Ansible&实现主/备模式高可用

运维核心工作：

操作系统安装（物理机、虚拟机）--> 应用程序包部署（安装、配置、服务启动）--> 批量操作 --> 业务系统程序部署（安装，运行以及发布）--> 监控

系统安装（OS Provisioning）：
(a) bare metal：裸机上安装系统，pxe预执行环境：cobbler是二次封装的pxe；
(b) virtual machine：在虚拟机上安装系统；
Configuration：程序配置
(1) puppet（ruby语言研发）：学习入门曲线陡峭；早先问世，稳定，重量级；
(2) saltstack（python语言研发）：与puppet相似，要有强大的二次研发能力才能填坑，重量级；
(3) chef：轻量级，使用简单，早期问世；
(4) cfengine：
(5) ansible：

注意：puppet和saltstack都是重量级应用在上百台服务器以上的运维环境，需要长时间学习才能灵活运用，如果数量较少，支出会大于收益；
这就产生了一些较轻量级、简单入门学习的运维工具来负责较少量的服务器运维；
如chef、cfengine、ansible等；

Command and Control：批量执行命令控制
(1) fabric轻量级，python语言研发；可编写fabric脚本完成强大功能；
(2) func 重量级
(3) ansible
预发布验证：
新版本的代码先发布到服务器（跟线上环境配置完全相同，只是未接入到调度器）；
程序发布：
不能影响用户体验；
系统不能停机；
不能导致系统故障或造成系统完全不可用；
灰度发布：
发布路径：
/webapp/tuangou-1.1
/web/app/tuangou
/webapp/tuangou-1.2

在调度器上下线一批主机（maintanance）--> 关闭服务 --> 部署新版本的应用程序 --> 启动服务 --> 在调度器上启用这一批服务器；

自动化灰度发布：脚本、发布平台；

轻量级的运维工具：Ansible

Ansible的特性

模块化：调用特定的模块，完成特定任务
基于Python语言实现，有Paramiko，PyYAML，Jinja2（模板语言）三个关键模块；
部署简单：agentless
支持自定义模块
支持playbook编排任务
有幂等性：一个任务执行一遍一执行n遍效果不一样，不因为重复执行带来意外情况
安全，基于OpenSSH
无需代理不依赖PKI（无需ssl）
YAML格式编排任务，支持丰富的数据结构
较强大的多层解决方案

Ansible的架构

ansible架构.png

Core Modules：核心模块
Custom Modules：自定义模块
Connection Plugins：连接插件
Host Inventory：ansible管理主机的清单/etc/ansible/hosts
Plugins：模块功能的补充，如记录日志发送通知等
Playbooks 核心组件；任务剧本，编排定义ansible任务集的配置文件，ansible顺序依次执行，通常是json格式的yaml文件

Ansible的安装使用

ansible是基于epel仓库，因此安装之前先要配置epel的yum源仓库

[root@server1 ~]# yum info ansible
Loaded plugins: fastestmirror, langpacks
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirror.jdcloud.com
 * extras: mirrors.shu.edu.cn
 * updates: mirrors.shu.edu.cn
Available Packages
Name        : ansible
Arch        : noarch
Version     : 2.7.7
Release     : 1.el7
Size        : 11 M
Repo        : epel
Summary     : SSH-based configuration management, deployment, and task execution system
URL         : http://ansible.com
License     : GPLv3+
Description : Ansible is a radically simple model-driven configuration management,
            : multi-node deployment, and remote task execution system. Ansible works
            : over SSH and does not require any software or daemons to be installed
            : on remote nodes. Extension modules can be written in any language and
            : are transferred to managed machines automatically.

[root@server1 ~]# rpm -ql ansible | less
/etc/ansible/ansible.cfg   #ansible主配置文件
/etc/ansible/hosts         #主机清单配置文件
/etc/ansible/roles         #角色配置文件
...

ansible的使用方式：
(1) 在命令行中直接给出
(2) 在riles中定义好
ansible语法格式： ansible [options]
ansible的简单格式：ansible HOST-PATTERN -m MOD_NAME -a MOD_ARGS -f FORKS -C -u USERNAME -c CONNECTION
基于密钥的方式连接两台host主机node1和node2

[root@server1 ~]# ssh-keygen -t rsa -P ""    #生成密钥
[root@server1 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]
    # 使用密钥连接node1
[root@server1 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]
    # 使用密钥连接node2

[root@server1 ~]# vim /etc/ansible/hosts    # 编辑主机清单文件添加主机
    [websrvs]
    192.168.1.128
    192.168.1.129

