一、简介
Ansible is a radically simple configuration-management, application deployment, task-execution, and multinode orchestration engine.
Ansible是极为简单的配置管理、应用部署、任务执行、业务流程引擎和多点。
Design Principles
设计原则
Have a dead simple setup process and a minimal learning curve
有一个简单的设置过程和最小的学习曲线
Be super fast & parallel by default
默认为超快速并行
Require no server or client daemons; use existing SSHd
不需要服务器或客户端程序；利用现有的sshd
Use a language that is both machine and human friendly
使用机器和人类友好的语言
Focus on security and easy auditability/review/rewriting of content
注重安全和容易的可审计性/审查/修改内容
Manage remote machines instantly, without bootstrapping
立即管理远程机器，无需引导
Allow module development in any dynamic language, not just Python
允许模块开发任何动态语言，而不仅仅是Python
Be usable as non-root
可用作非根
Be the easiest IT automation system to use, ever.
是最简单的IT自动化系统使用，以往任何时候都。
二、安装
ansible依赖于Python 2.6或更高的版本、paramiko、PyYAML及Jinja2。
2.1 编译安装
解决依赖关系
yum -y install python-jinja2 PyYAML python-paramiko python-babel python-crypto
tar xf ansible-1.5.4.tar.gz
cd ansible-1.5.4
python setup.py build
python setup.py install
mkdir /etc/ansible
cp -r examples/* /etc/ansible
2.2 rpm包安装
yum install ansible
注意：不同版本的ansible的功能差异可能较大。
三、简单应用
ansible通过ssh实现配置管理、应用部署、任务执行等功能，因此，需要事先配置ansible端能基于密钥认证的方式联系各被管理节点。
ansible
ansible-doc: Show Ansible module documentation
-l, --list List available modules
-s, --snippet Show playbook snippet for specified module(s)
3.ansible命令的使用说明
常用选项
ansible
ansible -m MOD_NAME -a MOD_ARGS -m module：默认为command
表示调用什么模块，使用模块的那些参数
ansible -h
[root@localhost ~]# ansible -h
Usage: ansible [options]
Options:
-a MODULE_ARGS, --args=MODULE_ARGS 模块的参数,如果执行默认COMMAND的模块，即是命令参数,如：“date”,"pwd"等等
module arguments 模块参数
-k, --ask-pass ask for SSH password 登录密码，提示输入SSH密码而不是假设基于密钥的验证
--ask-su-pass ask for su password su切换密码
-K, --ask-sudo-pass ask for sudo password 提示密码使用sudo,sudo表示提权操作
--ask-vault-pass ask for vault password
-B SECONDS, --background=SECONDS 后台运行超时时间
run asynchronously, failing after X seconds
(default=N/A)
-C, --check don't make any changes; instead, try to predict some 只是测试一下会改变什么内容，不会真正去执行;相反,试图预测一些可能发生的变化
of the changes that may occur
-c CONNECTION, --connection=CONNECTION 连接类型使用。可能的选项是paramiko(SSH),SSH和地方。当地主要是用于crontab或启动。
connection type to use (default=smart)
-f FORKS, --forks=FORKS 并行任务数。NUM被指定为一个整数,默认是5
specify number of parallel processes to use
(default=5)
-h, --help show this help message and exit 打开帮助文档API
-i INVENTORY, --inventory-file=INVENTORY 指定库存主机文件的路径,默认为/etc/ansible/hosts
specify inventory host file
(default=/etc/ansible/hosts)
-l SUBSET, --limit=SUBSET 进一步限制所选主机/组模式 --limit=192.168.91.135 只对这个ip执行
further limit selected hosts to an additional pattern
--list-hosts outputs a list of matching hosts; does not execute
anything else
-m MODULE_NAME, --module-name=MODULE_NAME 执行模块的名字，默认使用 command 模块，所以如果是只执行单一命令可以不用 -m参数
module name to execute (default=command)
