自动化运维工具Ansible详细部署

一、基础介绍

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1、简介

ansible是新出现的自动化运维工具，基于Python开发，集合了众多运维工具（puppet、cfengine、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。ansible是基于模块工作的，本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署的是ansible所运行的模块，ansible只是提供一种框架。主要包括：

(1)、连接插件connection plugins：负责和被监控端实现通信；

(2)、host inventory：指定操作的主机，是一个配置文件里面定义监控的主机；

(3)、各种模块核心模块、command模块、自定义模块；

(4)、借助于插件完成记录日志邮件等功能；

(5)、playbook：剧本执行多个任务时，非必需可以让节点一次性运行多个任务。

2、总体架构

3、特性

(1)、no agents：不需要在被管控主机上安装任何客户端；

(2)、no server：无服务器端，使用时直接运行命令即可；

(3)、modules in any languages：基于模块工作，可使用任意语言开发模块；

(4)、yaml，not code：使用yaml语言定制剧本playbook；

(5)、ssh by default：基于SSH工作；

(6)、strong multi-tier solution：可实现多级指挥。

4、优点
(1)、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；
(2)、批量任务执行可以写成脚本，而且不用分发到远程就可以执行；
(3)、使用python编写，维护更简单，ruby语法过于复杂；
(4)、支持sudo。

5、任务执行流程

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二、Ansible基础安装与配置

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1-1、yum源安装

以centos为例，默认在源里没有ansible，不过在fedora epel源里有ansible，配置完epel 源后，可以直接通过yum 进行安装。这里以centos6.8为例：

# wget http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm 
# rpm -ivh epel-release-6-8.noarch.rpm
# yum install ansible

1-2、源码安装

(1)、安装devtoolset

# yum groupinstall "Development tools"

(2)、安装编译Python需要的包包

# yum install gcc zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel libffi-devel

(3)、python2.7安装

wget https://www.python.org/ftp/python/2.7.14/Python-2.7.14.tgz
tar xvzf Python-2.7.14.tgz
cd Python-2.7.14
./configure
make && make altinstall（altinstall在安装时会区分已存在的版本）(解决libpython2.7.so.1.0办法：vi /etc/ld.so.conf 添加/usr/local/lib，然后ldconfig)
mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6.6
ln -s /usr/local/bin/python2.7 /usr/bin/python

## 将python头文件拷贝到标准目录，以避免编译ansible时，找不到所需的头文件
cd /usr/local/include/python2.7/
cp -a ./* /usr/include/

## 修改yum脚本，使其指向旧版本的python，已避免其无法运行
vim /usr/bin/yum
#!/usr/bin/python  -->  #!/usr/bin/python2.6.6

(4)、setuptools模块安装

wget https://pypi.python.org/packages/2.7/s/setuptools/setuptools-0.6c11-py2.7.egg  --no-check-certificate 
chmod +x setuptools-0.6c11-py2.7.egg 
sh setuptools-0.6c11-py2.7.egg

(5)、pycrypto模块安装

wget https://pypi.python.org/packages/source/p/pycrypto/pycrypto-2.6.1.tar.gz
tar zxvf pycrypto-2.6.1.tar.gz
cd pycrypto-2.6.1
python setup.py install
cd ..

(6)、PyYAML模块安装

##安装libyaml
wget http://pyyaml.org/download/libyaml/yaml-0.1.5.tar.gz
tar zxvf yaml-0.1.5.tar.gz
cd yaml-0.1.5
./configure --prefix=/usr/local
make --jobs=`grep processor /proc/cpuinfo | wc -l`
make install
cd ..
##安装PyYAML
wget http://pyyaml.org/download/pyyaml/PyYAML-3.11.tar.gz
tar zxvf PyYAML-3.11.tar.gz
cd PyYAML-3.11
python setup.py install
cd ..

