自动运维工具 Ansible 实践与总结

2021-01-11 本文已影响0人 TimLi_51bb

ansible是一款自动化运维工具，基于Python开发，可以实现批量系统设置、批量程序部署、批量执行命令等功能。特点如下：

Ansible完全基于Python开发，要求python的版本为2.6以上。

Ansible丰富的内置模块，近600个模块完全满足日常功能所需

Ansible默认通过SSH协议管理机器，因此，客户端无需任何配置，管理端配置好后即可使用。

Ansible目前属于Redhat公司，最新版本为Ansible2.9。

应用环境：

应用代码自动化部署

系统管理配置自动化

支持持续交付自动化

支持云计算，大数据平台环境

批量任务执行可以写成脚本，不用分发到远程就可以执行

支持非root用户管理操作，支持sudo

使用python编写，维护更简单。

1.ansible的命令套件

安装完ansible后，ansible一共提供了七个指令，分别是：ansible、ansible-doc、ansible-galaxy、ansible-lint、ansible-playbook、ansible-pull、ansible-vault 。

（1）ansible

ansible是指令核心部分，其主要用于执行ad-hoc命令，即单条命令。默认后面需要跟主机和选项部分，默认不指定模块时，使用的是command模块。

（2）ansible-doc

该指令用于查看模块信息，常用参数有两个-l 和 -s ，具体如下：

例如，列出所有已安装的模块

# ansible-doc -l

查看具体某模块的用法，这里如查看command模块

# ansible-doc -s command

（3）ansible-galaxy

ansible-galaxy 指令用于方便的从https://galaxy.ansible.com/ 站点下载第三方扩展模块，可以形象的理解其类似于centos下的yum、python下的pip或easy_install 。

（4）ansible-lint

ansible-lint是对playbook的语法进行检查的一个工具。用法是ansible-lint playbook.yml 。

（5）ansible-playbook

该指令是使用最多的指令，其通过读取playbook 文件后，执行相应的动作，这个后面会做为一个重点来讲。

（6）ansible-pull

该指令使用需要谈到ansible的另一种模式：pull 模式，这和平常经常用的push模式刚好相反，其适用于以下场景：

有数量巨大的机器需要配置，即使使用非常高的线程还是要花费很多时间

要在一个没有网络连接的机器上运行Anisble，比如在启动之后安装。

（7）ansible-vault

ansible-vault主要应用于配置文件中含有敏感信息，又不希望被人看到，vault可以帮你加密/解密这个配置文件，属高级用法。主要对于playbooks里比如涉及到配置密码或其他变量时，可以通过该指令加密，这样我们通过cat看到的是一个密码串类的文件，编辑的时候需要输入事先设定的密码才能打开。这种playbook文件在执行时，需要加上 –ask-vault-pass参数，同样需要输入密码后才能正常执行。

注：上面七个指令，用的最多的只有两个ansible 和ansible-playbook ，这两个一定要掌握，其它五个属于拓展或高级部分。

2.ansible的执行模式

ansible执行自动化任务，分为两种执行模式：

（1）、命令行模式：单个模块，单条命令的批量执行。常用语测试环境。

（2）、playbook：这个可以理解成为面向对象的编程，就像上面举例那样可以把多个想要执行的任务放到一个playbook中，当然多个任务在事物逻辑上最好是有上下联系的。通过多个任务可以完成一个总体的目标，这就是playbook。常用于线上生产环境。

1、简单的主机和组

ansible的配置文件位于/etc/ansible目录下，主要有ansible.cfg、hosts文件。本节重点介绍主机与组定义文件/etc/ansible/hosts.

