第3章 Ansible Ad-Hoc命令集
在前面章节中，为大家介绍了掌握Ansible所必须了解的基础，如变量命名方式，facts， register，变量传递，inventory等. 如上内容是掌握Ansible的基础，请务必熟练掌握. 本章为大家介绍的是Ansible Ad-Hoc命令集。作为Ansible最常用的命令，本节内容显得尤为重要。
3.1 Ad-Hoc及其使用场景
所谓的Ad-Hoc简而言之可以称之为“临时命令”（英文中作为形容词Ad-Hoc有“特别的，临时”的含义）。大家按各自习惯称谓均可（就笔者而言平时直呼“临时操作”，Ad-Hoc实在有些拗口）。
Ad-Hoc就其功能上是相对Ansible-playbook而言，Ansible提供两种方式完成任务：
一种是Ad-Hoc命令集，即命令ansible，另外一种就是Ansible-playbook了，即命令ansible-playbook。前者更注重于解决一些简单或者平时工作中临时遇到的任务，相当于Linux系统命令行下的Shell命令，后者更适合于解决复杂或需固化下来的任务，相当于Linux系统的Shell Scripts。通常，深入Ansible是从接触Ansible-playbook后开始，灵活运用Ansible-playbook才能更好地体会到Ansible的强大所在。
具体来讲，什么样的场景下我们需要用到Ad-Hoc，什么样的情况下需要使用Ansible-playbook呢?
- （1）需要使用Ad-Hoc的场景
情景1：
春节将至（好吧，写这个章节的时候，离过年已经不到半个月了），我们需要关闭所有不必要的服务器，并对所有服务器进行节前健康检查。
情景2：
我临时更新了Apache &Nginx的配置文件，同时需要将其分发至所有需更新该配置的Web Servers。 - （2）需要使用Ansible-playbook的场景
情景1：
新购置的服务器安装完系统后需做一系列固化的初始化工作，诸如：定制防火墙策略，添加NTP时间同步配置，添加EPEL源等。
情景2：
业务侧每周定期对生产环境发布更新程序代码。
Ansible-playbook其实两者之间关系用急行军(Ad-Hoc)和远征军(Ansible-playbook)来形容可能更容易理解。急行军需轻装上阵，注重灵活机动; 远征军需稳扎稳打，注重长远规划。正如我们上面所讲，Ad-Hoc更注重于解决一些简单或者平时工作中临时遇到的任务，Ansible-playbook更适合于解决复杂或需固化下来的任务。后面的章节中我们会介绍大量企业实战场景，相信大家会有更深刻的体会。
3.2Ad-Hoc命令集介绍
3.1节我们介绍了Ad-Hoc的使用场景，本小节为大家介绍通过Ad-Hoc 命令集Ansible查看系统设置，通过Ad-Hoc研究Ansible的并发特性，通过Ad-Hoc研究Ansible的模块使用。磨刀不误砍柴工，开始之前做一些简单的初始化化检查，如系统时间正确与否，磁盘容量是否充足等，这些检查工作是很有必要的。
** 参考提示 **
在实际工作中，很多“诡异”问题迫使我们花费大量时间排查，最终却发现是非常简单的基础环境问题导致的，这其实还是挺常见的，不论对新手还是老鸟均是如此，谨记！
我们前面做的系统时间正确与否，磁盘容量是否充足等工作，其实Linux下是有开源工具可以帮助我们自动监控。这里也为大家推荐几款Linux下耳熟能详的监控工具，如Zabbix，Nagios，Cacti，falcon，Cat等。
3.2.1 Ad-Hoc命令集用法简介
本节我们介绍Ad-Hoc命令集用法。Ad-Hoc命令集的由/usr/bin/ansible实现。/usr/bin/ansible命令使用介绍如下。
命令用法：
ansible
可用选项：
-v, --verbose：输出更详细的执行过程信息，-vvv可得到所有执行过程信息。
-i PATH, --inventory=PATH：指定inventory信息，默认/etc/ansible/hosts。
-f NUM, --forks=NUM：并发线程数，默认5个线程。
--private-key=PRIVATE_KEY_FILE：指定密钥文件。
-m NAME, --module-name=NAME：指定执行使用的模块。
-M DIRECTORY, --module-path=DIRECTORY：指定模块存放路径，默认/usr/share/ansible，也可以通过ANSIBLE_LIBRARY设定默认路径。
-a 'ARGUMENTS', --args='ARGUMENTS'：模块参数。
-k, --ask-pass SSH：认证密码。
-K, --ask-sudo-pass sudo：用户的密码（--sudo时使用）。
-o, --one-line：标准输出至一行。
-s, --sudo：相当于Linux系统下的sudo命令。
