Ansible 快速入门

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ansible

2023-09-08

Ansible 是自动化运维领域一款常用的服务器集群管理工具，他有丰富的文档和活跃的社区。

与同类型的竞品开源工具SaltStack/Puppet 相比，各有特色。可参考：

https://www.edureka.co/blog/chef-vs-puppet-vs-ansible-vs-saltstack/
https://www.educba.com/saltstack-vs-ansible/

本文旨在让读者快速掌握或回顾 Ansible 的一些概念和用法，所以并不会涉及细节的东西。如想进一步掌握，可阅读 Ansible 的官方文档。

Ansible的介绍

Ansible是一款简单的运维自动化工具，只需要使用ssh协议连接就可以来进行系统管理，自动化执行命令，部署等任务。

特点

1、ansible不需要单独安装客户端，也不需要启动任何服务
2、ansible是python中的一套完整的自动化执行任务模块
3、ansible playbook 采用yaml配置，对于自动化任务执行过程一目了然
3、ansible 执行任务时幂等的。

重要概念

控制机

安装ansible 的机器，截止目前2.9，只支持Linux 和 Mac 作为控制机，不支持 Windows。配置文件默认路径/etc/ansible/ansible.cfg。

官方文档：配置文件字段详解

被控机

在 ansible hosts 清单里的机器，控制机可ssh 登录。ssh 登录时，可使用用户名密码或私钥公钥登录。

清单（Inventory）

Ansible管理主机的清单，可ip、hostname，可分组控制。默认是 /etc/ansible/hosts文件，可使用 -i <path> 参数在命令行中指定。

配置文件中，清单可以是文件或目录。当是目录的时候，ansible会合并目录中所有的静态清单和动态清单的数据。
官方文档：如何构建清单文件
清单理解：Ansible_静态和动态清单文件管理

集合（Collections）

一种ansible 的分发格式，包含剧本、角色、模块和插件。

模块（Modules）

Ansible执行命令的功能模块，执行代码的基本单元。Ansible2.3版本为止，共有1039个模块。还可以自定义模块。

官方文档：可用模块列表

任务（Tasks）

ansible 执行的任务单元。

剧本（Playbooks）

任务剧本（又称任务集），编排定义Ansible任务集的配置文件，由Ansible顺序依次执行，可重复执行，yaml格式。

官方文档：编写playbook的技巧

ansible

是ansible的命令工具，核心执行工具；一次性或临时执行的操作都是通过该命令执行。

Plugins

插件，模块功能的补充，常有连接类型插件，循环插件，变量插件，过滤插件，插件功能用的较少。

官方文档：插件列表

API

提供给第三方程序调用的应用程序编程接口。

API 文档: ansible runner

变量

清单文件中的变量：

[all:vars]
foo1=bar
foo2=bar2

[group1]
host1
host2

[group1:vars]
foo3=bar3
PlayBook

Playbook 中的变量：

---
- hosts: all
  vars:
    http_port: 80
  vars_prompt:
    - name: service_name
      prompt: "Which service do you want to remove?"
      private: no
  vars_files:
    - /vars/external_vars.yml

角色专用变量，一般位于 defaults/main.yml 或者 vars/ 目录下。官方文档，角色（Roles）

ansible 内部自定的变量，可以通过下面命令查看：

$ ansible hostname -m setup
{
    "ansible_all_ipv4_addresses": [
        "REDACTED IP ADDRESS"
    ],
    "ansible_all_ipv6_addresses": [
        "REDACTED IPV6 ADDRESS"
    ],
    "ansible_apparmor": {
        "status": "disabled"
    },
    "ansible_architecture": "x86_64",
    "ansible_bios_date": "11/28/2013"
        ......
}

变量作用域

ansible 的变量作用域主要有 3 种：

Global：ansible 配置文件，环境变量，命令行
Play：playbook vars, vars_prompt, vars_files; role defaults, vars
Host: Inventory 中定义的的 host vars; facts

