Ansible自动化运维工具阐述及配置实现

Posted 2020-08-27

什么是ansible

ansible是一个轻量级的运维管理工具 ， 基于Python研发 。可实现对系统的批量管理配置、程序的批量部署、批量的运行命令等功能。 仅需在任意管理主机安装 ansible 程序即可实现批量管理被管控主机且被管控的主机无需客户端。 我们在安装ansible时一定要依托epel源来安装（推荐阿里云），并且在线用yum安装。它基于python开发所以得解决ansible对python编程的各种依赖。

ansible 特性

1、模块化：调用特定的模块，完成特定的任务； 
2、基于Python语言研发主要模块由Paramiko, PyYAML和Jinja2三个核心库实现； 
3、部署简单：agentless； 
4、支持自定义模块，使用任意编程语言； 
5、强大的playbook机制； 
6、具有幂等性；

ansible 基本架构

Modules：模块化 
Core Modules 核心模块 
Customed Modules 自定义模块 
Host Iventory 主机库清单，定义要管理的主机 
Files 可以通过配置文件来实现 
CMDB 也可以通过外部存储来实现 
PlayBooks 剧本，定义每个主机所扮演的角色 
Hosts 哪些主机 
Roles 哪些角色 
Connection Plugins：连接插件，主要连接各管控主机 
Email 
Loggin 
Other

注意，ansible不是服务！千万也不用去想服务的概念

安装及程序环境： 

程序： 
ansible 
ansible-playbook 
ansible-doc 
配置文件： 
/etc/ansible/ansible.cfg 
主机清单： 
/etc/ansible/hosts 
插件目录： 
/usr/share/ansible_plugins/ 


主机清单说明

vim /etc/ansible/hosts
# Ex 1: Ungrouped hosts, specify before any group headers.
直接给出主机，IP主机名都可以
## green.example.com
## blue.example.com
## 192.168.100.1
## 192.168.100.10
# Ex 2: A collection of hosts belonging to the ‘webservers‘ group
把几个主机分组，用中括号定义组名
## [webservers]
## alpha.example.org ...
## 192.168.1.100 ...
# If you have multiple hosts following a pattern you can specify
对主机进行通配001:006表示到一个范围
## www[001:006].example.com 
# Ex 3: A collection of database servers in the ‘dbservers‘ group
定义一组数据库服务器
## [dbservers]
## db02.intranet.mydomain.net ...
## 10.25.1.56 ...

基本使用入门，获取模块列表

ansible -doc -l 获取模块列表
ansible-doc -s MOD_NAME 获取指定模块帮助信息

以ping模块为例，测试

[[email protected] ~]# ansible webserver -m ping 
                    //我是定义了webserver组
    172.16.5.103 | UNREACHABLE! => {
        "changed": false, 
        "msg": "Failed to connect to the host via ssh.", 
        "unreachable": true
    }
    172.16.5.102 | UNREACHABLE! => {
        "changed": false, 
        "msg": "Failed to connect to the host via ssh.", 
        "unreachable": true
    }
以上的测试结果提示没有通过ssh连接到主机，所以我们得配置基于ssh的公钥认证
因为ansible是基于ssh进行认证的
也可以这样：
ansible all -m ping --ask-pass -c paramiko //你懂的

设置 SSH 公钥认证，并把生成的公钥拷贝到任意N个主机，实现无密码操作

在Ansible服务端生成密钥，并且复制公钥到节点中。
[email protected] ~]#ssh-keygen //一路回车，文件生成路径root/.ssh/
使用ssh-copy-id命令来复制Ansible公钥到节点中。
ssh-copy-id -i [email protected]172.16.5.102/103/105 //见笑了

以ping模块再次测试

[[email protected] ~]# ansible all -m ping
172.16.5.103 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
172.16.5.102 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
172.16.5.105 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
[[email protected] ~]# 
ok成功......