(7)、Jinja2模块安装

##安装MarkupSafe
wget https://pypi.python.org/packages/source/M/MarkupSafe/MarkupSafe-0.9.3.tar.gz
tar zxvf MarkupSafe-0.9.3.tar.gz
cd MarkupSafe-0.9.3
python setup.py install
cd ..
##安装Jinja
wget https://pypi.python.org/packages/source/J/Jinja2/Jinja2-2.7.3.tar.gz
tar zxvf Jinja2-2.7.3.tar.gz
cd Jinja2-2.7.3
python setup.py install
cd ..

(8)、paramiko模块安装

##安装ecdsa
wget https://pypi.python.org/packages/source/e/ecdsa/ecdsa-0.11.tar.gz
tar xvzf ecdsa-0.11.tar.gz
cd ecdsa-0.11
python setup.py install
cd ..
##安装paramiko
wget https://pypi.python.org/packages/2b/27/b64860e7b208ff1dd36fe208d07bca1f9637a11fe733e2f2ceea587c3f75/paramiko-1.7.5.zip
unzip paramiko-1.7.5.zip
cd paramiko-1.7.5
python setup.py install
cd ..

(9)、simplejson模块安装

wget https://pypi.python.org/packages/08/48/c97b668d6da7d7bebe7ea1817a6f76394b0ec959cb04214ca833c34359df/simplejson-3.11.1.tar.gz
tar zxvf simplejson-3.11.1.tar.gz
cd simplejson-3.11.1
python setup.py install
cd ..

(10)、ansible安装

wget https://github.com/ansible/ansible/archive/stable-2.3.zip
unzip stable-2.3.zip
cd ansible-stable-2.3/
python setup.py install

2、Ansible配置

配置用户名密码

(1)、使用examles包做为默认配置，具体如下：

mkdir -p /etc/ansible
cp -r examples/* /etc/ansible/
ls /etc/ansible/
ansible.cfg  DOCUMENTATION.yml  hosts  hosts.yaml  hosts.yml  playbooks  scripts

(2)、使用默认示例配置文件后，先备份文件，编辑/etc/ansible/hosts文件：

cp /etc/ansible/hosts /etc/ansible/hosts.bak 

vim /etc/ansible/hosts   
…… 
[all:children]
test
dev

[test]
#设置主机的默认连接用户，及密码
172.16.52.236 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass=test 

#设置ssh的连接方式，默认是openssh。官网推荐用openssh，因为paramiko查询key的时候，很耗时，效率不高。
172.16.52.226 ansible_connection=paramiko

[dev]
＃给主机取个别名“qsh_test”，如果ssh默认端口不是22，这里可以指定特定的端口
qsh_test ansible_ssh_host=172.16.52.100 ansible_ssh_port=21100

#指定ssh端口也可以像下面这么指定。
172.16.52.23[1:9]:22

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
注：
1、all这个组包含俩子组分别是下面的test，和dev

2、以上两种指定ssh端口方法，只针对我们有少部分的主机是特殊端口，配置文件里有个选项，改成我们需要的端口就OK了，修改后对全局有效
grep "remote_port" /etc/ansible/ansible.cfg remote_port = 22    

3、172.16.52.236可以在不同的组中。在现实当中就像我一台服务器即可以装mysql也可以装apache是一个道理。

4、后面的用户和密码项是非必须的，在配置key认证的情况下，不使用密码也可以直接操作 。
未使用key的，也可以在ansible通过 -k参数在操作前询问手动输入密码。

(3)、修改默认远程端口号

配置文件里有个选项，改成我们需要的端口就OK了，修改后对全局有效

lixc@ansible:~$ grep "remote_port" /etc/ansible/ansible.cfg 
remote_port    = 2222

(4)、通过以下方式验证ansible是否可用，有结果输出，证明安装成功。

ansible test -a 'uptime'
172.16.52.236 | SUCCESS | rc=0 >>
 18:33:05 up 7 days,  8:07,  1 user,  load average: 0.06, 0.05, 0.00