/etc/ansible/hosts最简单的格式如下：

[webservers]

[dbservers]

中括号中的名字代表组名，可以根据需求将庞大的主机分成具有标识的组，如上面分了两个组webservers和dbservers组；

主机(hosts)部分可以使用域名、主机名、IP地址表示；当然使用前两者时，也需要主机能反解析到相应的IP地址，一般此类配置中多使用IP地址；

2、指定主机范围

可在/etc/ansible/hosts文件中，指定主机的范围，示例如下：

[web]

www[01:50].ixdba.net

[db]

db[a:f].ixdba.en

3、主机变量

[web]

192.168.78.11 http_port=80

192.168.78.12 http_port=80

还可以改成这样：

[web]

192.168.78.11

192.168.78.12

[web:vars]

http_port=80

4、主机组变量

[webhost]

host1

host2

[dbhost]

host2

host3

[allhosts:children]

webhost

Dbhost

主机组可以包含主机组，主机的变量可以通过继承关系，继承到最高等级的组的变量。定义主机组之间的继承关系我们使用”:children”来表示

3.ansible的命令模式

命令行模式ansible常用选项

命令行模式是指ansible临时执行的一条或多条命令，并且不需要保存命令，对于复杂的命令后面会讲用playbook。在使用ansible时，就要提到模块，所有的命令执行都要依赖于事先写好的模块，默认安装好的ansible里面已经自带了很多模块，如：command、raw、shell、file、cron等，具体可以通过ansible-doc -l 进行查看。

ansible命令的常用选项：

-m MODULE_NAME：指定要执行的模块的名称，如果不指定-m选项，默认是COMMAND模块。

-a MODULE_ARGS,：指定执行模块对应的参数选项。

-k：提示输入SSH登录的密码而不是基于密钥的验证

-K：用于输入执行su或sudo操作时需要的认证密码。

-b：表示提升权限操作。

--become-method：指定提升权限的方法，常用的有 sudo和su，默认是sudo。

--become-user：指定执行 sudo或su命令时要切换到哪个用户下，默认是root用户。

-B SECONDS：后台运行超时时间

-C：测试一下会改变什么内容，不会真正去执行，主要用来测试一些可能发生的变化

-f FORKS,：设置ansible并行的任务数。默认值是5

-i INVENTORY：指定主机清单文件的路径，默认为/etc/ansible/hosts

命令行模式的ansible执行，需要按以下格式进行操作：

ansible 主机或组 -m 模块名 -a '模块参数' ansible参数

主机和组：是在/etc/ansible/hosts 里进行指定的部分，当然动态Inventory使用的是脚本从外部应用里获取的主机。

模块名：可以通过ansible-doc -l 查看目前安装的模块，默认不指定时，使用的是command模块，具体可以查看/etc/ansible/ansible.cfg 的“#module_name = command ” 部分，默认模块可以在该配置文件中进行修改；

模块参数：可以通过 “ansible-doc 模块名” 查看具体的用法及后面的参数；

ansible参数：可以通过ansible命令的帮忙信息里查看到，这里有很多参数可以供选择，如是否需要输入密码、是否sudo等。

4.Playbook

playbook字面意思，即剧本，现实中由演员按照剧本表演，在Ansible中，这次由计算机进行表演，由计算机安装，部署应用，提供对外服务，以及组织计算机处理各种各样的事情。

那么为什么要使用playbook呢？

执行一些简单的任务，使用命令行模式可以方便的解决问题，但是有时一个设施过于复杂，需要大量的操作时候，执行命令行模式是不适合的，这时最好使用playbook，就像执行shell命令与写shell脚本一样，也可以理解为批处理任务，不过playbook有自己的语法格式。

playbook的构成

playbook是由一个或多个“play”组成的列表。play的主要功能在于，将事先合并为一组的主机装扮成事先通过ansible定义好的角色。将多个play组织在一个playbook中就可以让它们联同起来按事先编排的机制完成一系列复杂的任务。