-t DIRECTORY, --tree=DIRECTORY：输出信息至DIRECTORY目录下，结果文件以远程主机名命名。
-T SECONDS, --timeout=SECONDS：指定连接远程主机的最大超时，单位是：秒。
-B NUM, --background=NUM：后台执行命令，超NUM秒后kill正在执行的任务。
-P NUM, --poll=NUM：定期返回后台任务进度。
-u USERNAME, --user=USERNAME：指定远程主机以USERNAME运行命令。
-U SUDO_USERNAME, --sudo-user=SUDO_USERNAM：E使用sudo，相当于Linux下的sudo命令。
-c CONNECTION, --connection=CONNECTION：指定连接方式，可用选项paramiko (SSH), ssh, local。Local方式常用于crontab 和 kickstarts。
-l SUBSET, --limit=SUBSET：指定运行主机。
-l ~REGEX, --limit=~REGEX：指定运行主机（正则）。
--list-hosts：列出符合条件的主机列表，不执行任何其它命令。
下面的示例有助于加深对其理解程度。
情景1：检查proxy组所有主机是否存活
执行命令：
ansible proxy –f 5 –m ping
返回结果如下如图3-1
图3-1 ansibleping命令返回结果如下
执行结果诠释：
192.168.37.159 | success >> {
"changed": false,
"ping": "pong"
}
其中192.168.37.159是指命令执行的主机，Success表示命令执行成功，>> {} 表示详细返回结果如下。"changed": false表示没有对主机做变更，"ping": "pong"表示执行了ping命令返回结果为pong。
情景2：返回proxy组所有主机的hostname并打印最详细的执行过程到标准输出
执行命令：ansible proxy -s -m command -a 'hostname' -vvv
返回结果如下如图3-2所示。
图3-2 ansiblehostname命令返回结果
执行结果诠释：
<192.168.37.159> ESTABLISH CONNECTION FOR USER: root on PORT 22 TO 192.168.37.159 #远程主机192.168.37.159监听ROOT用户的22号端口
<192.168.37.159> REMOTE_MODULE command hostname #远程执行命令hostname
<192.168.37.159> EXEC /bin/sh -c 'mkdir -p $HOME/.ansible/tmp/ansible-tmp-1455684626.83-94958346638443 && echo $HOME/.ansible/tmp/ansible-tmp-1455684626.83-94958346638443' #生成临时临时目录用于存放Ansible远程执行脚本
<192.168.37.159> PUT /tmp/tmp5sawsq TO /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1455684626.83-94958346638443/command #改名临时脚本并存放至临时目录
<192.168.37.159> EXEC /bin/sh -c 'sudo -k && sudo -H -S -p "[sudo via ansible, key=urvzacjxvaagwvlrywymxpxfhjkirkqb] password: " -u root /bin/sh -c '"'"'echo BECOME-SUCCESS-urvzacjxvaagwvlrywymxpxfhjkirkqb; LANG=C LC_CTYPE=C /usr/bin/python /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1455684626.83-94958346638443/command; rm -rf /root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1455684626.83-94958346638443/ >/dev/null 2>&1'"'"'' #使用sudo方式并以Python脚本方式执行命令
192.168.37.159 | success | rc=0 >> #返回结果为success，CodeResult为0
Linuxlst #返回的命令返回结果如下