常用模块举例说明1

常用模块：
ping：探测目标主机是否存活；
    举例： ansible all -m ping
command：在远程主机执行命令；
    举例：ansible all -m command -a "ifconfig"
    举例：ansible all -m command -a "useradd centos"
shell：在远程主机上调用shell解释器运行命令，支持shell的各种功能，如管道等
    举例：ansible all -m shell -a "echo centos |passwd --stdin centos"
copy：复制文件，给定内容生成文件，mode, owner, group,follow， ...
    拷贝文件
    举例：ansible all -m copy -a "src=/etc/fstab dest=/tmp/fstab.ansible mode=640"
    生成文件
    举例：ansible all -m copy -a "content=‘hell\nworld\n‘ dest=/tmp/fstab.ansible mode=640"
file：设置文件属性
    更改文件属主
    举例：ansible all -m file -a "path=/tmp/fstab.ansible owner=centos"
    删除文件
    举例：ansible all -m file -a "path=/tmp/fstab.ansible state=absent" 
    state 用来定义目标文件状态的
    创建指定文件空目录
    举例：ansible all -m file -a "path=/tmp/dir.ansible state=directory" 
    链接文件
    举例：ansible all -m file -a "path=/tmp/test.ansible.link src=/tmp/test.ansible 
    state=link" 
fetch:从远程主机拉取一个文件
    ansible是用来管理多节点的，从远程拉取多个文件到目标主机显然不近乎仁义。所以用scp就能搞定。略过

常用模块举例说明2

cron：用来管理crontab的周期性任务
    定义一个任务
    举例：ansible all -m cron -a "minute‘*/5‘ job=‘/usr/sbin/ntpdate 10.1.0.1 &>/dev/null‘ 
         name=‘sync time‘"
         crontab -l 
    删除一个任务
    举例：ansible all -m cron -a "name=‘sync time‘ state=absent"
    只删除用ansible定义的名
hostname：定义主机名
    举例：
yum：使用yum包管理器，完成程序包管理 
    举例：ansible all -m yum -a "name=httpd" 安装
    举例：ansible all -m yum -a "name=httpd state=absent" 删除
service：控制服务，控制服务是否开机自动启动
    举例：ansible all -m service -a "name=httpd state=started enbaled=true" 
group:添加或者删除组
    举例：
user:管理组账号
    举例：
setup：收集远程各主机的各种属性之和
    举例：ansible all -m setup
以上内容就到这里，我们该定义一个剧本了

定义一个PlayBook，我们来唱剧本

playbook是由一个或多个”play”组成的列表。play的主要功能在于将事先归为一组的主机装扮成事先通过ansible中的task定义好的角色。从根本上来将，所谓的task无非是调用ansible的一个module。将多个paly组织在一个playbook中，即可以让他们联通起来按事先编排的机制同唱一台大戏。 
YAML是用来写配置文件的，接下来的配置文件都是以yaml为后缀

[root@Centos6 ~]# yum info PyYAML
核心元素：
    Tasks：任务，由模块定义的操作的列表；
    Variables：变量
    Templates：模板，即使用了模板语法的文本文件；
    Handlers：由特定条件触发的Tasks；
    Roles：角色；自包含，有完整独立实体
playbook的基础组件：
        Hosts：运行指定任务的目标主机，可多个；
        remote_user：在远程主机以哪个用户身份执行；
            sudo_user：非管理员需要拥有sudo权限；
        tasks：给出任务列表，执行完一个，执行第二个
            模块，模块参数：
                格式：
                    (1) action: module arguments //任务执行过程 
                    (2) module name: arguments //指定运行的模块

示例；利用playbook指挥三台主机都创建mygrp组

[[email protected] ~]# vim group.yaml 
- hosts: all //任务运行在所有主机
  remote_user: root //在远程主机以哪个用户执行
  tasks: //任务列表1
  - name: install a group //任务名
    group: name=mygrp system=true //调用group模块创建组mygrp
  - name: install a user //任务名
    user: name=user1 group=mygrp system=true //创建user1 组mygrp
- hosts: webserver //任务运行在webserver组内的主机
  remote_user: root //在远程主机以哪个用户执行
  tasks: //任务列表2
   - name: install httpd package //任务名
     yum: name=httpd //调用yum模块安装httpd
   - name: start httpd service //任务名
     service: name=httpd state=started //调用service模块启动服务
    检查语法，测试运行
annsible-playbook --syntax-check group.yaml
annsible-playbook --list-hosts --list-tasks group.yaml

