Ansible 学习一之初识

Posted 2022-07-24 我只想躺平

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Ansible 学习一之初识相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、Ansible 是什么

下面仅仅Ansible的主要功能的一个简要的介绍，详细了解的话参考官网

Ansible 是一款自动化运维工具，可以实现批量系统配置、程序部署、运行命令等配置管理和应用部署的功能
Ansible 是基于 Paramiko 开发的，并且基于模块化工作，本身没有批量部署的能力，只是提供一种框架。真正具有批量部署的是 Ansible 所运行的相关模块
Ansible 不需要在远程主机上安装任何 Agent 端，因为它是基于 SSH 来和远程主机进行通讯的

二、Ansible 架构组件

Ansible的基本架构：

核心引擎：即 Ansible，是整个 Ansible 的核心
核心模块（core modules)：是 Ansible 自带的模块，使用这些模块将资源分发到被管理主机，使其执行特定任务或匹配特定状态
自定义模块（custom modules）：如果核心模块不能完成某种功能，可以添加自定义模块
插件（plugins）：用于完成模块功能的补充，包括连接插件、邮件插件等
连接插件（Connection plugins）：负责和被管理主机实现通信，除支持使用SSH连接外，还支持其它的连接方式
主机清单（host inventory）：定义 Ansible 管理的主机，默认是在 hosts 配置文件中定义节点，同时也支持自定义动态主机清单和指定配置文件路径
剧本（playbook）：定义 Ansible 任务的配置文件，可以将多个任务定义在一个剧本中，剧本执行支持多个任务，可以由控制主机运行多个任务，同时对多台远程主机进行管理

三、Ansible 相关术语

控制节点（Control node）：指安装了 Ansible 的主机，也叫 Ansible 服务器端、管理机
- Ansible 控制节点主要用于发布运行任务，执行控制命令
- Ansible 的程序都安装在控制节点上，控制节点需要安装Python和Ansible所需的各种依赖库
受控节点（Managed nodes）：也叫客户机，就是想用 Ansible 服务端执行任务的客户服务器
主机清单（Inventory）：受控节点的列表，就是所有要管理的主机列表。
- 主机清单文件 (hosts）：清单列表默认保存在host文件中，可以使用IP地址或者主机名来表示具体的管理主机和认证信息，并可以根据主机的用户进行分组；文件的路径为：/etc/ansible/hosts (YUM 安装的情况下)
- 默认的使用 hosts 文件定义主机列表，通过这个方式获得的被称为静态的获取主机清单，Ansible 还支持动态获取主机清单的方式 ( 后面再具体介绍 )
- 动态的获取主机清单的方式，支持使用单个或者多个 Inventory ，并且支持多种文件格式 ( Yaml 、Py 等 ) ( 后面再具体介绍 )
模块（Modules）：模块是 Ansible 执行特定任务的代码块。Ansible 现在默认自带450多个模块，Ansible Galaxy公共存储库则包含大约1600个模块。
任务（Task）：是在 Ansible 客户机上执行的操作。可以使用 ad-hoc 单行命令执行一个任务。
剧本 (Playbook)：是利用 YAML 标记语言编写的可重复执行的任务列表，Playbook 实现了任务的更便捷。
角色（roles）：角色是 Ansible 1.2 版本引入的新特性，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。

四、Ansible 对节点的要求

1、对管理主机的要求

Python2 版本则要求 2.6 或者 2.7，Python3 的版本则要求版本高于 3.5 (目前使用的大部分是Centos7，Python 默认是 2.7 的版本，是符号要求的)
Windows 主机是不可以做管理主机

2、对被节点主机的要求

对应 Python 的版本要求，和上面的管理节点的要求是一样的
我们使用 SSH 协议与节点通讯，默认是使用 Sftp 的方式，如果 Sftp不可用，可以中配置文件 ansible.cfg 中配置为 Scp 的方式

五、Ansible 安装

1、安装方式说明

Ansible安装方式很多，主要的安装方式有 --- YUM 安装、PIP 安装、源码安装、Apt-Get 方式等，常见的安装方式主要有两种 --- YUM 安装、PIP 安装，比较推荐的是 YUM 安装
YUM 安装会在 /etc 下生产一个 ansible 目录 ( 里面包括两个文件 --- ansible.cfg 和 hosts ，一个目录 roles )
PIP 安装的话中系统里面不会生产相关目录和文件，要去官网上下载 ansible.cfg 文件，并创建 hosts 文件和 roles 目录，创建之后使用 Ansible 的时候，会自动识别到这些目录和文件

2、常见安装方式示例


1、YUM 安装的方式
# ansible 的安装使用的是 epel 源码，首先必须安装 epel 源

[root@test220 ~]# yum -y install epel-release
[root@test220 ~]# yum -y install ansible