-M MODULE_PATH, --module-path=MODULE_PATH 要执行的模块的路径，默认为/usr/share/ansible/
specify path(s) to module library
(default=/usr/share/ansible/)
-o, --one-line condense output 压缩输出，摘要输出.尝试一切都在一行上输出。
-P POLL_INTERVAL, --poll=POLL_INTERVAL 调查背景工作每隔数秒。需要- b
set the poll interval if using -B (default=15)
--private-key=PRIVATE_KEY_FILE 私钥路径，使用这个文件来验证连接
use this file to authenticate the connection
-S, --su run operations with su 用 su 命令
-R SU_USER, --su-user=SU_USER 指定SU的用户，默认是root用户
run operations with su as this user (default=root)
-s, --sudo run operations with sudo (nopasswd)
-U SUDO_USER, --sudo-user=SUDO_USER sudo到哪个用户，默认为 root
desired sudo user (default=root)
-T TIMEOUT, --timeout=TIMEOUT 指定SSH默认超时时间， 默认是10S
override the SSH timeout in seconds (default=10)
-t TREE, --tree=TREE log output to this directory 将日志内容保存在该输出目录,结果保存在一个文件中在每台主机上。
-u REMOTE_USER, --user=REMOTE_USER 远程用户， 默认是root用户
connect as this user (default=root)
--vault-password-file=VAULT_PASSWORD_FILE
vault password file
-v, --verbose verbose mode (-vvv for more, -vvvv to enable 详细信息
connection debugging)
--version show program's version number and exit 输出ansible的版本
4、ansible主机清单的配置
vim /etc/ansible/hosts
定义方式：
直接指明主机地址或主机名
blue.example.com
192.168.100.1
定义一个主机组[组名]把地址或主机名加进去
[webservers]
alpha.example.org
beta.example.org
192.168.1.100
组成员可以使用通配符来匹配，如下
www[001:006].example.com #表示从www001-www006主机
如果你没有使用公钥，想要使用密码，你也可以这样写（适用于第一次登陆控制）
格式：【主机名】 【主机地址】 【主机密码】 默认是root用户来进行的
[keepalived]
keepalived1 ansible_ssh_host=192.168.146.136 ansible_ssh_pass="test"
keepalived2 ansible_ssh_host=192.168.146.137 ansible_ssh_pass="test"
5、ansible的使用ansible-doc
一般用法:
ansible-doc -l 获取模块信息
ansible-doc -s MOD_NAME 获取指定模块的使用帮助
[root@localhost ~]# ansible-doc -h
Usage: ansible-doc [options] [module...]
Show Ansible module documentation 显示Ansible模块文档
Options:
--version show program's version number and exit 显示ansible-doc的版本号
-h, --help show this help message and exit 显示命令参数API文档
-M MODULE_PATH, --module-path=MODULE_PATH 查询模块，--module-path=MODULE_PATH 指定模块的路径
Ansible modules/ directory
-l, --list List available modules 显示已存在的所有模块列表
-s, --snippet Show playbook snippet for specified module(s) 显示playbook制定模块的用法
-v Show version number and exit 显示ansible-doc的版本号
四、YAML
4.1 YAML介绍
YAML是一个可读性高的用来表达资料序列的格式。YAML参考了其他多种语言，包括：XML、C语言、Python、Perl以及电子邮件格式RFC2822等。Clark Evans在2001年在首次发表了这种语言，另外Ingy döt Net与Oren Ben-Kiki也是这语言的共同设计者。
YAML Ain't Markup Language，即YAML不是XML。不过，在开发的这种语言时，YAML的意思其实是："Yet Another Markup Language"（仍是一种标记语言）。其特性：
YAML的可读性好
YAML和脚本语言的交互性好
YAML使用实现语言的数据类型
YAML有一个一致的信息模型
YAML易于实现
YAML可以基于流来处理
YAML表达能力强，扩展性好
更多的内容及规范参见http://www.yaml.org。
4.2 YAML语法
YAML的语法和其他高阶语言类似，并且可以简单表达清单、散列表、标量等数据结构。其结构（Structure）通过空格来展示，序列（Sequence）里的项用"-"来代表，Map里的键值对用":"分隔。下面是一个示例。
name: John Smith
age: 41
gender: Male
spouse:
name: Jane Smith
age: 37
gender: Female
children:
- name: Jimmy Smith
age: 17
gender: Male
- name: Jenny Smith
age 13
gender: Female
YAML文件扩展名通常为.yaml，如example.yaml。
4.2.1 list
列表的所有元素均使用“-”打头，例如：
A list of tasty fruits
- Apple
- Orange
- Strawberry
- Mango
4.2.2 dictionary
字典通过key与value进行标识，例如：
An employee record
name: Example Developer
job: Developer
skill: Elite
也可以将key:value放置于{}中进行表示，例如：
An employee record
{name: Example Developer, job: Developer, skill: Elite}
五、Ansible基础元素
5.1 变量
5.1.1 变量命名
变量名仅能由字母、数字和下划线组成，且只能以字母开头。
5.1.2 facts
facts是由正在通信的远程目标主机发回的信息，这些信息被保存在ansible变量中。要获取指定的远程主机所支持的所有facts，可使用如下命令进行：
ansible hostname -m setup
5.1.3 register
把任务的输出定义为变量，然后用于其他任务，示例如下:
tasks:
- shell: /usr/bin/foo
register: foo_result
ignore_errors: True
5.1.4 通过命令行传递变量
在运行playbook的时候也可以传递一些变量供playbook使用，示例如下：
ansible-playbook test.yml --extra-vars "hosts=www user=mageedu"
5.1.5 通过roles传递变量
当给一个主机应用角色的时候可以传递变量，然后在角色内使用这些变量，示例如下：
- hosts: webservers
roles:
- common
- { role: foo_app_instance, dir: '/web/htdocs/a.com', port: 8080 }
5.2 Inventory
ansible的主要功用在于批量主机操作，为了便捷地使用其中的部分主机，可以在inventory file中将其分组命名。默认的inventory file为/etc/ansible/hosts。
inventory file可以有多个，且也可以通过Dynamic Inventory来动态生成。
5.2.1 inventory文件格式
inventory文件遵循INI文件风格，中括号中的字符为组名。可以将同一个主机同时归并到多个不同的组中；此外，当如若目标主机使用了非默认的SSH端口，还可以在主机名称之后使用冒号加端口号来标明。
ntp.magedu.com
[webservers]
www1.magedu.com:2222
www2.magedu.com
[dbservers]
db1.magedu.com
db2.magedu.com
db3.magedu.com
如果主机名称遵循相似的命名模式，还可以使用列表的方式标识各主机，例如：
[webservers]
www[01:50].example.com
[databases]
db-[a:f].example.com
5.2.2 主机变量
可以在inventory中定义主机时为其添加主机变量以便于在playbook中使用。例如：
[webservers]
www1.magedu.com http_port=80 maxRequestsPerChild=808
www2.magedu.com http_port=8080 maxRequestsPerChild=909
5.2.3 组变量
组变量是指赋予给指定组内所有主机上的在playboo中可用的变量。例如：
[webservers]
www1.magedu.com
www2.magedu.com
[webservers:vars]
ntp_server=ntp.magedu.com
nfs_server=nfs.magedu.com
5.2.4 组嵌套
inventory中，组还可以包含其它的组，并且也可以向组中的主机指定变量。不过，这些变量只能在ansible-playbook中使用，而ansible不支持。例如：
[apache]
httpd1.magedu.com
httpd2.magedu.com
[nginx]
ngx1.magedu.com
ngx2.magedu.com
[webservers:children]
apache
nginx
[webservers:vars]
ntp_server=ntp.magedu.com
5.2.5 inventory参数
ansible基于ssh连接inventory中指定的远程主机时，还可以通过参数指定其交互方式；这些参数如下所示：
ansible_ssh_host
The name of the host to connect to, if different from the alias you wish to give to it.
ansible_ssh_port
The ssh port number, if not 22
ansible_ssh_user
The default ssh user name to use.
ansible_ssh_pass
The ssh password to use (this is insecure, we strongly recommend using --ask-pass or SSH keys)
ansible_sudo_pass
The sudo password to use (this is insecure, we strongly recommend using --ask-sudo-pass)
ansible_connection
Connection type of the host. Candidates are local, ssh or paramiko. The default is paramiko before Ansible 1.2, and 'smart' afterwards which detects whether usage of 'ssh' would be feasible based on whether ControlPersist is supported.
