运维自动化之ansible
项目场景：
公司计划在年底做一次大型市场促销活动，全面冲刺下交易额，为明年的上市做准备。公司要求各业务组对年底大促做准备，运维部要求所有业务容量进行三倍的扩容，并搭建出多套环境可以共开发和测试人员做测试。
技术说明：
ansible聚集以上部署和命令执行于一身，能够完整轻易的实现应用部署和批量命令功能，适用于主机数量中型规模，再大的规模用puppet。
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。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。ansible不需要在远程主机上安装client/agents，因为它们是基于ssh来和远程主机通讯的。
ansible工作模式：
Ansible系统由控制主机对被管节点的操作方式可分为两类，即ad- hoc和playbook：
ad-hoc模式(点对点)使用单个模块，支持批量执行单条命令。 ad-hoc 命令是一种可以快速输入的命令，而且不需要保存起来的命令。就相当于bash中的一句话shell。
playbook模式是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能，如Web服务的安装部署、数据库服务器的批量备份等。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作作的配置文件。
ansible特点：
1、部署简单，只需在主控端部署Ansible环境，被控端无需做任何操作；
2、默认使用SSH协议对设备进行管理；
3、有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作。
4、配置简单、功能强大、扩展性强；
5、支持API及自定义模块，可通过Python轻松扩展；
6、通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；
7、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；
8、提供一个功能强大、操作性强的Web管理界面和REST API接口 ——AWX平台。
Ansiblie命令执行过程
1、加载自己的配置文件 默认/etc/ansible/ansible.cfg
2、查找对应的主机配置文件，找到要执行的主机或者组
3、加载自己对应的模块文件，如command
4、通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件，并将该文件传输至远程服务器
5、对应主机执行用户的家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件
6、给文件+x执行
7、执行并返回结果
8、删除临时py文件，sleep 0退出
Ansible常用命令集
/usr/bin/ansible 临时命令执行工具，常用于临时命令的执行。
/usr/bin/ansible-doc 模块功能查看工具。
/usr/bin/ansible-playbook 定制自动化的任务集编排工具，即按照剧本执行命令的
常用命令示例：
查看模块列表：ansible-doc -l
获取指定模块的使用帮助：ansible-doc -s MOD_NAME
临时命令执行:ansible
Host-pattern指明单个主机或者主机组
-f 指定并发连接数
-m 指明使用的模块
-a 指明使用的模块参数
-C表示只是测试而不真正执行，可以用来预测
-v 显示详细信息，还可以使用-vv、-vvv、....
项目准备：
Ansible服务器node1：ip：172.17.13.134
主机组web:node2及node3：ip：172.17.13.135 172.17.13.136
项目实现：
一、安装ansible，有两种方式，任选一种即可
1、使用yum安装：yum install ansible -y
2、使用pip（python的包管理模块）安装：yum install python-pip;pip install ansible
二、配置ansible使用公钥验证，实现无密码远程连接：
虽然ansible支持其他主机认证方式，但是我们最常用的的还是基于秘钥的认证：
1、首先生成秘钥
ssh-keygen -t rsa -P ''
2、然后向主机分发秘钥：
ssh-copy-id [root@]ip #@后面跟主机名或者IP地址
实现效果：无密码连接
三、配置主机组：
在/etc/ansible/hosts文件中加入主机组
比如[web]
172.17.13.135
172.17.13.136 表示在web主机组里配置两个主机
组成员也可以使用通配符来匹配，如下 172.17.13.[135:137] #表示匹配从172.17.13.135-172.17.13.137的主机。
也可以直接添加主机而不需要主机组。
四、主机连通性测试：
ansible web -m ping
五、利用Ansible的模块来实现运维自动化
1、Command
命令模块接受命令名称，后面是空格分隔的列表参数。给定的命令将在所有选定的节点上执行。它不会通过shell进行处理，比如$HOME操作和”小于”<“,”>”, “|”, “;”,”&”等操作。
Command模块的参数：
①chdir # 在执行命令之前，先切换到该目录
示例:切换到/tmp目录之后再使用ls查看文件
ansible web -m command -a 'chdir=/tmp ls'
②creates # 一个文件名，当这个文件存在，则该命令不执行,可以用来做判断
示例：当/tmp存在则不执行后面的命令
ansible web -m command -a 'creates=/tmp ls'
③executable # 切换shell来执行命令，需要使用命令的绝对路径
④free_form # 要执行的Linux指令，一般使用Ansible的-a参数代替。
⑤removes # 一个文件名，这个文件不存在，则该命令不执行,与creates相反的判断
示例：当/tmp存在则执行后面的命令
ansible web -m command -a 'removes=/tmp ls'
2、shell模块在远程主机上调用shell解释器运行命令，支持shell的各种功能，例如管道等
示例：过滤出/etc/passwd文件中的root
ansible web -m shell -a 'cat /etc/passwd |grep "root"'
3、copy：复制文件到远程主机，可以改权限等
用法：
(1) 复制文件
-a “src= dest= ”
(2) 给定内容生成文件
-a 'content= dest= mode="'
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。yes|no代表备份|不备份
content：用于替代“src”，可以直接设定指定文件的内容