#  想要安装指定版本，先查看下YUM源里面包括哪些版本，命令 yum list ansible --showduplicates | sort -r  

[root@test220 ~]# ansible --version
ansible 2.9.27
  config file = /etc/ansible/ansible.cfg
  configured module search path = [u/root/.ansible/plugins/modules,  u/usr/share/ansible/plugins/modules]
  ansible python module location = /usr/lib/python2.7/site-packages/ansible
  executable location = /usr/bin/ansible
  python version = 2.7.5 (default, Aug  7 2019, 00:51:29) [GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39)]

[root@test220 ~]# ansible --help    #  ansible 命令查看帮助


2、PIP 安装的方式

[root@test238 ~]# curl https://bootstrap.pypa.io/pip/2.7/get-pip.py -o get-pip.py
[root@test238 ~]# python get-pip.py

[root@test238 ~]# yum install gcc glibc-devel zlib-devel rpm-build openssl-deve -y
[root@test238 ~]# yum install python-devel

[root@test238 ~]# yum install python-devel
[root@test238 ~]# ansible --version

六、Ansible 相关命令工具

命令	作用说明
/usr/bin/ansible	主程序，命令执行工具
/usr/bin/ansible-docusr/bin/ansible	主程序，命令执行工具查看配置文档，模块功能查看工具
/usr/bin/ansible-playbook	定制自动化任务，编排剧本工具
/usr/bin/ansible-pull	远程执行命令的工具
/usr/bin/ansible-vault	文件加密工具
/usr/bin/ansible-console	基于Console界面与用户交互的执行工具
/usr/bin/ansible-galaxy	下载/上传优秀代码或Roles模块的官网平台

七、Ansible Inventory内置参数

参数	用途
ansible_ssh_hosts	定义 hosts ssh 地址
ansible_ssh_port	定义 hosts ssh 端口
ansible_ssh_user	定义 hosts ssh 用户
ansible_ssh_pass	定义 hosts ssh 认证口令
ansible_sudo	定义 hosts sudo 用户
ansible_sudo_pass	定义 hosts sudo 口令
ansible_sudo_exe	定义 hosts sudo 路径
ansible_connection	定义 hosts 连接方式
ansible_ssh_shell_type	定义 hosts shell 类型
ansible_ssh_private_key_file	定义 hosts 私钥
ansible_python_interpreter	定义 hosts 任务执行 python 的路径
ansible_*_interpreter	定义 hosts 其他语言解析的路径

八、Ansible 相关目录和文件

安装后会生成的目录 ( YUM安装 )，如下
- 配置文件目录：/etc/ansible
- 执行文件目录：/usr/bin
- Lib库依赖目录：/usr/lib/python-$version/site-packages/ansible/
- Help文档目录：/usr/share/doc/ansible-$version/
- Man文档目录：/usr/share/man/man1/
安装后会生成的文件 ( YUM安装 )，如下
- Ansible 主配置文件：/etc/ansible/ansible.cfg
- Ansible 默认主机清单文件：/etc/ansible/hosts

九、Ansible 配置文件说明

1、配置文件的优先级

从上到下，优先级递减

  * ANSIBLE_CONFIG       首先，Ansible命令会先检查环境变量，及这个环境变量将指向的配置文件
  * ./ansible.cfg       其次，将会检查当前目录下的ansible.cfg配置文件
  * ~/.ansible.cfg     再次，将会检查当前用户home目录下的`.ansible.cfg`配置文件
  * /etc/ansible/ansible.cfg   最后，将会检查在安装Ansible时自动生成的配置文件

2、主配置文件


配置文件--- ansible.cfg ，包括好几块，一般也不会去修改它，这里列举几个常见的参数，我们理解其中的意思就可以了 
主要关注下 [dafaults] 相关的配置

[defaults]
inventory = /etc/ansible/hosts     #  主机列表配置文件
library = /usr/share/my_modules/   #  库文件存放目录
remote_tmp = $HOME/.ansible/tmp    #  临时py命令文件存放在远程主机目录
local_tmp = $HOME/.ansible/tmp     #  本机的临时命令执行目录
forks = 5            #  默认并发数
poll_interval = 15   #  异步执行任务时查询间隔，默认15s
sudo_user = root     #  默认sudo 用户
ask_sudo_pass = True #  每次执行ansible命令是否询问ssh密码
ask_pass = True      #  连接时提示输入ssh密码
remote_port = 22     #  远程主机的默认端口，生产中这个端口应该会不同
timeout = 10         #  SSH连接超时时间，默认10s
roles_path = /etc/ansible/roles  #  默认下载的 Roles存放的目录
log_path = /var/log/ansible.log  #  指定存储 Ansible日志的文件,Ansible 默认是不记录日志的
host_key_checking = False        #  检查对应服务器的 host_key，建议取消注释,也就是不会弹出

3、主机清单配置文件


###  /etc/ansible/hosts
通常用于定义要管理的主机的认证信息，配置成主机组的方式，具体基于使用哪种连接方式(主要有两种)

1、基于密码的连接    # (多种表示方式)  

