Ansible原理和实现

fengda

　　一、Ansible简介
　　
　　Ansible 是一个简单的自动化运维管理工具，可以用来自动化部署应用、配置、编排 task(持续 交付、无宕机更新等)，采用 paramiko 协议库），通过SSH或者ZeroMQ等连接主机。
　　Ansible 在管理节点将 Ansible 模块通过 SSH 协议（或者 Kerberos、LDAP）推送到被管理端执 行，执行完之后自动删除，可以使用 SVN 等来管理自定义模块及编排

　　
　　Ansible由5 个部分组成：
　　Ansible：核心
　　Modules：包括 Ansible 自带的核心模块及自定义模块
　　Plugins：完成模块功能的补充，包括连接插件、邮件插件等
　　Playbooks：剧本，定义 Ansible 多任务配置文件，由Ansible自动执行
　　Inventory：定义 Ansible 管理主机的清单
　　Ansible的特性：
　　Ansible 无需安装服务端和客户端，只要 SSH 即可。这意味着，任何一台装有 Ansible 的机器都可以成为强大的管理端
　　模块化，调用特定的模块，完成特定的任务
　　基于Python语言实现，由Paramiko、PyYAML和Jinja2三个关键模块；
　　部署简单，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
　　主从模式，支持自定义模块
　　支持Playbook，幂等性，一个playbook多次执行结果相同
　　
　　二、Ansible的安装和配置前准备
　　
　　通过yum安装Ansible，需要配置epel源。ansible依赖于Python 2.6或更高的版本、paramiko、PyYAML及Jinja2。
[root@c7node1 ~]# yum install ansible　　
# RHEL/CentOS，需要配置 EPEL
　　ansible通过ssh实现配置管理、应用部署、任务执行等功能，因此，需要事先配置ansible端能基于密钥认证的方式联系各被管理节点。
　　试验使用的是一台centos 7，两台cento 6，分别配置主机名为下列：
　　c7node1.wlw.com     IP:172.16.88.11
　　C6node1.wlw.com     IP:172.16.88.22
　　C6node2.wlw.com     IP:172.16.88.33
　　修改方法为：
[root@c7node1 ~]# hostnamectl set-hostname C7node1.wlw.com　　
[root@C6node1 ~]# vim /etc/sysconfig/network
　　
HOSTNAME=C6node1.wlw.com
　　
[root@C6node2 ~]# vim /etc/sysconfig/network
　　
HOSTNAME=C6node2.wlw.com
　　分别为所有主机密钥授权：
[root@c7node1 ~]# ssh-keygen -t rsa　　
[root@c7node1 .ssh]# pwd
　　
/root/.ssh
　　
[root@c7node1 .ssh]# ls
　　
id_rsa  id_rsa.pub
　　#生成密钥和公钥
[root@c7node1 .ssh]# cd ~/.ssh　　
[root@c7node1 .ssh]# ssh-copy-id -i id_rsa.pub root@172.16.88.11
　　
[root@c7node1 .ssh]# ssh-copy-id -i id_rsa.pub root@172.16.88.22
　　
[root@c7node1 .ssh]# ssh-copy-id -i id_rsa.pub root@172.16.88.33
　　
#把服务器中的公钥分配复制到对应主机~/.ssh/authorized_keys文件中，这样就能实现密钥授权，无需密码既可以登陆
　　注释:
　　1.在首次连接或者重装系统之后会出现检查 keys 的提示
　　The authenticity of host '192.168.0.5 (192.168.0.5)' can't be established. ECDSA key fingerprint is 05:51:e5:c4:d4:66:9b:af:5b:c9:ba:e9:e6:a4:2b:fe. Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?