使用-vvv参数可以清楚了解Ansible命令执行流程，执行流程如图3-3所示。
图3-3 Ansible命令执行流程图
情景3：列出Web组所有主机列表
执行命令：
ansible web --list
返回结果如下：
10.3.33.21
10.3.33.23
执行结果诠释：
--list选项列出web组所有主机列表信息，Web组中包括 10.3.33.21 和 10.3.33.23两台主机。
Ok，接下来我们模拟较为复杂的场景，
情景4：对10.21.40.61服务器以root执行sleep 20，并设置最大连接超时时长为2s，且设置为后台运行模式，执行过程每2s输出一次进度，如5s还未执行完则kill终止该任务
执行命令：time ansible 10.21.40.61 -B 5 -P 2 -T 2 -m command -a 'sleep 20' -u root（注：time命令可省，为方便观察结果这里使用time命令查看执行时长）
返回结果如图3-4所示。
图3-4 结果返回
执行结果诠释：
第一行：[WARNING]不用理会，需升级gmp，该提醒不影响命令返回结果如下
第二行：background launch...表示使用-B使该命令后台运行
每隔2s输出一次执行进度
polling on 10.21.40.61, 3s remaining表示执行时长剩余3s
每隔2s输出一次执行进度
polling on 10.21.40.61, 1s remaining表示执行时长剩余1s
real 0m10.268s程序执行总时长
user 0m1.898s系统用户层执行时长
sys 0m0.163s系统内核层执行时长
** 参考提示 ** 细心的朋友会发现，我们sleep 20表示sleep 20s，即该命令最少执行时长为20s，但为什么real程序实际运行时长只有10s呢？这就是-B选项的意义了，如果超过其指定时间则kill终止正在执行的任务（但real为什么是10.268s而不是5.268s，经笔者实测，-B功能生效但时间不精确，正式使用前请多测试）
如上为Ad-Hoc命令集的用法说明，后面的章节我们会通过更复杂的实战带大家深入了解其功能。
3.2.2通过Ad-Hoc 命令集查看系统设置
上节为大家介绍了Ad-Hoc的命令集用法，本节我们通过df，free命令查看系统设置，但是是通过Ad-Hoc实现，在此过程中了解Ansible。我们模拟如下两个场景：
情景1：
批量查看apps组所有主机的磁盘容量(使用command模块)
执行命令：
ansible apps -a "df -lh"
返回结果如下：
192.168.37.130 | success | rc=0 >>
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg_linuxlst-lv_root
19G 3.6G 14G 21% /
tmpfs 123M 0 123M 0% /dev/shm
/dev/sda1 485M 29M 431M 7% /boot
192.168.37.155 | success | rc=0 >>
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg_linuxlst-lv_root 18G 4.9G 12G 30% /
tmpfs 144M 0 144M 0% /dev/shm
/dev/sda1 485M 33M 427M 8% /boot
192.168.37.142 | success | rc=0 >>
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg_linuxlst-lv_root 18G 5.4G 12G 33% /
tmpfs 144M 0 144M 0% /dev/shm
/dev/sda1 485M 33M 427M 8% /boot
192.168.37.156 | success | rc=0 >>
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg_linuxlst-lv_root 8.4G 6.4G 1.6G 81% /
tmpfs 140M 0 140M 0% /dev/shm
/dev/sda1 485M 35M 426M 8% /boot
/dev/sdb5 20G 3.0G 16G 16% /data2
执行结果诠释：
以192.168.37.130的返回为例，success表示命令执行成功，rc=0表示ResultCode=0即命令返回结果如下返回码为0，表示命令执行成功，>>后面跟的内容相当于在主机本地执行df –lh后的结果返回。
情景2：
批量查看远程主机内存使用情况 (shell模块)
执行命令：
ansible apps -m shell -a "free -m"