示例；利用playbook指挥webserver组内主机安装httpd并监听8080端口

vim httpd.yaml
- hosts: webserver
  remote_user: root
  tasks:
  - name: install httpd package
    yum: name=httpd state=latest
    tags: installpkg //指明跑某个标签 -t installpkg
  - name: install conf file
    copy: src=/root/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf
    tags: installconf //指明跑某个标签 -t installconf
    notify: restart httpd service  通知给《===httpd
  - name: start httpd service
    service: name=httpd state=started
  handlers: //处理器，也是任务，但是在一定条件下触发
  - name: restart httpd service //handlers名字
    service: name=httpd state=restarted
语法检查，测试运行
annsible-playbook --syntax-check  -t installconf  --list-tags httpd.yaml
annsible-playbook --syntax-check httpd.yaml
annsible-playbook --list-hosts --list-tasks httpd.yaml

注意： 
handlers：是指在一定条件下触发，指明在一个需要让别人重启服务才生效的任务上使用notify，通知一定是handlers名字 
tags：只执行playbook中指定的tags标签，满足部分需要，多个任务可指明一个同tags 
也可以一次调用两个标签，如下 
annsible-playbook -t installconf，installpkg httpd.yaml

自定义变量Variables，可自定义安装任意程序包

[[email protected] ~]# cat name.yaml 
- hosts: webserver
  remote_user: root
  vars: 
  - pkgname: memcached //playbook中使用的变量Variables
  tasks:
  - name: install a package
    yum: name={{ pakgname }} state=present //自定义变量
[[email protected] ~]# 
语法测试
ansible-playbook --syntax-check name.yaml 
ansible-playbook -e pkgname=httpd/vsftpd/ name.yaml 
注意：在执行时命令行中给出的值要优先于playbook内置变量
如：ansible-playbook -e pkgname=httpd name.yaml
检查：rpm -ql httpd memcached

传递给主机单独变量，实现某些主机安装不同程序包

编辑主机清单在每个主机后面指定调用变量并赋值
vim /etc/ansible/hosts
[webserver]
172.16.5.102 pkgname=nginx
172.16.5.103 pkgname=httpd
[webserver:vars] //为一个组内不同主机定义相同变量，效果同上
webserver组内有一组变量vars，其中变量名是pkgname值是memcached
pkgname=memcached
vim name.yaml
    - hosts: webserver
      remote_user: root
      tasks:
      - name: install a package
        yum: name={{ pkgname }} state=present
语法测试
ansible-playbook --syntax-check name.yaml 

Inventory还可以使用参数： 
用于定义ansible远程连接目标主机使用的属性，而非传递给playbook的变量 
如： [webserver] 
172.16.5.102 ansible_ssh_user= ansible_ssh_pass ansible_sudo_pass 
不再是传递给playbook变量，而是主机本身。

playbook模版

模版本身是文本文件，内部嵌套有模板语言脚本（使用模板语言编写jinjia2） 
Jinja2 是仿照 Django 模板的 Python 模板语言。 它速度快，被广泛使用，并且提供了可选的沙箱模板执行环境保证安全。只介绍简单使用，不过多阐述，语言啊 
jinjia2是用来写模版文件的，接下来的模版文件都是以j2为后缀

语法格式：
        支持字面量：
        字符串：使用单引号或双引号； 
        数字：整数、浮点数；
        列表：[item1, item2, ...]
        元组：(item1, item2, ...)
        字典：{key1:value1, key2:value2, ...}
        布尔型：true/false              
        算术运算：
            +, -, *, /, //, %, **
        比较操作：
            ==, !=, >, <, >=, <=    
        逻辑运算：and, or, not 

基于模版把nginx配置文件对应的虚拟cpu值改成不是auto

安装nginx程序包，我们要使用nginx的配置文件当模版 
yum install nginx 
cp /etc/nginx/nginx.conf . 
vim nginx.conf 
worker_processes {{ ansible_processor_vcpus }}; //由auto改成这样 
vim nginx.yaml 
– hosts: webserver 
remote_user: root 
tasks: 
– name: copy a nginx file 
template: src=/root/nginx.conf dest=/tmp/nginx.conf 
语法测试 
ansible-playbook –syntax-check nginx.yaml