　　解决办法:
　　vim /etc/ansible/ansible.cfg 或者 ~/.ansible.cfg
　　[defaults]
　　host_key_checking = False 也可以通过设置系统环境变量来禁止这样的提示
　　export ANSIBLE_HOST_KEY_CHECKING=False
　　2.在使用 paramiko 模式时,主机 keys 的检查会很慢
　　3.默认情况下 Ansible 会记录一些模块的参数等信息到每个被控端的 syslog 日志文件里,除非
　　在任务或者剧本里设置了 no_log: True 会不记录日志
　　
　　三、Ansible命令参数介绍
　　ansible <host-pattern（all，*：代表所有主机）> [-f forks] [-m module_name（默认：command） ] [-a arg（key=value ）]
　　－m ：要执行的模块，默认为command
　　－a ：模块的参数，一般为key＝value
　　－C ：只是测试一下会改变什么内容,不会真正去执行
　　－f ：fork多少个进程并发处理,默认5
　　－s ：sudo运行
　　－U ：udo到哪个用户,默认为root
　　--list-host：只打印有哪些主机会执行这个 playbook 文件,不是实际执行该 playbook
　　--limit:指定运行时排除的主机
　　－v ：verbose mode (-vvv for more, -vvvv to enable connection debu gging)
　　ansible-doc: Show Ansible module documentation
　　-l, --list          列出所有可用模块
　　-s, --snippet        查看模块的详细信息
　　四、Ansible主机清单Inventory
　　Ansible 通过读取默认的主机清单配置/etc/ansible/hosts,可以同时连接到多个远程主机上执行任务, 默认路径可以通过修改 ansible.cfg 的 hostfile 参数指定路径。[ ]表示主机的分组名,可以按照功能、系统等进行分类,便于对某些主机或者某一组功能相同的主机进行操作
[root@c7node1 ansible]# vim /etc/ansible/hosts　　
[targets]
　　
localhost     ansible_connection=local
　　
wlw.com ansible_connection=ssh ansible_ssh_user=root ansible_ssh_prot=234
　　
#指定本地主机通过local本地连接，指定wlw.com主机通过ssh且用户为root连接,且端口ssh端口为234
　　
wlw ansible_ssh_port=5555 ansible_ssh_host=192.168.1.50
　　
#设置主机别名为wlw，这里的设置在执行返回结果的时候不会显示ip地址，会显示定义的别名，别名也可以给其他组引用
　　
www[01:50].wlw.com
　　
db-[a:g].wlw.com
　　
#支持通配符匹配，会替换程www01 ~ www50 , db-a ~ db-g
　　
[atlanta]
　　
host1 http_port=80 maxRequestsPerChild=800
　　
host1 http_port=80 maxRequestsPerChild=800
　　
#为每个主机单独指定一些变量,这些变量随后可以在 playbooks 中使用
　　
[atlanta:vars]
　　
server=http
　　
#为一个组指定变量,组内每个主机都可以使用该变量
　　
[group1]
　　
host1
　　
[group2]
　　
host2
　　
[group:children]
　　
group1
　　
group2
　　
#这里是group1组包含了定义为别名的主机host1，然后group包含了group1和group2两个组的所有主机
　　
[web]
　　
172.16.88.11
　　
172.16.88.22
　　
[db]
　　
172.16.88.22
　　
172.16.88.33
　　ansible基于ssh连接inventory中指定的远程主机时，还可以通过参数指定其交互方式参数：
　　ansible_ssh_host：指定主机别名对应的真实 IP，如：251 ansible_ssh_host=183.60.41.251，
　　随后连接该主机无须指定完整 IP，只需指定 251 就行
　　ansible_ssh_port：指定连接到这个主机的 ssh 端口，默认 22
　　ansible_ssh_user：连接到该主机的 ssh 用户
　　ansible_ssh_pass：连接到该主机的 ssh 密码（连-k 选项都省了），安全考虑还是建议使用私钥
　　或在命令行指定-k 选项输入
　　ansible_sudo_pass：sudo 密码
　　ansible_sudo_exe(v1.8+的新特性):sudo 命令路径
　　ansible_connection：连接类型，可以是 local、ssh 或 paramiko，ansible1.2 之前默认为 param
　　iko
　　ansible_ssh_private_key_file：私钥文件路径
　　ansible_shell_type：目标系统的 shell 类型，默认为 sh,如果设置 csh/fish，那么命令需要遵循
　　它们语法
　　ansible_python_interpreter：python 解释器路径，默认是/usr/bin/python，但是如要要连*BSD
　　系统的话，就需要该指令修改 python 路径
　　ansible_*_interpreter：这里的"*"可以是 ruby 或 perl 或其他语言的解释器，作用和 ansible_p
　　ython_interpreter 类似
　　五、Ansible常用模块及其常用选项
　　ping:测试模块，可以测试主机的状态，不用带参数
[root@c7node1 ansible]# ansible all -m ping　　
172.16.88.22 | success >> {
　　
    "changed": false,
　　
    "ping": "pong"
　　
}
　　
172.16.88.11 | success >> {
　　
    "changed": false,