ansible_ssh_private_key_file
Private key file used by ssh. Useful if using multiple keys and you don't want to use SSH agent.
ansible_shell_type
The shell type of the target system. By default commands are formatted using 'sh'-style syntax by default. Setting this to 'csh' or 'fish' will cause commands executed on target systems to follow those shell's syntax instead.
ansible_python_interpreter
The target host python path. This is useful for systems with more
than one Python or not located at "/usr/bin/python" such as *BSD, or where /usr/bin/python
is not a 2.X series Python. We do not use the "/usr/bin/env" mechanism as that requires the remote user's
path to be set right and also assumes the "python" executable is named python, where the executable might
be named something like "python26".
ansible_*_interpreter
Works for anything such as ruby or perl and works just like ansible_python_interpreter.
This replaces shebang of modules which will run on that host.
5.3 条件测试
如果需要根据变量、facts或此前任务的执行结果来做为某task执行与否的前提时要用到条件测试。
5.3.1 when语句
在task后添加when子句即可使用条件测试；when语句支持Jinja2表达式语法。例如：
tasks:
- name: "shutdown Debian flavored systems"
command: /sbin/shutdown -h now
when: ansible_os_family == "Debian"
when语句中还可以使用Jinja2的大多“filter”，例如要忽略此前某语句的错误并基于其结果（failed或者sucess）运行后面指定的语句，可使用类似如下形式：
tasks:
- command: /bin/false
register: result
ignore_errors: True - command: /bin/something
when: result|failed - command: /bin/something_else
when: result|success - command: /bin/still/something_else
when: result|skipped
此外，when语句中还可以使用facts或playbook中定义的变量。
5.4 迭代
当有需要重复性执行的任务时，可以使用迭代机制。其使用格式为将需要迭代的内容定义为item变量引用，并通过with_items语句来指明迭代的元素列表即可。例如：
- name: add several users
user: name={{ item }} state=present groups=wheel
with_items:- testuser1
- testuser2
上面语句的功能等同于下面的语句：
- name: add user testuser1
user: name=testuser1 state=present groups=wheel - name: add user testuser2
user: name=testuser2 state=present groups=wheel
事实上，with_items中可以使用元素还可为hashes，例如：
- name: add several users
user: name={{ item.name }} state=present groups={{ item.groups }}
with_items:- { name: 'testuser1', groups: 'wheel' }
- { name: 'testuser2', groups: 'root' }
ansible的循环机制还有更多的高级功能，具体请参见官方文档（http://docs.ansible.com/playbooks_loops.html）。
八、roles
ansilbe自1.2版本引入的新特性，用于层次性、结构化地组织playbook。roles能够根据层次型结构自动装载变量文件、tasks以及handlers等。要使用roles只需要在playbook中使用include指令即可。简单来讲，roles就是通过分别将变量、文件、任务、模板及处理器放置于单独的目录中，并可以便捷地include它们的一种机制。角色一般用于基于主机构建服务的场景中，但也可以是用于构建守护进程等场景中。
一个roles的案例如下所示：
site.yml
webservers.yml
dbservers.yml
roles/
common/
files/
templates/
tasks/
handlers/
vars/
meta/
webservers/
files/
templates/