返回结果如下：
192.168.37.142 | success | rc=0 >>
total used free shared buffers cached
Mem: 286 282 4 0 34 119
-/+ buffers/cache: 128 158
Swap: 2015 668 1347
192.168.37.130 | success | rc=0 >>
total used free shared buffers cached
Mem: 244 188 56 0 30 101
-/+ buffers/cache: 56 187
Swap: 1023 0 1023
192.168.37.155 | success | rc=0 >>
total used free shared buffers cached
Mem: 286 217 69 0 84 63
-/+ buffers/cache: 68 218
Swap: 2015 0 2015
192.168.37.156 | success | rc=0 >>
total used free shared buffers cached
Mem: 279 251 28 0 29 33
-/+ buffers/cache: 188 91
Swap: 1023 22 1001
** 执行结果诠释： **
以192.168.37.142的返回为例，success表示命令执行成功，rc=0表示ResultCode=0即命令返回结果如下返回码为0，表示命令执行成功，>>后面跟的内容相当于在主机本地执行free-m后的结果返回。
通过上面两个场景的示例相信大家对Ad-Hoc的用法有一定的了解，接下来的章节我们更进一步学习Ad-Hoc的并发特性。
3.2.3通过Ad-Hoc研究Ansible的并发特性
如3.2.1章节所示，Ansible和Ansible-playbook默认会 fork 5个线程并发执行命令，但在实际工作中，如果主机数量众多，Ansible并发5个线程是远不能满足企业所需,所以本节我们带大家了解Ansible的并发特性。我们通过如下测试来更深入了解Ansible的并发工作模式。
场景如下：
我们定义[apps]组，多次执行同样的Ad-Hoc命令来查看其返回的结果
执行步骤：
步骤1定义[apps]组，编辑/etc/ansible/hosts的配置，在文件示添加如下配置：
执行命令 vi /etc/ansible/hosts键入i进行vi编辑模式跳转到文件最末尾添加如下配置
[apps]
192.168.37.130
192.168.37.155
192.168.37.142
192.168.37.156
步骤2 多次执行Ansible命令。
执行命令ansible apps -m ping -f 3
步骤3 对比返回结果。
表3-1 返回结果如下对比
** 返回结果如下分析：**
1）同样的命令多次执行但每次的输出结果都不一定一样
2）输出结果不是按照/etc/ansible/hosts中 [apps]定义的主机按序输出。
3）结果输出基本上遵循每次输出3条记录（线程池始终保持3个线程，所以这里如果每次输出小于等于3都是正常的哦）。
OK，通过上面的实验我们对Ansible并发特性有概念性的了解，回到前面的问题，企业实际应用中，如主机数量诸多我们需调大线程数该如何操作呢？这里Ansible为我们提供了便捷的选项，如3.2.1章节所讲， -f 指定线程数，如-f 1表示并发启动一个线程，-f 10则表示同时启动10个线程并发执行命令。其实查看源码可知ansible使用multiprocessing管理多线程。
** 参考提示 ** 单台主机的性能始终有限，大家根据自己机器实际的硬件配置做调整，建议CPU核数偶数倍就好。如4Cores8GB的服务器，最大建议同时20个线程。关于Ansible的性能，后面章节会为大家介绍Ansible的加速模式
3.2.4通过Ad-Hoc研究Ansible的模块使用
前面的章节为大家详细介绍了Ad-Hoc的命令集使用方法及其它并发特性等，那Ansible究竟有多少现成功能可供大家使用呢？本节来为大家介绍Ad-Hoc的模块使用。
截止本篇编写时间(2016-02-11)，官方呈现的所有可用模块约 468 个，所有模块官方也做了详尽的功能分类。明细可参考官方链接http://docs.ansible.com/ansible/modules_by_category.html。另外，Ansible也提供了类似man功能的help说明工具ansible-doc ，直接回车或 -h 显示功能用法，和Linux下系统下的man命令一样重要，正式学习Ansible模块使用前,有必要先来了解ansible-doc 用法。
命令用法：ansible-doc [options] [module...]