    [dbsrvs]
    192.168.1.128

[root@server1 ~]# ansible all -m ping -C    # 使用ping命令测试两台主机node1，node2；-C：测试模式，干跑；
192.168.1.129 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}
192.168.1.128 | SUCCESS => {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

ansible的常用模块：

group模块

[root@server1 ~]# ansible-doc -s group    # 查看group模块的帮助文档
示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m group -a "gid=3000 name=mygro state=present system=no"
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "gid": 3000, 
    "name": "mygro", 
    "state": "present", 
    "system": false
}
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "gid": 3000, 
    "name": "mygro", 
    "state": "present", 
    "system": false
}
# 在node1和node2上查看/etc/group文件确认操作是否成功
[root@node1 ~]# tail -1 /etc/group
mygro:x:3000:

user模块
- *name= 指定要管理的用户；
- state= 为present | absent；
- system= 是否创建系统帐号；
- uid= 指定UID；
- shell= 默认shell类型；
- group= 基于组；
- groups= 额外（附加）组；
- comment= 注释信息；
- home= 用户的家目录；
- move_home= 移动已存在用户的家目录；
- password 添加密码，应该指定是的openssl加密后的密码；
- remove 当state=absent时，删除用户时同时删除家目录；

示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m user -a "uid=5000 name=testuser state=present groups=mygro shell=/bin/tcsh"
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "comment": "", 
    "create_home": true, 
    "group": 5000, 
    "groups": "mygro", 
    "home": "/home/testuser", 
    "name": "testuser", 
    "shell": "/bin/tcsh", 
    "state": "present", 
    "system": false, 
    "uid": 5000
}
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "comment": "", 
    "create_home": true, 
    "group": 5000, 
    "groups": "mygro", 
    "home": "/home/testuser", 
    "name": "testuser", 
    "shell": "/bin/tcsh", 
    "state": "present", 
    "system": false, 
    "uid": 5000
}

# 在node1和node2上查看用户创建结果
[root@node1 ~]# tail -1 /etc/passwd
testuser:x:5000:5000::/home/testuser:/bin/tcsh

copy模块：ansible-doc -s copy；用来复制文件到远程主机
2种用法：
1）src= dest=
2）content= dest=
owner，group，mode可同时指明文件的属主、组及权限；
一般有=号的选项为必有选项；
src=为本地文件或目录；
dest=为远程被管理主机文件或目录；
content=表示把此处的内空直接当做源文件；

[root@server1 ~]# ansible all -m copy -a "src=/etc/fstab dest=/tmp/fstab.ansible mode=600"

192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "checksum": "f5dec7037c1be2d9c54110114ffb00b9efb834ba", 
    "dest": "/tmp/fstab.ansible", 
    "gid": 0, 
    "group": "root", 
    "md5sum": "03ef74ad995b394c5265817e23ee086e", 
    "mode": "0600", 
    "owner": "root", 
    "secontext": "unconfined_u:object_r:admin_home_t:s0", 
    "size": 541, 
    "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1550649775.34-194820899443510/source", 
    "state": "file", 
    "uid": 0
}
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "checksum": "f5dec7037c1be2d9c54110114ffb00b9efb834ba", 
    "dest": "/tmp/fstab.ansible", 
    "gid": 0, 
    "group": "root", 
    "md5sum": "03ef74ad995b394c5265817e23ee086e", 
    "mode": "0600", 
    "owner": "root", 
    "secontext": "unconfined_u:object_r:admin_home_t:s0", 
    "size": 541, 
    "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1550649775.36-53381265559986/source", 
    "state": "file", 
    "uid": 0
}

# 在node1和node2上查看结果
[root@node1 ~]# ll -d /tmp/fstab.ansible 
-rw-------. 1 root root 541 Feb 20 16:02 /tmp/fstab.ansible

command模块：ansible-doc -s command；在被管理远程主机上执行命令；省略模块时，默认为command模块；
- chdir：指定在哪个目录下运行命令；
- creates：命令运行前创建文件；如果文件存在就不执行命令；
- removes：命令运行后移除文件；如果文件不存在就不执行命令；
- executable：指定shell程序来运行命令；

示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m command -a "ifconfig"
192.168.1.129 | CHANGED | rc=0 >>
ens33: flags=4163  mtu 1500
        inet 192.168.1.129  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        ...
lo: flags=73  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        ...
virbr0: flags=4099  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ...
192.168.1.128 | CHANGED | rc=0 >>
ens33: flags=4163  mtu 1500
        inet 192.168.1.128  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        ...
lo: flags=73  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        ...
virbr0: flags=4099  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255 
        ...

注意：command执行时不适用shell解析，是裸执行；比如传递参数`-a "echo mageedu | passwd --stdin testuser"`不能传递密码给testuser，需要使用下面的shell模块

shell模块：ansible-doc -s shell；在被管理远程主机上执行命令；但是为调用shell进程，然后把命令在子进程中运行；在执行的命令中可使用管道符；

示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m shell -a "echo mageedu | passwd --stdin testuser"
192.168.1.128 | CHANGED | rc=0 >>
Changing password for user testuser.
passwd: all authentication tokens updated successfully.