　　
    "ping": "pong"
　　
}
　　
172.16.88.33 | success >> {
　　
    "changed": false,
　　
    "ping": "pong"
　　
}
　　command：执行命令,这个模块并不支持 shell 变量和管道等,若想使用 shell 来执行模块,请使用-m 参数指定 shell 模块
[root@c7node1 ansible]# ansible all -m command -a 'hostname'　　
172.16.88.11 | success | rc=0 >>
　　
c7node1.wlw.com
　　
172.16.88.33 | success | rc=0 >>
　　
C6node2.wlw.com
　　
172.16.88.22 | success | rc=0 >>
　　
C6node1.wlw.com
　　
# command模块要执行命令无须为key=value格式，而是直接给出要执行的命令即可,上面命令等同于nsible all -a 'hostname'
　　shell:切换到某个shell执行指定的指令，参数与command相同
[root@c7node1 tmp]# ansible web -m shell -a "echo 'shell moudel' | tee /tmp/shell"　　
172.16.88.33 | success | rc=0 >>
　　
shell moudel
　　
172.16.88.11 | success | rc=0 >>
　　
shell moudel
　　
[root@c7node1 tmp]# cat /tmp/shell
　　
shell moudel
　　user:系统用户管理
　　-a "name='用户名' state={present|absent}（present创建，absent删除） system={yes|no}'创建为系统用户' uid='指定uid' shell='指定shell' home='指定家目录'"
[root@c7node1 ansible]# ansible web -m user -a 'name=test uid=299 home=/home/testhome shell=/bin/csh system=yes state=present'　　
172.16.88.11 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "comment": "",
　　
    "createhome": true,
　　
    "group": 299,
　　
    "home": "/home/testhome",
　　
    "name": "test",
　　
    "shell": "/bin/csh",
　　
    "state": "present",
　　
    "system": true,
　　
    "uid": 299
　　
}
　　
[root@c7node1 ansible]# tail -1 /etc/passwd
　　
test:x:299:299::/home/testhome:/bin/csh
　　group：系统组管理
　　-a "name='组名' state={present|absent}（present创建，absent删除） system={yes|no}（创建为系统用户） gid='指定gid'
[root@c7node1 home]# ansible web -m group a 'name=testgroup state=present system=yes'　　
172.16.88.11 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "gid": 997,
　　
    "name": "testgroup",
　　
    "state": "present",
　　
    "system": true
　　
}
　　
[root@c7node1 home]# tail -1 /etc/group
　　
testgroup:x:997:
　　cron：制定计划任务
　　-a "name='计划任务名' minute='指定分钟' job='执行的任务' user='执行的用户' state={present|absent}（present创建，absent删除）"
[root@c7node1 ~]# ansible web -m cron -a "name='web server back' minute=*/2 job='date >/tmp/data.ts' user=root state=present"　　
172.16.88.11 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "jobs": [
　　
        "web server back"
　　
    ]
　　
}
　　
[root@c7node1 ~]# crontab -l
　　
#Ansible: web server back
　　
*/2 * * * * date >/tmp/data.ts
　　
[root@c7node1 tmp]# cat data.ts
　　
Tue Oct 20 04:28:01 EDT 2015
　　copy:复制文件到远程主机
　　-a "backup={yes|no}(覆盖前备份) dest='目标位置' src='源位置' mode='指定权限' owner='指定属主' group='指定属组'"
[root@c7node1 tmp]# touch /tmp/Centos7file　　
[root@c7node1 tmp]# ansible all -m copy -a 'src=/tmp/Centos7file dest=/tmp/ mode=777 owner=mail group=mail'
　　
172.16.88.11 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "checksum": "da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709",
　　
    "dest": "/tmp/Centos7file",
　　
    "gid": 12,
　　
    "group": "mail",