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
mode：设定权限
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：
①对web主机组的主机创建/tmp/test.ansible文件，内容为hello\nworld，权限为666：
ansible web -m copy -a 'content="hello\nworld" dest=/tmp/test.ansible mode=666'
②拷贝本机的图片到对应主机组中主机的/data/photo，权限为644，且覆盖之前备份：
ansible web -m copy -a 'src=/root/2345_image_file_copy_2.jpg dest=/data/photo mode=644 backup=yes'
4、file 设置文件属性：
创建目录：-a “path= state=directory”
创建链接文件：-a “path= src= state=link”
删除文件：-a “path= state=absent”
参数使用：
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代表是否强制创建
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：
ansible web -m file -a 'path=/data/webapp state=directory' 创建目录
ansible web -m file -a 'path=/data/webapp state=absent' 删除目录
ansible web -m file -a 'path=/data/img src=/data/photo state=link' 创建软链接
ansible web -m file -a 'dest=/data/img2 src=/data/photo state=link' 创建软链接
ansible web -m file -a 'path=/data/haha state=touch' 创建文件
5、fetch 从远程某主机获取文件到本地：
dest：用来存放文件的目录
例如存放目录为backup，源文件名称为/etc/profile，在主机pythonserver中，那么保存为/backup/pythonserver/etc/profile
Src：在远程拉取的文件，并且必须是一个file，不能是目录
示例：
ansible web -m fetch -a 'src=/data/photo dest=/data/photo'
6、cron 管理cron计划任务：
-a “”: 设置管理节点生成定时任务
action:
cron backup= # 如果设置，则根据其值(yes|no)确定是否创建一个crontab备份
cron_file= #如果指定, 使用这个文件cron.d，而不是单个用户
day= #应该运行的工作日( 1-31, *, */2)
hour= # 小时 ( 0-23, *, */2 )
minute= #分钟( 0-59, *, */2 )
month= # 月( 1-12, *, /2 )
weekday # 周 ( 0-6 for Sunday-Saturday,, )
job= #指明运行的命令是什么
name= #定时任务描述
reboot # 任务在重启时运行，不建议使用，建议使用special_time
special_time #特殊的时间范围，参数：reboot（重启时）,annually（每年）,monthly（每月）,weekly（每周）,daily（每天）,hourly（每小时）
state #指定状态，present表示添加定时任务，也是默认设置。absent 表示删除定时任务
user # 以哪个用户的身份执行
示例：每天同步一次时间:
ansible web -m cron -a 'name="ntp" special_time=daily job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &>/dev/null"'
每五分钟同步一次时间:
ansible web -m cron -a 'name="ntp update" minute="*/5" job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &>/dev/null"'
在web主机组对应的主机查看计划任务
ansible web -m cron -a 'name="ntp update" minute="*/5" job="/sbin/ntpdate 172.17.0.1 &>/dev/null" state=absent' 删除计划任务
7、yum 安装软件
conf_file #设定远程yum安装时所依赖的配置文件。
disable_gpg_check #是否禁止GPG checking，只用于`present‘ or `latest’。
disablerepo #临时禁止使用yum库。 只用于安装或更新时。
enablerepo #临时使用的yum库。只用于安装或更新时。
name= #所安装的包的名称，可以是软件，也可以是rpm包
state= #present安装， latest安装最新的, absent 卸载软件。
update_cache #强制更新yum的缓存。
示例：
ansible web -m yum -a 'name=htop state=present disable_gpg_check=yes' 安装htop
ansible web -m yum -a 'name=htop state=absent disable_gpg_check=yes' 卸载htop
8、service: 服务程序管理
arguments #命令行提供额外的参数
enabled #设置开机启动，true|false，yes|no
name= #服务名称
runlevel #开机启动的级别，一般不用指定。
sleep #在重启服务的过程中，是否等待。如sleep 2在服务关闭以后等待2秒再启动。
state #started启动服务， stopped停止服务， restarted重启服务， reloaded重载配置
示例：启动nginx服务并设置开机自启动：
ansible web -m service -a 'name=nginx state=started enabled=true'
重启nginx服务，在服务关闭两秒后再启动:
ansible web -m service -a 'name=nginx state=restarted sleep=2s'
9、user 用户模块,管理用户帐号action: user
comment # 用户的描述信息
createhome # 是否创建家目录
force # 在使用state=absent时, 行为与userdel force一致.