192.168.1.129 | CHANGED | rc=0 >>
Changing password for user testuser.
passwd: all authentication tokens updated successfully.

file 模块：ansible-doc -s file
用法：
- 创建链接文件：
  path= 指明操作的文件
  src= 要链接的源文件；
  state= link
- 修改属性：
  path=
  owner=
  mode=
  group=
- 创建目录：
  path=
  state= directory

示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m file -a "path=/var/tmp/hello.dir state=directory" 
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "gid": 0, 
    "group": "root", 
    "mode": "0755", 
    "owner": "root", 
    "path": "/var/tmp/hello.dir", 
    "secontext": "unconfined_u:object_r:user_tmp_t:s0", 
    "size": 6, 
    "state": "directory", 
    "uid": 0
}
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "gid": 0, 
    "group": "root", 
    "mode": "0755", 
    "owner": "root", 
    "path": "/var/tmp/hello.dir", 
    "secontext": "unconfined_u:object_r:user_tmp_t:s0", 
    "size": 6, 
    "state": "directory", 
    "uid": 0
}

node1：
[root@node1 ~]# ls -d /var/tmp/hello.*
/var/tmp/hello.dir

#设定文件属性
[root@server1 ~]# ansible all -m copy -a "src=/etc/fstab dest=/var/tmp/fstab.ansible"
[root@server1 ~]# ansible all -m file -a "src=/var/tmp/fstab.ansible path=/var/tmp/fstab.link state=link"
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "dest": "/var/tmp/fstab.link", 
    "gid": 0, 
    "group": "root", 
    "mode": "0777", 
    "owner": "root", 
    "secontext": "unconfined_u:object_r:user_tmp_t:s0", 
    "size": 22, 
    "src": "/var/tmp/fstab.ansible", 
    "state": "link", 
    "uid": 0
}
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "dest": "/var/tmp/fstab.link", 
    "gid": 0, 
    "group": "root", 
    "mode": "0777", 
    "owner": "root", 
    "secontext": "unconfined_u:object_r:user_tmp_t:s0", 
    "size": 22, 
    "src": "/var/tmp/fstab.ansible", 
    "state": "link", 
    "uid": 0
}

node1：
[root@node1 ~]# ll -d /var/tmp/fstab.*
-rw-r--r--. 1 root root 541 Feb 20 16:25 /var/tmp/fstab.ansible
lrwxrwxrwx. 1 root root  22 Feb 20 16:30 /var/tmp/fstab.link -> /var/tmp/fstab.ansible

cron模块：定义任务计划
- minute= 几分钟，范围0-59
- day= 一个月的那一天，范围1-31，例如：1-5，/2等
- month= 哪个月，范围1-12；
- hour= 哪个小时，范围0-23；
- weekday= 星期几，范围0-6；
- job= 表示 state为present时，要执行的命令；
- name= 必须指定计划任务条目；
- state=
  present：创建cron计划任务；默认；
  absent：删除cron计划任务；

示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m cron -a "minute=*/3 job='/usr/sbin/update 192.168.1.254 &> /dev/null' name=text1"
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "envs": [], 
    "jobs": [
        "text1"
    ]
}
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "envs": [], 
    "jobs": [
        "text1"
    ]
}

node1：
[root@node1 ~]# crontab -l
#Ansible: text1
*/3 * * * * /usr/sbin/update 192.168.1.254 &> /dev/null

[root@server1 ~]# ansible all -m cron -a "name=text1 state=absent"    #删除定时任务
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "envs": [], 
    "jobs": []
}
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "envs": [], 
    "jobs": []
}

yum模块：安装程序模块

[root@server1 ~]# ansible all -m yum -a "name=nginx state=installed"
192.168.1.128 | SUCCESS => {
      "changed": true, 
      "msg": "", 
      "rc": 0, 
      "results": [
      ...
  192.168.1.129 | SUCCESS => {
      "changed": true, 
      "msg": "", 
      "rc": 0, 
      "results": [
      ...
node1：
[root@node1 ~]# rpm -q nginx
nginx-1.12.2-2.el7.x86_64

service模块：
- name= 指明管理的服务
- state=
  started 启动服务；
  stopped 停止服务；
  restarted重启服务；
- enabled= 开机自动启动；1或0
- runlevel= 在指定级别下为开机自动启动；默认为2345，或345级别；
- arguments 向命令行传参数；

示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m service -a "name=nginx state=started"
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "name": "nginx", 
    "state": "started", 
    "status": {
    ...
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "name": "nginx", 
    "state": "started", 
    "status": {
    ...

node1：
[root@node1 ~]# ss -tnl
State       Recv-Q Send-Q            Local Address:Port                           Peer Address:Port                             
LISTEN      0      128                           *:80                                        *:*    
... 