完整安装nginx程序，并调用nginx.conf.j2模版

vim nginx.yaml 
– hosts: nginxserver //指定组 
remote_user: root 
tasks: 
– name: install nginx package //安装nginx程序包 
yum: name=nginx state=latest //调用的yum模块 
– name: install conf file 
template: src=/root/nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx.conf //调用的配置文件模版 
tags: ngxconf //标签 
notfiy: reload nginx service //通知让标签干什么 
– name: start nginx service 
service: name=nginx state=started enabled=true //启动服务，并开机启动 
handlers: //触发器，当某个条件满足时将触发，也是任务 
– name: reload nginx service 
shell: /usr/sbin/nginx -s reload 
语法测试 
ansible-playbook –syntax-check nginx.yaml

使用when条件判断语句，判断基于不同发行版使用不同命令来重启nginx服务

vim nginx2.yaml
- hosts: all
  remote_user: root
  tasks:
- name: install nginx package
  yum: name=nginx state=latest
- name: start nginx service on CentOS6
  shell: service nginx start
  when: ansible_distribution == "CentOS" and ansible_distribution_major_version == "6"
- name: start nginx service
  shell: systemctl start nginx.service
  when: ansible_distribution == "CentOS" and ansible_distribution_major_version == "7"
语法测试
ansible-playbook --syntax-check nginx2.yaml 

基于字符串列表给出元素循环：迭代，需要重复执行的任务； 
对迭代项的引用，固定变量名为”item”，使用with_item属性给定要迭代的元素； 
元素列表有两种：字符串，字典

vim web.yaml
- hosts: webserver
  remote_user: root
  tasks:
  - name: install package
    yum: name={{ item }} state=latest
    with_items:
    - httpd
    - php
    - php-mysql
    - php-mbstring
    - php-gd
语法测试
ansible-playbook --syntax-check web.yaml 

基于字典列表给出元素循环：迭代，需要重复执行的任务； 
之前我们讲过我们要批量在组内的机器上创建用户是可以的。无非调用user模块并指明组就可以，但是在不同组内的机器上创建的，可能用户名与组名都是不相同的，那我们想要它都同样该怎么办呢？ 
这个时候我们就可以通过固定变量item来实现 增加两条name，一个指明用户，一个指明组名

vim creat.yaml
- hosts: webserver
  remote_user: root
  tasks:
  - name: creat groups //第一个任务
  yum: name={{ item }} state=latest
  with_items:
  - groupx1
  - groupx2
  - groupx3
  - name: creat users //第二个任务
user: name={{ item.name }} group={{ item.group }} state=present
  with_items: //元素列表
  - ｛name: ‘userx1‘, group: ‘groupx1‘｝ //name键值队
  - ｛name: ‘userx1‘, group: ‘groupx1‘｝ //name键值队
  - ｛name: ‘userx1‘, group: ‘groupx1‘｝ //name键值队
语法测试：ansible-playbook --check creat.yaml
注释：
item.name表示调用第一个键name里的值userx1
item.group表示调用第一个键group里的值groupx1

角色(自包含，按照目录结构来组织)

指定由哪些主机去对应的完成哪个已定义好的角色

roles是以特定的层级目录结构进行组织的tasks、variables、handlers、templates… 
role_name/ 
files/： 
存储由copy或script等模块调用的文件； 
tasks/： 
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； 
handlers/： 
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； 
vars/： 
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； 
templates/： 
存储由template模块调用的模板文本； 
meta/： 
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； 
default/： 
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；

举例：在webserver组内机器分别各自安装nginx，memcached，msql-server通过roles调用tasks 
创建目录 
mkdir -pv ./{nginx,memcached,httpd,mysql}/{files,templates,vars,handlers,meta,tasks,default}