变量使用

ansible 允许你在各处通过 jinja2 的语法使用变量。jinja2 是一个用 Python 开发的模版引擎，本身并不复杂，核心东西就 3 个：变量的输出，控制流，过滤器。

需要注意的是，在 Ansible 中如果你要使用 jinja2 的语法去引用一个变量，必须用双引号内使用。

- hosts: all
  vars:
    deploy_path: "{{ home_dir }}/apps"

比如我们想根据各种上下文生成 nginx 的配置文件，可以通过 template 命令来渲染。首先定一个模版文件 nginx.conf.j2

server {
  server_name {{ server_name }};
  listen 80;
  
  location / {
    try_files $uri $uri/ /index.html;
  }
}

我们希望这个配置文件可以覆盖默认的 nginx 配置：

- hosts: nginx
  vars:
    server_name: gio.com
    nginx_user: nginx
    nginx_group: "{{ nginx_user }}"
  tasks:
    - name: generate nginx config file
      template:
        src: nginx.conf.j2
        dest: /etc/nginx/nginx.conf
        owner: "{{ nginx_user }}"
        group: "{{ nginx_group }}"
      become: yes

Ansible 应用

命令行方式

ansible [pattern] -m [module] -a "[module options]"

pattern 匹配主机的模式
-m 指定调用的模块
-a 模块需要的参数

更多参考官方文档

playbook 方式（yaml配置文件）

ansible-playbook <playbook name>.yml

一个完整的playbook，一般包括三部分：基本信息和变量、task列表、handlers列表；
每个 task 的目标在于执行一个 moudle，通常是带有特定的参数来执行，在参数中可以使用变量；
每一个 task 必须有一个名称 name，这样在运行 playbook 时，从其输出的任务执行信息中可以很好的辨别出是属于哪一个 task 的。
module 格式为 module: options；

更多参考官方文档

---
- hosts: webservers     # 要执行的主机组，多个时逗号分隔，all 为全部
  vars:                 # 自定义变量
    http_port: 80
    max_clients: 200
  remote_user: root     # 全局执行用户 

  tasks:                # 任务列表
  - name: ensure apache is at the latest version
    yum: pkg=httpd state=latest
  - name: write the apache config file
    template: src=/srv/httpd.j2 dest=/etc/httpd.conf
    notify:
    - restart apache
  - name: ensure apache is running
    service: name=httpd state=started

  handlers:             # 在发生改变时执行的操作  
    - name: restart apache
      service: name=httpd state=restarted

运行如下命令执行：

ansible-playbook test.yaml

使用 Role(角色)

统一管理playbook文件，可理解为一个标准的目录规范。可使用如下命令初始化一个角色目录：

ansible-galaxy init roles/role_nginx

整体目录结构如下：

.
├── nginx.yaml              # 主调用play文件
└── roles
    └── role_nginx
        ├── defaults        # 默认变量存放的目录，文件中定义了此角色使用的默认变量；
        │   └── main.yml
        ├── files           # 存放有copy或script等模块调用的文件；
        ├── handlers        # 存放相关触发执行器的目录；
        │   └── main.yml
        ├── meta            # 用于存放此角色元数据；
        │   └── main.yml
        ├── README.md
        ├── tasks           # 任务存放的目录；
        │   └── main.yml 
        ├── templates       # 存放template模块查找所需要的模板文件的目录；
        |   └── nginx.conf.j2
        ├── tests
        │   ├── inventory
        │   └── test.yml
        └── vars            # 变量存放的目录；
            └── main.yml

roles 同目录，创建调用 play文件，即可应用整个角色。

---
$ cat nginx.yaml 
- hosts: webservers
  remote_user: root
  roles:
    - role: role_nginx

角色文件的寻找目录：

play 文件同级目录的role同名目录
play 文件统计目录的roles 目标下
~/.ansible/roles 用户目录下
ansible.cfg 配置的角色目录下
/etc/ansible/roles 目录下
也可使用绝对路径配置角色

运行如下命令执行：

ansible-playbook nginx.yaml

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