注意：service有2个选项：
    enabled设定开机自动启动
    runlevel在哪个级别设定开机自动启动

spripts模块：脚本模块

示例：
[root@server1 ~]# vim /tmp/text.sh
    #!/bin/bash
    #
    echo "ansible script" > /tmp/ansible.txt

[root@server1 ~]# ansible all -m script -a "/tmp/text.sh"
192.168.1.129 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "rc": 0, 
    "stderr": "Shared connection to 192.168.1.129 closed.\r\n", 
    "stderr_lines": [
        "Shared connection to 192.168.1.129 closed."
    ], 
    "stdout": "", 
    "stdout_lines": []
}
192.168.1.128 | CHANGED => {
    "changed": true, 
    "rc": 0, 
    "stderr": "Shared connection to 192.168.1.128 closed.\r\n", 
    "stderr_lines": [
        "Shared connection to 192.168.1.128 closed."
    ], 
    "stdout": "", 
    "stdout_lines": []
}

Playbook的核心元素：

hosts：主机（关联到的主机）；可以是一个或多个用冒号分隔的主机组；可以是一个主机组，也可以是一个主机；这些主机必须定义在hosts iventory中；
- remoute_user：在远程主机上执行任务的用户；即以哪个用户的身份运行此任务，可以全局指定，也可以在tasks中单独指定执行任务的用户；即不同的任务指明不同的用户；
- sudo_user：在使用sudo方式时执行任务时，指明临时切换哪个用户执行；只是在指明以sudo的方式运行时才使用；
- tasks：任务列表；定义任务的方式主要就是调用模块和模块参数；
- variables：变量（多次引用任务使用）
- templates：模板（包含了模板语法的文本文件）
- handlers：从处理器（由特定条件触发的任务）任务，在特定条件下触发；在handlers所关注的资源发生改变时才触发任务；一般使用notify机制通知来触发；
  生效方式：接收到其他任务的通知时被触发；
- roles：角色

playbook的主要作用：
就是能够把多个相关联的任务，通过读取YAML格式的配置文件一次编完；要把任务、变量、模板、处理器放在一个YAML格式文件中进行指定，然后任务就可一次批量执行；

例如：
playbook的基础组件hosts和tasks演示：
[root@server1 ~]# mkdir playbook
[root@server1 ~]# cd playbook/
[root@server1 playbook]# vim first.yaml
    - hosts: all
      remote_user: root
      tasks:
      - name: install redis
        yum: name=redis state=latest
      - name: start redis
        service: name=redis state=started

[root@server1 playbook]# ansible-playbook --check first.yaml 

PLAY [all] ********************************************************************************************************

TASK [Gathering Facts]  #只要收集参数成功都显示ok； ********************************************************************************************
ok: [192.168.1.128]
ok: [192.168.1.129]

TASK [install redis]  #在playbook中定义的第一个任务**********************************************************************************************
changed: [192.168.1.128]
changed: [192.168.1.129]

TASK [start redis]   #在playbook中定义的第二个任务************************************************************************************************
changed: [192.168.1.129]
changed: [192.168.1.128]

PLAY RECAP   #返回的报告********************************************************************************************************
192.168.1.128              : ok=3    changed=2    unreachable=0    failed=0   
192.168.1.129              : ok=3    changed=2    unreachable=0    failed=0

[root@server1 playbook]# ansible-playbook --list-hosts first.yaml
#查看这个playbook运行在哪些主机

playbook: first.yaml

  play #1 (all): all    TAGS: []
    pattern: [u'all']
    hosts (2):
      192.168.1.128
      192.168.1.129

[root@server1 playbook]# ansible-playbook -C first.yaml   #干跑一遍测试
[root@server1 playbook]# ansible-playbook first.yaml  #真正执行

注意：GATHERING FACTS第一个任务，是默认的，在每一个目标主机上运行之前，需要知道目标主机的状态，例如主机名、ip地址等，这些都是内建变量，叫主机的facts变量，是ansible可调用的变量之一；这个过程就是收集变量的过程，也可以手动收集；
如果指明了三个任务，在三台主机上运行，执行次序是，把第一个任务在三台主机运行，没问题则在三台主机上再运行第二个任务，如果在运行其中某一主机出现故障，后面的任务会终止；
所以，任务列表，是自上而下，每个任务依次进行的；
指明任务的格式：2种
(1) action：module arguments 较新版本支持
(2) module：arguments 所有版本通用
shell和command模块参数独特，后面直接跟命令，而非key=value类的参数列表；
(1) 某任务的状态在运行后为changed时，可通过notify通知给相应的handlers处理器；
(2) 任务可以通过tags打标签，而后可在ansibles-playbook命令上使用-t指定进行调用，可调用多个标签；
setup模块：手动收集指定远程主机的变量
ansible 192.168.1.128 -m setup