可用选项：
--version：显示工具版本号。
-h, --help：显示该help说明。
-M MODULE_PATH, --module-path=MODULE_PATH：指定Ansible模块的默认加载目录。
-l, --list：列出所有可用模块。
-s, --snippet：只显示playbook说明的代码段。
-v：等同--version显示工具版本号。
ok，下面我们看些简单的示例。
情景1：显示所有可用模块。
执行命令：
ansible-doc –l
返回结果如下：
a10_server Manage A10 Networks AX/SoftAX/Thunder/vThunder devices
a10_service_group Manage A10 Networks AX/SoftAX/Thunder/vThunder devices
a10_virtual_server Manage A10 Networks AX/SoftAX/Thunder/vThunder devices
acl Sets and retrieves file ACL information.
add_host add a host (and alternatively a group) to the ansible-playboo...
airbrake_deployment Notify airbrake about app deployments
alternatives Manages alternative programs for common commands
apache2_module enables/disables a module of the Apache2 webserver
apt Manages apt-packages
apt_key Add or remove an apt key
apt_repository Add and remove APT repositories
apt_rpmapt_rpm package manager
arista_interface Manage physical Ethernet interfaces
arista_l2interface Manage layer 2 interfaces
arista_lag Manage port channel (lag) interfaces
arista_vlan Manage VLAN resources
assemble Assembles a configuration file from fragments
…
情景2：以yum模块为例，我们希望获取yum模块的HELP说明。
执行命令：
ansible-doc yum
> YUM
Installs, upgrade, removes, and lists packages and groups with the
`yum' package manager.
Options (= is mandatory):
- conf_file
The remote yum configuration file to use for the transaction.
[Default: None]
…
其它模块HELP说明以此类推即可，下面通过Ansible内置模块来完成一些操作。
示例1安装redhat-lsb并查看服务器系统版本号
步骤1：安装redhat-lsb
执行命令ansible apps -m yum -a 'name=redhat-lsb state=present'。返回结果如下：
192.168.37.142 | success >> {
"changed": false,
"msg": "",
"rc": 0,
"results": [
"redhat-lsb-4.0-7.el6.centos.i686 providing redhat-lsb is already installed"
]
}
…
部分：
"changed": 主机是否有变更 true:有 false:没有 (第一次运行或事先没有安装，返回值一般是true，否则为false)
"msg":安装过程信息
"rc": 0,resultcode结果返回码，非0返回码往往是红色并且错误的返回,非常明显
步骤2查看系统版本号。
执行命令：ansible apps -m command -a 'lsb_release -a'。返回结果如下：
192.168.37.155 | success | rc=0 >>
LSB Version: :base-4.0-ia32:base-4.0-noarch:core-4.0-ia32:core-4.0-noarch:graphics-4.0-ia32:graphics-4.0-noarch:printing-4.0-ia32:printing-4.0-noarch
Distributor ID: CentOS
Description: CentOS release 6.5 (Final)
Release: 6.5
Codename: Final
…
部分执行结果诠释：
192.168.37.155表示执行的主机，success表示命令执行成功，rc=0表示返回结果如下返回码为0 ，>>后lsb_release –a 命令返回的结果
示例2为所有服务器安装ntp服务并设置为开机启动。
步骤1：安装ntp服务
执行命令：
ansible apps -s -m yum -a "name=ntp state=present"
步骤2：启动ntp服务并设置为开机启动
执行命令：
ansible apps -m service -a "name=ntpd state=started enabled=yes"
返回的结果不再一一为大家列举出来，相信上面那么多的示例，大家对如何判断结果是否正确有准备的了解了。
** 参考提示: ** 如LINUX所有的命令用法一样，我们只能记住日常工作中最常用到的那些，另外那些不常用的命令用法我们需要知道如何快速获取他们的用法，LINUX系统为我们提供了man工具来快速获取所需。ansible-doc则等同 man 的功能和作用，这样解释相信大家会更容易理解其重要性