安装nginx
1、在nginx目录tasks目录下创建main.yml文件
    [[email protected] tasks]# vim main.yml 
    - name: copy nginx package to remote host //先拷贝安装程序
      copy: src=nginx-1.10.1-1.el7.x86_64.rpm 
            dest=/tmp/nginx-nginx-1.10.1-1.el7.x86_64.rpm
      tags: cppkg
    - name: install nginx package //再安装程序包
      yum: name=/tmp/nginx-1.10.0-1.el7.nginx.x86_64.rpm  state=present
    - name: install conf file nginx.conf //然后提供配置文件
      template: src=nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
      tags: nginxconf //加了一个标签，按需执行
      notify: reload nginx service //通知标签要干什么，我们需要在handlers目录下创建触发器
    - name: install conf file default.conf //再提供nginx默认文件
      template: src=default.conf.j2 dest=/etc/nginx/conf.d/default.conf
      tags: nginxconf
      notify: reload nginx service 
    - name: start nginix service //启动服务
      service : name=nginx enabled=true state=started
2、在nginx目录handlers目录下创建main.yml文件
      [[email protected] handlers]# cat main.yml 
        - name: reload nginx service 
          service: name=nginx state=restarted
        [[email protected] handlers]# 
  3、拷贝nginx.conf文件到templates目录下做模版
        [[email protected] roles]# cp /etc/nginx/nginx.conf nginx/templates/nginx.conf.j2
        更改 worker_processes {{ ansible_processor_vcps }}; 
  4、拷贝default.conf文件到templates目录下做模版
          [[email protected] roles]# cp /etc/nginx/conf.d/default.conf nginx/default/default.conf.j2
          更改    listen       {{ nginxport }};  //变量定义
  5、nginx/vars目录下创建main.yml 调用变量
          写入 nginxport: "8090"
  6、在ansible目录下创建nginx.yml文件来调用以上各种组织好的nginx角色
          [[email protected] roles]# vim nginx.yml
                - hosts: webserver
                  remote_user: root
                  roles: //定义角色
                  - ｛ role: nginx, ngxport: 8080 ｝//即能调角色，又能向角色传变量
                  - nginx //角色调用
  7、编辑ansible.cfg文件启用roles_path让roles去找所定义的文件
          [[email protected] ansible]# vim ansible.cfg 
          启用把前面注释去掉 roles_path    = /etc/ansible/roles
8、要注意，避免错误，最好定义好文件后各自做个语法测试
9、然后就可以让剧本跑一遍了
10、确保你的系统selinux是disabled，不然服务起不来
     ansible-playbook --syntax-check nginx.yml

安装memcached
[[email protected] memcached]# ls ../memcached/*
../memcached/handlers:
main.yml
- name: reload memcached
  service: name=memcached state=restarted
../memcached/tasks:
main.yml
- name: install memcached
  yum: name=memcached state=latest
- name: install conf file
  template: src=memcached.j2 dest=/etc/sysconfig/memcached
  tags: mcconf
  notify: reload memcached
- name: start memcached service 
  service: name=memcached state=started enabled=true
../memcached/templates:
memcached.j2
    PORT="11211"
    USER="memcached"
    MAXCONN="1024"
    CACHESIZE="{{ ansible_memtotal_mb //4 }}"
    OPTIONS=""
[[email protected] memcached]# 

安装mysql
vim mysql/tasks/main.yml 
mysql/tasks:
main.yml
- name: install mysql-server
  yum: name=mysql-server state=latest
  when: ansible_distribution == "Centos" and ansible_distribution_major_version == "6"
- name: install mariadb-server
  yum: name=mariadb-server state=latest
  when: ansible_distribution == "Centos" and ansible_distribution_major_version == "7"
- name: start mysql service
  service: name=mysqld state=started
  when: ansible_distribution == "Centos" and ansible_distribution_major_version == "6"
- name: start mariadb service
  service: name=mariadb state=started
  when: ansible_distribution == "Centos" and ansible_distribution_major_version == "7"
[[email protected] ansible]# vim mysql.yml 
    - hosts: webserver
      remote_user: root
      roles:
      - mysql
语法测试：
ansible-playbook --syntax-check  mysql.yml

done！！！

以上配置环境皆基于CentOS 7.2来实现并完成。

如有错误请指出，我们共同学习......

本文出自 “51eA” 博客，请务必保留此出处http://51eat.blog.51cto.com/11892702/1891709