示例1：安装httpd，安装配置文件，启动httpd服务
[root@server1 playbook]# mkdir working
[root@server1 playbook]# cd working/
[root@server1 working]# cp /etc/httpd/conf/httpd.conf ./
[root@server1 working]# vim httpd.conf
    Listen 8080
[root@server1 working]# cd ..
[root@server1 playbook]# vim web.yaml
    - hosts: websrvs
      remote_user: root
      tasks:
      - name: install httpd package
        yum: name=httpd state=present
      - name: install configure file
        copy: src=working/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/
      - name: start httpd service
        service: name=httpd state=started
      - name: excute ss command
        shell: ss -tnl | grep 8080

[root@server1 playbook]# ansible-playbook --check web.yaml  #测试语法 
[root@server1 playbook]# ansible-playbook web.yaml  #真正执行

注意：在ansible-playbook中执行ss -tnl | grep  :8080，这种查询是不显示，所以，一般不在ansible-playbook里执行有关查询显示的命令；

示例2：演示使用handlers，触发执行；
如果把监听端改为808，再执行，则不会生效，因为，服务已经启动了，除非重启服务，这时，就应该用到handlers处理器
[root@server1 playbook]# vim web-2.yaml
    - hosts: websrvs
      remote_user: root
      tasks:
      - name: install httpd package
        yum: name=httpd state=present
      - name: install configure file
        copy: src=working/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/
      - name: start httpd service
        service: name=httpd state=started
      handlers:
      - name: restart httpd
        service: name=httpd state=restarted

[root@server1 playbook]# vim working/httpd.conf 
    Listen 808
[root@server1 playbook]# ansible-playbook --check web-2.yaml 
[root@server1 playbook]# ansible-playbook web-2.yaml 
[root@server1 playbook]# ansible websrvs -m shell -a "ss -tnl | grep 808"
192.168.1.129 | CHANGED | rc=0 >>
LISTEN     0      128         :::808                    :::*                  

192.168.1.128 | CHANGED | rc=0 >>
LISTEN     0      128         :::808                    :::*

示例3：
根据上例，如果仅修改了配置文件，却还要从第一步，执行安装程序包，这样是没必要的，所以，可使用tag，给任务加标签，不指定标签时，执行所有任务，加标签时，只执行标签所在的任务；
[root@server1 playbook]# cp web-2.yaml web-3.yaml
[root@server1 playbook]# vim web-3.yaml
- hosts: websrvs
  remote_user: root
  tasks:
  - name: install httpd package
    yum: name=httpd state=present
    tags: insthttpd
  - name: install configure file
    copy: src=working/httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/
    tags: instconf
  - name: start httpd service
    service: name=httpd state=started
    tags: starthttpd
  handlers:
  - name: restart httpd
    service: name=httpd state=restarted
[root@server1 playbook]# vim working/httpd.conf
    Listen 80
[root@server1 playbook]# ansible-playbook -t insthttpd --check web-3.yaml
[root@server1 playbook]# ansible-playbook -t instconf,insthttpd --check web-3.yaml   #调用多个标签；

variables：变量
- 1） facts：任何facts变量都由正在通信的目标主机发回的信息，ansible自动获取变量，可直接调用；在setup模块中查看变量；
- 2）ansible-playbook命令的命令行中的自定义变量；
  -e VARS, --extra-vars=VARS
- 3）通过roles传递变量；
- 4）Host Inventory
  - a）向不同的主机传递不同的变量；
  - b）向组中的主机传递相同的变量；
    [groupname:vars]
    variable=value
- 注意：invertory参数：
  用于定义ansible远程路径目标主机时使用的参数，而非传递给playbook的变量；
  ansible_ssh_host
  ansible_ssh_port
  ansible_ssh_user
  ansible_ssh_pass
  ansible_sudo_pass
  ...
  通常ansible中的inventory还有专门参数，不叫变量，因为它不是传递给playbook使用的，而是通过ansible连接每个被管理主机时使用的；

示例1：演示ansible-playbook命令行调用变量
[root@server1 playbook]# vim forth.yaml
    - hosts: websrvs
      remote_user: root
      tasks:
      - name: install {{ pkname }}
        yum: name={{ pkname }} state=present
[root@server1 playbook]# ansible-playbook -e pkname=memcached --check forth.yaml
[root@server1 playbook]# ansible-playbook -e pkname=memcached forth.yaml

playbook的其它组件：
- 变量：5种
  ansible facts 可使用setup模块获取；收集远程主机变量；
  ansible-playbook -e "var=value" 自定义变量
  host variable:host iventory 主机变量
  group variable （主机组上的变量）
  roles
- 变量调用方法：{{ variable }}