group # 指定基本组
groups # 指定附加组，如果指定为(groups=)表示删除所有组
home # 指定用户家目录
move_home # 如果设置为home=时, 试图将用户主目录移动到指定的目录
name # 指定用户名
non_unique # 该选项允许改变非唯一的用户ID值
password # 指定用户密码.指定完之后使用openssh加密，将加密密码写进/etc/shadow
remove # 在使用state=absent时, 行为与userdel remove一致
shell # 指定默认shell
state # 设置帐号状态，不指定为创建，指定值为absent表示删除
system # 当创建一个用户，设置这个用户是系统用户。这个设置不能更改现有用户
uid # 指定用户的uid
示例：创建用户tom，密码123456，uid1066，默认shell为/bin/bash
ansible web -m user -a 'name=tom password=123456 uid=1066 shell=/bin/bash'
创建用户tom并指明uid，主组，附加组，默认shell，家目录
ansible web -m user -a 'name=tom comment="tom is tom" uid=1066 group=tom groups=wheel
shell=/bin/zshell home=/home/tomhome'
10、group 用户组模块,添加或删除组
action: group
gid # 设置组的GID号
name= # 管理组的名称
state # 指定组状态，默认为创建，设置值为absent为删除
system # 设置值为yes，表示为创建系统组
示例：创建名为tom的组
ansible web -m group -a 'name=tom state=present'
11、script 在指定节点运行服务端的脚本
vim test.sh
#/bin/bash
touch /tmp/test.sh.log
echo “hello” >> /tmp/test.sh.log
加执行权限：chmod +x test.sh
执行：ansible web -m script -a ‘/root/test.sh’
查看效果：ansible web -m shell -a ‘cat /tmp/test.sh.log’
12、setup模块
facts组件是Ansible用于采集被管机器设备信息的一个功能，我们可以使用setup模块查机器的所有facts信息，可以使用filter来查看指定信息。整个facts信息被包装在一个JSON格式的数据结构中，ansible_facts是最上层的值。
facts就是变量，内建变量 。每个主机的各种信息，cpu颗数、内存大小等。会存在facts中的某个变量中。调用后返回很多对应主机的信息，在后面的操作中可以根据不同的信息来做不同的操作。如redhat系列用yum安装，而debian系列用apt来安装软件。
setup模块，主要用于获取主机信息，在playbooks里经常会用到的一个参数gather_facts就与该模块相关。setup模块下经常使用的一个参数是filter参数。
示例：
ansible web -m setup 获取web主机组里主机的所有信息
ansible web -m setup -a 'filter=ansible_*_mb' //查看主机内存信息
ansible web -m setup -a 'filter=ansible_eth[0-2]' //查看接口为eth0-2的网卡信息
ansible all -m setup --tree /tmp/facts //将所有主机的信息输入到/tmp/facts目录下，每台主机的信息输入到对应主机名文件中（/etc/ansible/hosts里的主机名）
项目总结：
以上都是命令行式的操作，操作比较繁琐，而且不容易排错与维护，所以我们可以使用Ansible playbook来实现。具体用法参看博客：https://blog.51cto.com/13150617/2048228