　　
    "mode": "0777",
　　
    "owner": "mail",
　　
    "path": "/tmp/Centos7file",
　　
    "secontext": "unconfined_u:object_r:user_tmp_t:s0",
　　
    "size": 0,
　　
    "state": "file",
　　
    "uid": 8
　　
}
　　
[root@C6node2 ~]# ll /tmp/Centos7file
　　
-rwxrwxrwx. 1 mail mail 0 10月 20 16:37 /tmp/Centos7file
　　file：设置文件属性，如果对应文件或目录不存在则创建
　　-a "path='指定文件，绝对路径' mode='指定权限' owner='指定属主' group='指定属组' state={directory|link|hard|present|absent}"
　　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，需要额外指定，src：被链接的源文件路径，dest：被链接到的路径
　　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
[root@c7node1 ~]# ansible web -m file -a "dest=/tmp/test mode=600 owner=root group=root state=directory"　　
192.168.0.11 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "gid": 0,
　　
    "group": "root",
　　
    "mode": "0600",
　　
    "owner": "root",
　　
    "path": "/tmp/test",
　　
    "secontext": "unconfined_u:object_r:user_tmp_t:s0",
　　
    "size": 6,
　　
    "state": "directory",
　　
    "uid": 0
　　
}
　　
[root@c7node1 ~]# ll -d /tmp/test
　　
drw-------. 2 root root 6 Oct 20 08:10 /tmp/test
　　yum
　　-a "name='服务' state={present|latest|absent}（present：安装服务，但不更新，latest：安装最新服务，absent：卸载服务）"
[root@c7node1 tmp]# ansible db -m yum -a "name='mysql-server' state=latest"　　
172.16.88.33 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "msg": "",
　　
    "rc": 0,
　　
    "results": [
　　
        安装详细信息
　　
    ]
　　
}
　　
[root@C6node2 mnt]# rpm -q mysql-server
　　
mysql-server-5.1.73-3.el6_5.x86_64
　　service
　　-a "name='服务' state={started|stopped|restarted}"
[root@c7node1 tmp]# systemctl status httpd　　
httpd.service - The Apache HTTP Server
　　
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; disabled)
　　
   Active: inactive (dead)
　　
[root@C6node2 mnt]# /etc/init.d/httpd status
　　
httpd 已停
　　
root@c7node1 tmp]# ansible web -m service -a 'name=httpd state=started'
　　
172.16.88.33 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "name": "httpd",
　　
    "state": "started"
　　
}
　　
172.16.88.11 | success >> {
　　
    "changed": true,
　　
    "name": "httpd",
　　
    "state": "started"
　　
[root@c7node1 tmp]# systemctl status httpd
　　
httpd.service - The Apache HTTP Server
　　
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; disabled)
　　
   Active: active (running) since 二 2015-10-20 05:03:32 EDT; 2min 12s ago
　　
Main PID: 4193 (httpd)
　　
[root@C6node2 mnt]# /etc/init.d/httpd status
　　
httpd (pid  2770) 正在运行...
　　
#这里可以看出管理服务可以同时对Centos6和Centos7执行
　　script：运行脚本，脚本可以没有执行权限
　　-a '/path/to/script'
　　setup：收集主机信息
[root@c7node1 tmp]# ansible web -m setup　　
#搜集主机的所有系统信息
　　
[root@c7node1  tmp]# ansible all -m setup --tree /tmp/facts
　　
#搜集系统信息并以主机名为文件名分别保存在/tmp/facts 目录
　　
[root@c7node1  tmp]# ansible all -m setup -a 'filter=ansible_*_mb'
　　
#搜集和内存相关的信息
　　
[root@c7node1  tmp]# ansible all -m setup -a 'filter=ansible_eth[0-2]'
　　
#搜集网卡信息