在playbook中定义变量的方法：
    vars：
    - var1: value1
    - var2: valure2
    注意：这种变量有个缺陷，要想改变变量值时都要改变配置文件，不过可在调用时覆盖其变量的值；

templates模块：基于模板方式生成一个文件复制到远程主机；
src= 指定本地jinja2的模板文件路径
dest= 远程主机路径
owner= 属主
group= 属组
mode= 权限
- 模板：templates
  就是文本文件，内部嵌套有脚本（这个脚本使用模板编程语言编写）
  python只有在实现web框架时进行嵌入，将自己基于模板编程语言嵌入到其它文本中的机制，它的模板编程语言叫jinja2嵌入式的编程语言；类似于playbook，在python中叫resource资源和清单facts；在清单中定义资源时或定义使用的模板时会用到rubby的模板编程语言；
  jinja2模板编程语言所实现的功能是，可以在文本文件中，使用一个所谓的嵌入的标记语法，引入一段模板编程语言所编写的脚本；而这种脚本无法就是支持比较简单的编程元素，如条件判断、（迭代）循环、变量；
  - jinja2：模板编程语言
    字面量：是常见的python对象
    字符串：一般使用单引号或双引号；
    数字：整数，浮点数；
    列表：使用[item1,tiem2,..]，是可变的数据结构；
    元组：(item1，item2，...)，是不可变的数据结构；
    字典：{key1:value1,key2:value2,...}，就是键值对的组合；
    key一般为字符串所以要用引号；
    布尔型：true/false
    - 算术运算：
      +，-，,/, //只留商，%只留余数，*
      比较操作：
      ==, !=, >, >=, <, <=
      逻辑运算：
      and，or，not

演示模板使用：使用ansible在二台主机上，安装nginx，提供配置文件，但其中的worker_processores的值要与主机的cpu核心数相同；此时，就可把配置文件基于模板方式提供，而这个worker_processores的值，放的是jinja2所支持的变量，直接使用变量的方式放在那个位置，而本机的template模块会自动套用这里面变量的值，给ansible facts所报告的结果，并把它生成在这个文件中，而后复制到目标主机上去；这就是模板的作用；

示例：
[root@server1 ~]# ansible all -m yum --check -a "name=nginx state=latest"  #测试安装nginx
[root@server1 ~]# ansible all -m yum -a "name=nginx state=latest"  #安装nginx
[root@server1 ~]# mkdir files
[root@server1 ~]# cp /etc/nginx/nginx.conf /root/files/nginx.conf.j2
[root@server1 ~]# cd files
[root@server1 files]# vim nginx.conf.j2
修改：
    worker_processes {{ ansible_processor_vcpus }};

[root@server1 files]# vim nginx.yaml
    - hosts: websrvs
      remote_user: root
      tasks:
      - name: Install nginx
        yum: name=nginx state=present
      - name: Install config file
        template: src=/root/files/nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
        notify: restart nginx
      - name: start service
        service: name=nginx state=started
      handlers:
      - name: restart nginx
        service: name=nginx state=restarted

[root@server1 files]# ansible-playbook nginx.yaml --check
[root@server1 files]# ansible-playbook nginx.yaml

可使用主机变量，让不同主机监听不同端口：
[root@server1 files]# vim /etc/ansible/hosts
    [websrvs]
    192.168.1.128 http_port=80  #定义主机变量
    192.168.1.129 http_port=8080
[root@server1 files]# vim nginx.conf.j2
修改：
    listen       {{ http_port }};
[root@server1 files]# ansible-playbook nginx.yaml --check
[root@server1 files]# ansible-playbook nginx.yaml 

条件测试：when示例
    ]# scp [email protected]:/etc/nginx/nginx.conf files/nginx.conf.c6.j2 复制一个centos6上的nginx配置文件；
    ]# vim files/nginx.conf.c6.j2
    worker_processes  {{ ansible_processor_vcpus }};
    
    ]# vim nginx.yaml
    - hosts: all
      remote_user: root
      tasks:
      - name: install nginx
        yum: name=nginx state=present
      - name: install conf file to c7
        template: src=files/nginx.conf.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
        when: ansible_distribution_major_version == "7"
        notify: restart nginx
        tags: instconf
      - name: install conf file to c6
        template: src=files/nginx.conf.c6.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
        when: ansible_distribution_major_version == "6"
        notify: restart nginx
        tags: instconf
      - name: start nginx service
        service: name=nginx state=started
      handlers: 
      - name: restart nginx
        service: name=nginx state=restarted