tasks/
handlers/
vars/
meta/
而在playbook中，可以这样使用roles：
---
- hosts: webservers
roles:
- common
- webservers
也可以向roles传递参数，例如：
---
- hosts: webservers
roles:
- common
- { role: foo_app_instance, dir: '/opt/a', port: 5000 }
- { role: foo_app_instance, dir: '/opt/b', port: 5001 }
甚至也可以条件式地使用roles，例如：
---
- hosts: webservers
roles:
- { role: some_role, when: "ansible_os_family == 'RedHat'" }
8.1 创建role的步骤
(1) 创建以roles命名的目录；
(2) 在roles目录中分别创建以各角色名称命名的目录，如webservers等；
(3) 在每个角色命名的目录中分别创建files、handlers、meta、tasks、templates和vars目录；用不到的目录可以创建为空目录，也可以不创建；
(4) 在playbook文件中，调用各角色；
8.2 role内各目录中可用的文件
tasks目录：至少应该包含一个名为main.yml的文件，其定义了此角色的任务列表；此文件可以使用include包含其它的位于此目录中的task文件；
files目录：存放由copy或script等模块调用的文件；
templates目录：template模块会自动在此目录中寻找Jinja2模板文件；
handlers目录：此目录中应当包含一个main.yml文件，用于定义此角色用到的各handler；在handler中使用include包含的其它的handler文件也应该位于此目录中；
vars目录：应当包含一个main.yml文件，用于定义此角色用到的变量；
meta目录：应当包含一个main.yml文件，用于定义此角色的特殊设定及其依赖关系；ansible 1.3及其以后的版本才支持；
default目录：为当前角色设定默认变量时使用此目录；应当包含一个main.yml文件；
九、Tags
tags用于让用户选择运行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，即便如此，有些代码为测试其确实没有发生变化的时间依然会非常地长。此时，如果确信其没有变化，就可以通过tags跳过此些代码片断。
十、Jinja2相关
10.1 字面量
表达式最简单的形式就是字面量。字面量表示诸如字符串和数值的 Python 对象。下面 的字面量是可用的:
“Hello World”:
双引号或单引号中间的一切都是字符串。无论何时你需要在模板中使用一个字 符串（比如函数调用、过滤器或只是包含或继承一个模板的参数），它们都是 有用的。
42 / 42.23:
直接写下数值就可以创建整数和浮点数。如果有小数点，则为浮点数，否则为 整数。记住在 Python 里， 42 和 42.0 是不一样的。
[‘list’, ‘of’, ‘objects’]:
一对中括号括起来的东西是一个列表。列表用于存储和迭代序列化的数据。例如 你可以容易地在 for 循环中用列表和元组创建一个链接的列表:
{% for href, caption in [('index.html', 'Index'), ('about.html', 'About'),
('downloads.html', 'Downloads')] %}
- {{ caption }}
{% endfor %}
(‘tuple’, ‘of’, ‘values’):
元组与列表类似，只是你不能修改元组。如果元组中只有一个项，你需要以逗号 结尾它。元组通常用于表示两个或更多元素的项。更多细节见上面的例子。
{‘dict’: ‘of’, ‘key’: ‘and’, ‘value’: ‘pairs’}:
Python 中的字典是一种关联键和值的结构。键必须是唯一的，并且键必须只有一个 值。字典在模板中很少使用，罕用于诸如 xmlattr() 过滤器之类。
true / false:
true 永远是 true ，而 false 始终是 false 。
10.2 算术运算
Jinja 允许你用计算值。这在模板中很少用到，但是为了完整性允许其存在。支持下面的 运算符:
+
把两个对象加到一起。通常对象是素质，但是如果两者是字符串或列表，你可以用这 种方式来衔接它们。无论如何这不是首选的连接字符串的方式！连接字符串见 ~ 运算符。 {{ 1 + 1 }} 等于 2 。
-
用第一个数减去第二个数。 {{ 3 - 2 }} 等于 1 。
/
对两个数做除法。返回值会是一个浮点数。 {{ 1 / 2 }} 等于 {{ 0.5 }} 。
//
对两个数做除法，返回整数商。 {{ 20 // 7 }} 等于 2 。
%
计算整数除法的余数。 {{ 11 % 7 }} 等于 4 。
*
用右边的数乘左边的操作数。 {{ 2 * 2 }} 会返回 4 。也可以用于重 复一个字符串多次。 {{ ‘=’ * 80 }} 会打印 80 个等号的横条。
**
取左操作数的右操作数次幂。 {{ 2**3 }} 会返回 8 。
10.3 比较操作符
==
比较两个对象是否相等。
!=
比较两个对象是否不等。
>
如果左边大于右边，返回 true 。
>=
如果左边大于等于右边，返回 true 。
<
如果左边小于右边，返回 true 。
<=
如果左边小于等于右边，返回 true 。
10.4 逻辑运算符
对于 if 语句，在 for 过滤或 if 表达式中，它可以用于联合多个表达式:
and
如果左操作数和右操作数同为真，返回 true 。
or
如果左操作数和右操作数有一个为真，返回 true 。
not
对一个表达式取反（见下）。
(expr)
表达式组。