GenuineIntel",
　　
            "Intel(R) Core(TM) i7-4510U CPU @ 2.00GHz"
　　
        ],
　　
        "ansible_processor_cores": 2,
　　
        "ansible_processor_count": 1,
　　
        "ansible_processor_threads_per_core": 1,
　　
        "ansible_processor_vcpus": 2
　　
    },
　　
    "changed": false
　　
}
　　⑿template
　　template是使用了Jinjia2格式作为文件模版，进行文档内变量的替换的模块。它的每次使用都会被ansible标记为”changed”状态。
　　举个例子：
　　vim /root/httpd.conf
　　...
　　ServerName ` ansible_fqdn `
　　ansible websrvs -m template -a 'src=/root/httpd.conf desc=/etc/httpd/conf/httpd.conf
　　当/root/httpd.conf文件被复制到第一个主机时，ServerName的值被替换成第一个主机的ansible_fqdn的值node2，而被复制到第二个主机时，ServerName的值会被替换成node3
　　⒀synchronize
　　该模块会调用rsync命令，用于将ansible机器的指定目录推送到客户机器 的指定目录下
　　示例：ansible 192.168.30.20 -m synchronize -a 'src=/usr/local/src/ dest=/usr/local/src/ delete=yes compress=yes'
　　⒁get_url
　　常用模块，可以实现在远程主机上下载url到本地
　　示例：ansible 192.168.30.20 -m get_url -a 'url=http://ftp.linux.ncsu.edu/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm dest=/tmp'
　　⒂其它模块：filesystem, group, hostname等