    示例：
    同时安装nginx、memcached、php-fpm等程序包，使用循环
    ]# vim iter.yaml
    - hosts: all
      remote_user: root
      tasks:
      - name: install some packages
        yum: name={{ item }} state=present
        with_items:
        - nginx
        - memcached
        - php-fpm

role 角色

有3组服务器web、db、ha都用到时间同步服务，当编写三个yaml文件分别适用于这3组服务器时，每个文件都要写一遍时间同步的功能；或另有一种情况，假如第一组服务器即是web又是db，第二组服务器只是db，第三组服务器只是web，此时要写yaml文件，如果要写一个db的，再写一行web的，还要写一个db和web合并的，如果还要memcached服务器，而有些在db上，有些在web上，在这种场景中，代码在不同的主机角色间灵活组合，而这对于此前固化在yaml中的格式显然是不适用的；
如果把每一种配置的定义的功能独立化，而且谁用到时谁去调用即可；这种可独立化的配置通常按照功能为基准进行划分的；如果服务器安装了某种功能就扮演成了某种角色；即把db功能的定义一个角色，web功能的配置定义一个角色，memcached功能配置定义一个角色等等；需要什么就事先定义好什么，放在特定目录下，当主机需要进行配置时，写一个yaml配置文件，在其里面指明用在哪个主机上、使用remote_user基于哪个运行、调用角色即可；

这就是角色机制，是自包含的，为了让服务器能够调用其中的角色实现某种功能，所需要的一切代码、文件的集合都放在一个特定位置，这个组件就称为角色；
角色的好处是跟主机是分离的，谁用谁调用；
对于playbook而言，角色就是在playbook中所应该定义各种组件的集合；但此前是写在playbook一个文件中的，而如果要变成角色，要扮演成一个单独的目录，角色名就是目录名；
每一个角色一般按固定格式定义，任何角色都不能引用自己目录以外的资源，这样把这个目录复制到任何主机上都可以用，这就是自包含应该指明file子目录；所有的模板放在templates子目录下；所有的任务放在tasks子目录下，所有的处理器放在handlers子目录下；所有变量放在vars子目录下；还有一个补充meta子目录；
不是所有目录必须得有，一般用到哪些目录，就给出哪些目录即可；这就是角色的目录组织形式；
角色（role）；/etc/ansible/roles也可在ansible.cfg中定义；
一般为目录，每一个角色就是一个子目录；

角色集合：
roles/
mysql/
httpd/
nginx/
memcached/
每个角色，以特定的层级目录结构进行组织：
mysql/
files/：存放由copy或script模块等调用的文件；
templates/：存放为template模块查找所需的模板文件目录；
tasks/：至少应该包含一个名为main.yml的文件；其它文件需要在此文件中通过include进行包含；
handlers/：至少应该包含一个名为main.yml的文件；其它文件需要在此文件中通过include进行包含；
vars/：至少应该包含一个名为main.yml的文件；其它文件需要在此文件中通过include进行包含；
meta/：定义当前角色的特殊设定及其依赖关系；至少应该包含一个名为main.yml的文件；其它文件需要在此文件中通过include进行包含；
default/：设定默认变量时使用此目录中的main.yml文件；
在playbook调用角色方法1：

      - hosts: websrvs
        remote_user: root
        roles:
        - mysql
        - memcached
        - nginx

在playbook调用角色方法2：在角色调用时，传递变量给角色

      - hosts: 
        remote_user:
        roles:
        - { role: nginx, username: nginx }
       #键role用于指定角色名称，后续的k/v用于传递变量给角色；

     #还可以基于条件测试实现角色调用；
      roles:
      - { role: nginx, when: "ansible_distribution_major_version == '7'" }

Ansible实现主/备模式主可用

ansible主备高可用.png

安装ansible
[root@localhost ~]# yum -y install ansible keepalive
编辑主机清单

  [root@localhost ~]# vim /etc/ansible/host
    [websrvs]
    192.168.1.115
    192.168.1.116 
    [hasrvs]
    192.168.1.10
    192.168.1.11

[root@localhost ~]# mkdir -pv /etc/ansible/roles/{keepalived,nginx}/{files,tasks,templates,handlers,vars,default,meta}
[root@localhost ~]# tree /etc/ansible/roles/
   /etc/ansible/roles/
 ├── keepalived
 │   ├── default
 │   ├── files
 │   ├── handlers    
 │   ├── meta
 │   ├── tasks
 │   ├── templates
 │   └── vars
 └── nginx
     ├── default
     ├── files
     ├── handlers
     ├── meta
     ├── tasks
     │   └── main.yml
     ├── templates
     │   └── index.html.j2
     └── vars

基于密钥连接node1、node2、r1、r2、

[root@localhost ~]# ssh-keygen -t rsa -P ""
[root@localhost ~]#  ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]
[root@localhost ~]#  ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]
[root@localhost ~]#  ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]
[root@localhost ~]#  ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]

编辑roles

   [root@localhost ~]#  vim /etc/ansible/roles/keepalived/tasks/main.yml
#编辑如下内容     
        - name: install keepalived
          yum: name=keepalived state=latest
          when: ansible_os_family == "RedHat"
        - name: install conf
          template: src=kl.conf.j2 dest=/etc/keepalived/keepalived.conf
          tags: conf
          notify: restart keepalived
        - name: start keepalived
          service: name=keepalived state=started enabled=yes