其主要有以下四部分构成

target部分：定义将要执行 playbook 的远程主机组

variable部分：定义playbook运行时需要使用的变量

task部分：定义将要在远程主机上执行的任务列表

handler部分：定义task 执行完成以后需要调用的任务

(1) Hosts和Users

playbook中的每一个play的目的都是为了让某个或某些主机以某个指定的用户身份执行任务。

hosts：用于指定要执行指定任务的主机，每个playbook都必须指定hosts，hosts也可以使用通配符格式。主机或主机组在inventory清单中指定，可以使用系统默认的/etc/ansible/hosts，也可以自己编辑，在运行的时候加上-i选项，可指定自定义主机清单的位置。在运行清单文件的时候，--list-hosts选项会显示那些主机将会参与执行任务的过程中。

remote_user：用于指定在远程主机上执行任务的用户。可以指定任意用户，也可以使用sudo，但是用户必须要有执行相应任务的权限。

(2)任务列表（tasks list）

play的主体部分是task list。

task list中的各任务按次序逐个在hosts中指定的所有主机上执行，即在所有主机上完成第一个任务后再开始第二个。在运行自上而下某playbook时，如果中途发生错误，则所有已执行任务都将回滚，因此在更正playbook后需要重新执行一次。

task的目的是使用指定的参数执行模块，而在模块参数中可以使用变量。模块执行是幂等的（幂等性；即一个命令,即使执行一次或多次, 其结果也一样），这意味着多次执行是安全的，因为其结果均一致。tasks包含name和要执行的模块，name是可选的，只是为了便于用户阅读，建议加上去，模块是必须的，同时也要给予模块相应的参数。

定义tasks推荐使用module: options”的格式，例如：

service: name=httpd state=running

(3) handlers

用于当关注的资源发生变化时采取一定的操作。handlers是和“notify”配合使用的。

“notify”这个动作可用于在每个play的最后被触发，这样可以避免多次有改变发生时，每次都执行指定的操作，通过“notify”，仅在所有的变化发生完成后一次性地执行指定操作。

在notify中列出的操作称为handler，也就是说notify用来调用handler中定义的操作。

注意：在 notify中定义的内容一定要和handlers中定义的“ - name”内容一样，这样才能达到触发的效果，否则会不生效。

(4) tags

tags用于让用户选择运行或略过playbook中的部分代码。ansible具有幂等性，因此会自动跳过没有变化的部分；但是当一个playbook任务比较多时，一个一个的判断每个部分是否发生了变化，也需要很长时间。因此，如果确定某些部分没有发生变化，就可以通过tags跳过这些代码片断

5.Ansible-playbook 应用举例

1、shell 模块

在远程节点上执行命令，用法和command模块一样，不过shell模块执行命令的时候使用的是/bin/sh，所以shell模块可以执行任何命令。

- hosts: 172.16.213.231

remote_user: root

tasks:

- name: ansible shell

shell: ps -ef|grep sshd&&mkdir /opt/hdp

- name: ansible command

command: touch /opt/hdp/hadoop.txt

上面这个命令是执行远程机器上的脚本，脚本路径为/tmp/install.sh（远程主机上的脚本，非本机的），然后将执行命令的结果存放在远程主机路径/tmp/install.log中，注意在进行保存文件的时候，写上全路径，否则就会保存在登录之后的默认路径中

2、raw模块

raw模块功能类似与前面说的command、shell能够完成的操作，raw也都能完成。不同的是，raw模块不需要远程主机上的python环境。

ansible要执行自动化操作，需要管理机上装ansible，客户机上也需要安装python，如果客户机上没有安装python模块，那么command、shell模块将无法工作，而raw却可以正常工作，因此，如果有的机器是没有装python，或者说安装的python版本在python2.4以下，就可以使用raw模块来装python、python-simplejson等。

- hosts: 172.16.213.231

remote_user: root

tasks:

- name: ansible raw1

raw: ps -ef|grep sshd|awk '{print $2}'>/tmp/ssh.log

- name: ansible raw2

raw: dnf -y install python36-devel

3. file模块