172.16.52.226 | SUCCESS | rc=0 >>
 18:33:05 up 7 days,  8:08,  1 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00

报错："msg": "Failed to connect to the host via ssh: Permission denied (publickey,gssapi-keyex,gssapi-with-mic,password).\r\n"

解决：

提示需要安装sshpass，安装sshpass，sshpass也是epel源提供的

[root@ansible~]# yum install -y sshpass

SSH免密钥登录设置

(1)、生成公钥／私钥

# ssh-keygen -t rsa -P ''

## 写入信任文件（把本地的ssh公钥文件安装到远程主机对应的账户下）：

#  ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub remote-host

(2)、ansible配置

# mkdir -p /etc/ansible

# vim /etc/ansible/ansible.cfg

remote_port = 36000

private_key_file = /root/.ssh/id_rsa_ansible

……

(3)、简单测试

# ansible test -m command -a 'uptime'

说明：第一次运行时，需要输入一下“yes”【进行公钥验证】，后续无需再次输入。

说说ansible的工作流程吧，工作流程差不多是这样的

1. ansible通过OPENSSH或者python的pramamiko连接客户端
   

2. 把ansible module推送到客户端。推送到客户端哪里的呢，请看

[root@qsh_server ansible]# grep "remote_tmp" /etc/ansible/ansible.cfg 
remote_tmp     = $HOME/.ansible/tmp
[root@qsh_server ansible]# ansible test  -a "ls  ~/.ansible"
172.16.52.236 | SUCCESS | rc=0 >>
tmp

3.通过ssh执行客户端上的ansible module

4.执行完毕

5.删除刚刚推送过去的ansible module

3、常用模块使用

(1)、setup

## 用来查看远程主机的一些基本信息

# ansible test -m setup |more

(2)、ping

## 用来测试远程主机的运行状态

# ansible test -m ping

(3)、file

## 设置文件的属性

相关选项如下：

force：需要在两种情况下强制创建软链接，一种是源文件不存在，但之后会建立的情况下；另一种是目标软链接已存在，需要先取消之前的软链，然后创建新的软链，有两个选项：yes|no

group：定义文件/目录的属组

mode：定义文件/目录的权限

owner：定义文件/目录的属主

path：必选项，定义文件/目录的路径

recurse：递归设置文件的属性，只对目录有效

src：被链接的源文件路径，只应用于state=link的情况

dest：被链接到的路径，只应用于state=link的情况

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

       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

示例：

## 远程文件符号链接创建

# ansible test -m file -a "src=/etc/resolv.conf dest=/tmp/resolv.conf state=link"

## 远程文件信息查看

# ansible test -m command -a "ls –al /tmp/resolv.conf"

## 远程文件符号链接删除

# ansible test -m file -a "path=/tmp/resolv.conf state=absent"

## 远程文件信息查看

# ansible test -m command -a "ls -al /tmp/resolv.conf"

说明：如上显示，代表文件或链接已经删除。

## 递归创建个文件夹

# ansible test -m file -a "dest=/tmp/a/b/c owner=root group=root mode=755 state=directory"

(4)、copy

## 复制文件到远程主机

相关选项如下：

backup：在覆盖之前，将源文件备份，备份文件包含时间信息。有两个选项：yes|no

content：用于替代“src”，可以直接设定指定文件的值

dest：必选项。要将源文件复制到的远程主机的绝对路径，如果源文件是一个目录，那么该路径也必须是个目录

directory_mode：递归设定目录的权限，默认为系统默认权限

force：如果目标主机包含该文件，但内容不同，如果设置为yes，则强制覆盖，如果为no，则只有当目标主机的目标位置不存在该文件时，才复制。默认为yes

others：所有的file模块里的选项都可以在这里使用

src：被复制到远程主机的本地文件，可以是绝对路径，也可以是相对路径。如果路径是一个目录，它将递归复制。在这种情况下，如果路径使用“/”来结尾，则只复制目录里的内容，如果没有使用“/”来结尾，则包含目录在内的整个内容全部复制，类似于rsync。