    [root@localhost ~]# vim /etc/ansible/roles/keepalived/handlers/main.yml 
        - name: restart keepalived
          service: name=keedpalived state=restarted

编辑keepalived配置文件，并定义变量

 [root@localhost ~]# vim /etc/ansible/roles/keepalived/templates/kl.conf.j2 
 ! Configuration: command not found
 global_defs {
            notification_email {
             root@localhost
            }
             
        notification_email_from keepalived@localhost
        smtp_server 127.0.0.1
        smtp_connect_timeout 30
        router_id {{ ansible_fqdn }}
        vrrp_mcast_group4 224.1.105.33
     }
     
     vrrp_instance VI_1 {
         state {{ kl_status }}
         interface ens33
         virtual_router_id 33
         priority {{ kl_priority }}
         advert_int 1
         authentication {
             auth_type PASS
             auth_pass XXXX1111
         }
         virtual_ipaddress {
             192.168.1.99 dev ens33 label ens33:0
         }
          notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
          notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
          notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
     }
     virtual_server 192.168.1.99 80 {
         delay_loop 1
         lb_algo wrr
         lb_kind DR
         protocol TCP
         sorry_server 127.0.0.1 80
     
         real_server 192.168.1.115 80 {
             weight 1
             HTTP_GET {
                 url {
                     path /index.html
                     status_code 200
                     }
                 nb_get_retry 3
                 delay_before_retry 2
                 connect_timeout 3
                 }
         }
         real_server 192.168.1.116 80 {
             weight 1
             HTTP_GET {
                 url {
                     path /index.html
                     status_code 200
                     }
                 nb_get_retry 3
                 delay_before_retry 2
                 connect_timeout 3
                 }
         }
             
 }

 [root@localhost files]# vim /etc/ansible/hosts 
 [hasrvs]
 192.168.1.10 kl_status=MASTER kl_priority=100
 192.168.1.11 kl_status=BACKUP kl_priority=96

配置nginx的roles

[root@localhost files]# vim /etc/ansible/roles/nginx/tasks/main.yml
 - name: Install nginx
   yum: name=nginx state=latest
 - name: Install conf
   template: src=index.html.j2 dest=/usr/share/nginx/html/index.html
   notify: reload nginx
 - name: start script
   script: /root/files/setkl.sh start
   notify: reload nginx
 - name: start nginx
   service: name=nginx state=started
 
   [root@localhost files]# vim /etc/ansible/roles/nginx/templates/index.html.j2  
      {{ ansible_fqdn }} 
     
   [root@localhost files]# vim /etc/ansible/roles/nginx/handlers/main.yml
     - name: reload nginx
       service: name=nginx state=reload

编辑keepalived和nginx的playbook

[root@localhost ~]# cd files
[root@localhost files]# vim kl.yml
    - hosts: hasrvs
      remote_user: root
      roles:
      - keepalived
[root@localhost files]# vim nginx.yml
    - hosts: websrvs
      remote_user: root
      roles:
      - nginx

测试并执行

[root@localhost files]# ansible-playbook --check kl.yml
[root@localhost files]# ansible-playbook --check kl.yml
[root@localhost files]# ansible-playbook --check nginx.yml
[root@localhost files]# ansible-playbook nginx.yml

访问测试

 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs1.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs2.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs1.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs2.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs1.ilinux.com 

 node1：规则已生成
 [root@node1 ~]# ipvsadm -ln
 IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
 Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
   -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
 TCP  192.168.1.99:80 wrr
   -> 192.168.1.115:80             Route   1      0          3         
   -> 192.168.1.116:80             Route   1      0          2    
[root@node1 ~]# ifconfig
ens33: ...   
ens33:0: flags=4163  mtu 1500
     inet 192.168.1.99  netmask 255.255.255.255  broadcast 0.0.0.0
     ether 00:0c:29:6d:e2:f7  txqueuelen 1000  (Ethernet)
     

[root@node1 ~]# systemctl stop keepalived.service  

node2:
[root@node2 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.99:80 wrr
  -> 192.168.1.115:80             Route   1      0          0         
  -> 192.168.1.116:80             Route   1      0          0      

#使用客户端访问：
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs2.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs1.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs2.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs1.ilinux.com 
 [root@localhost files]# curl http://192.168.1.99
  rs2.ilinux.com

Ansible&实现主/备模式高可用

运维核心工作：

轻量级的运维工具：Ansible

Ansible的特性

Ansible的架构

Ansible的安装使用

Ansible实现主/备模式主可用

{{ ansible_fqdn }}

rs1.ilinux.com

rs2.ilinux.com

rs1.ilinux.com

rs2.ilinux.com

rs1.ilinux.com

rs2.ilinux.com

rs1.ilinux.com

rs2.ilinux.com

rs1.ilinux.com

rs2.ilinux.com

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