  [webserver]
  172.16.1.11  ansible_ssh_port=22 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_apss="test123456"

  [db-server]
  172.16.1.20[1:3] ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass="123456"

  [mid-server]
  172.16.1.1[2:4]
  [webserver:vars]
  ansible_ssh_pass="123456"  

  #  此种方式必须明确把 ansible_ssh_pass 写进 hosts 文件中

2、 基于KEY 的连接(必须先配置 SSH 的免密登录 )    # (多种表示方式 )  

  [webserver]
  192.168.1.31:22

  [nginx]
  192.168.1.4[1:2]

  [k8s-node]
  node1 ansible_ssh_host=192.168.1.31 ansible_ssh_port=22
  node2 ansible_ssh_host=192.168.1.32 ansible_ssh_port=22
  node3 ansible_ssh_host=192.168.1.33 ansible_ssh_port=22

  [os-server:children]  #  os-server 组包括两个子组：apache 、nginx
  apache
  nginx

###   两种连接方式来运行 Ansible 的情况都有使用，一般情况下使用基于 KEY 的连接方式较多，后面的示例也采用这种方式

十、Ansible 之初体验

1、Ansible 的执行命令

Ansible 提供两种命令去完成任务
- ad-hoc 命令，可以解决一些简单的任务
- Ansible playbook，解决较复杂的任务
在学习 Ansible 之初，先来学习 ad-hoc 命令，只要是 ansible 命令

2、配置 SSH 互信

其实这里不是真正的 SSH 互信，只是 Ansible 管理机到被管理节点的单向互信
真正的 SSH 互信是两个节点能够相互免密登录，而这里不需要被管理节点免密登录到 Ansible 管理机


[root@test220 ~]# ssh-keygen -t rsa -P  -f ~/.ssh/id_rsa
[root@test220 ~]# ssh-copy-id root@10.6.2.238

[root@test220 ~]# ssh 10.6.2.238
Last login: Thu Mar 10 13:58:23 2022 from test238
[root@test238 ~]# hostname
test238
[root@test238 ~]# exit
logout
Connection to 10.6.2.238 closed.
[root@test220 ~]# hostname
test220

3、编辑 hosts 文件


[root@test220 ~]# cp /etc/ansible/hosts /etc/ansible/hosts.default
[root@test220 ~]# vim /etc/ansible/hosts
[tests]
10.6.2.238
10.6.2.239

4、Ansible 使用示例


1、Ansible 命令语法

  # 语法格式：ansible <group> -m <module> -a <arguments>
  <group> ：   主机组或者单个主机，或者 all
  <module> ：  指使用的模块名字
  <arguments>：这里是可选参数，看具体模块功能而定

2、简单使用示例

   [root@test220 ~]# ansible tests -m ping         #  ping 模块
   10.6.2.238 | SUCCESS => 
    "ansible_facts": 
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    , 
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
    
   10.6.2.239 | SUCCESS => 
    "ansible_facts": 
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    , 
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
   

   [root@test220 ~]# ansible tests -m command -a "hostname"       #  command 模块
   10.6.2.239 | CHANGED | rc=0 >>
   test239
   10.6.2.238 | CHANGED | rc=0 >>
   test238

   [root@test220 ~]# vim /root/test.sh
   #!/bin/bash
   date >> /root/date.txt

   [root@test220 ~]# ansible tests -m script -a "/root/test.sh"     #  script 模块
   10.6.2.239 | CHANGED => 
    "changed": true, 
    "rc": 0, 
    "stderr": "Shared connection to 10.6.2.239 closed.\\r\\n", 
    "stderr_lines": [
        "Shared connection to 10.6.2.239 closed."
    ], 
    "stdout": "", 
    "stdout_lines": []
   
   10.6.2.238 | CHANGED => 
    "changed": true, 
    "rc": 0, 
    "stderr": "Shared connection to 10.6.2.238 closed.\\r\\n", 
    "stderr_lines": [
        "Shared connection to 10.6.2.238 closed."
    ], 
    "stdout": "", 
    "stdout_lines": []
   

   [root@test220 ~]# ansible all -m command -a "cat /root/date.txt"    # 这里 all 就代表定义的所有主机
   10.6.2.239 | CHANGED | rc=0 >>
   Thu Mar 10 14:40:16 CST 2022
   10.6.2.238 | CHANGED | rc=0 >>
   Thu Mar 10 14:40:11 CST 2022

   #  说明：在 hosts 文件定义主机组的时候，节点定义书写的顺序，不代表着 ansible 命令执行后消息输出的顺序

   [root@test220 ~]# ansible 10.6.2.239 -m command -a "cat /root/date.txt"
   10.6.2.239 | CHANGED | rc=0 >>
   Thu Mar 10 14:40:16 CST 2022

   #  也可以像上面的写法，只写主机组中的其中一个主机，只会针对这个主机进行相关的操作

以上是关于Ansible 学习一之初识的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

自动化运维工具ansible--笔记一之简介安装/常用模块