示例：

## 将本地文件“/etc/ansible/ansible.cfg”复制到远程服务器

# ansible test -m copy -a "src=/tmp/test.txt dest=/tmp/test.txt owner=root group=root mode=0644"

## copy 前先备份

# ansible test -m copy -a "src=/tmp/test.txt dest=/tmp/test.txt owner=root group=root mode=0644 backup=yes"

报错信息：

"Aborting, target uses selinux but python bindings (libselinux-python) aren't installed!"

解决办法：关闭远程服务器selinux

(5)、command

## 在远程主机上执行命令

相关选项如下：

creates：一个文件名，当该文件存在，则该命令不执行

free_form：要执行的linux指令

chdir：在执行指令之前，先切换到该目录

removes：一个文件名，当该文件不存在，则该选项不执行

executable：切换shell来执行指令，该执行路径必须是一个绝对路径

示例：

# ansible test -m command -a "uptime"

(6)、shell

## 切换到某个shell执行指定的指令，参数与command相同。

与command不同的是，此模块可以支持命令管道，同时还有另一个模块也具备此功能：raw

示例：

## 先在本地创建一个SHELL脚本

# vim /tmp/ansible_test.sh

#!/bin/sh

date +%F_%H:%M:%S

#chmod +x /tmp/ansible_test.sh

## 将创建的脚本文件分发到远程

# ansible test -m copy -a "src=/tmp/ansible_test.sh dest=/tmp/ansible_test.sh owner=root group=root mode=0755"

## 远程执行

# ansible test -m shell -a "/tmp/ansible_test.sh"

(7)、更多模块

其他常用模块，比如：service、cron、yum、synchronize就不一一例举，可以结合自身的系统环境进行测试。

service：系统服务管理

cron：计划任务管理

yum：yum软件包安装管理

synchronize：使用rsync同步文件

user：系统用户管理

group：系统用户组管理

更多模块可以参考：

#ansible-doc –l

http://docs.ansible.com/modules_by_category.html

http://www.ansible.cn/docs/

(国内的一个镜像站点，避免被墙 ^_^ )

(8)、一些概念补充

playbook的组成：playbook是由一个或多个“play”组成的列表，可以让它们联同起来按事先编排的机制执行；所谓task无非是调用ansible的一个module，而在模块参数中可以使用变量；模块执行是幂等的，这意味着多次执行是安全的，因为其结果均一致；

执行模型：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。在顺序运行某playbook时，如果中途发生错误，所有已执行任务都将回滚，因此，在修改playbook后重新执行一次即可；

task组成：每个task都应该有其name，用于playbook的执行结果输出，建议其内容尽可能清晰地描述任务执行步骤。如果未提供name，则action的结果将用于输出；

notify指定handler的执行机制：“notify”这个action可用于在每个play的最后被触发，在notify中列出的操作称为handler，仅在所有的变化发生完成后一次性地执行指定操作。

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三、后续工作

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1、深入学习ansible的playbook以及扩展模块；

2、 结合业务环境，初步实现基础监控，以取代目前调用自动化部署平台API的方式；

3、 尝试自动化运维工具saltstack，并将其与ansible进行对比。

一些学习资料：

http://lansgg.blog.51cto.com/5675165/1745040

http://blog.xiaorui.cc/category/ansible/

http://lixcto.blog.51cto.com/4834175/d-4

https://github.com/ansible/ansible-examples

http://rfyiamcool.blog.51cto.com/1030776/d-51

http://dl528888.blog.51cto.com/2382721/d-4/p-1

http://edu.51cto.com/course/course_id-2220.html

http://edu.51cto.com/course/course_id-2032.html

http://www.shencan.net/index.php/category/%e8%87%aa%e5%8a%a8%e5%8c%96%e8%bf%90%e7%bb%b4/ansible/