一、概述

Ansible是2013年推出的通用自动化工具，可用于配置管理和流程管理。Ansible使用Python编写，它使用SSH在不同的机器上执行命令，Ansible是无代理的，使用声明式YAML编写Playbook。

（1）其他开源项目

  • Ansible Galaxy：用于查找、共享使用Ansible Role的在线社区
  • Ansible Container：实现了构建、部署、管理容器应用的全过程
  • Ansible Tower：商业项目，可视化仪表盘

（2）对管理主机的要求

  • 支持Python2和Python3

（3）对目标主机的要求

  • 使通常使用SSH通信，使用SFTP作为文件传输，通过修改ansible.cfg可以实现SCP文件传输
  • 支持Python2或者Python3版本

（4）与其他软件对比

Ansible Chef Puppet SaltStack
开发语言 Python Ruby、Erlang C++、Clojure Python2
配置文件 YAML、JSON Ruby Propfiletary YAML
数据库支持 不需要 PostgreSQL PuppetDB 不需要
传输方式 SSH RabbitMQ Mcollective ZeroMQ
发布方式 PUSH PULL PULL PUSH
管理节点 无限制 LINUX LINUX 无限制
是否需要代理 是 否 否 否
公有云版本 AM AM、AZ、PR 否 否
公有云管理支持 AM、AZ、OS、GCP Fog Driver AM、AZ、VM、GCP Salt Cloud
架构 Server C/S C/S C/S
逐步部署支持 支持 支持 不支持 不支持
开源版UI Semaphore Chef Manager Foreman Slatpad、SlatShaker
企业版UI Ansible Tower OpsCode Manager Puppet Enterprise SaltStack Enterprise
企业版本 是 是 是 是

Ansible适用于中小型环境，SaltStack执行效率高，Puppet适合大型环境。

（5）常见文件和命令

  • /etc/ansible/ansible.cfg配置文件
  • /etc/ansible/hosts主机清单
  • /etc/ansible/roles存放角色的目录
  • /usr/bin/ansible主程序
  • /usr/bin/ansible-doc查看配置文档的程序
  • /usr/bin/ansible-galaxyRole分享平台
  • /usr/bin/ansible-playbook定制自动化任务
  • /usr/bin/ansible-ansible-pull远程执行命令
  • /usr/bin/ansible-vault文件加密
  • /usr/bin/ansible-console基于Console界面与用户交互的工具

二、主机清单

（1）概述

主机清单的本质是个INI文件或者YAML文件，因此可以手动使用Python的INI模块configparser解析。但是YAML文件使用不方便所以忽略。

ini文件由section和键值对或者字符串组成，每个section对应多个键值对，类似于如下形式：

[section]
key=value
string

（2）定义主机

Ansible通过主机清单管理想要管理的主机。将主机组写在sectioon位置，Ansible支持各种形式的主机定义：

[nginx-servers]
hostname
hostname:port  # 指定连接端口
localhost ansible_connection=local  # 指定连接类型
hostname http_port=80 maxReuqestsPerChild=808  # 定义主机变量
hostname ansible_ssh_port=22 ansible_ssh_host=192.168.3.3 # 定义SSH参数
service[0:50].example.com  # 支持范围定义的方式
server[a-f].example.com

（3）执行环境

Ansible支持定义执行Playbook的时候所使用的的执行环境：

[mysql-servers]
database.example.com ansible_python_interpreter=/applications/python/bin/python3.8
192.168.3.5 ruby_module_host ansible_ruby_interpreter=/applications/ruby/bin/ruby

（4）定义变量

Ansible支持在Hosts文件中定义变量：

[nginx-servers:var]  # 使用:var表示定义在nginx-servers组内可以被共享的变量
ntp_server = 192.178.3.7
proxy = 127.0.0.1:1080

由于在Hosts文件中的变量存在覆盖情况，因此变量在覆盖的时候遵循以下优先级：

  1. all 最低
  2. 父组
  3. 子组
  4. 主机 最高

当然可以使用ansible_group_priority调整优先级，默认为1（数值越大优先级越高），相同的优先级后者优先。

（5）组合并

Ansible支持将组合并为一个新的组进行管理：

[web-services]
nginx-servers
mysql-servers

Ansible中有默认的组：

  • all：所有的主机
  • ungrouped：没有组的主机

三、Playbook

Playbook是由多个Play构成的，Play的主要功能在于将预定义的一组主机设置为通过Ansible中的Task描述后的角色。本质上，Task是调用Ansible的一个Module（目前Ansible自带1738个模块），将多个Play组织在一个Playbook中，就可以通过多个Play实现任务的编排。Playbook采用YAML编写，在YAML的基础上，支持Jinjia2模板引擎的解析。

通常情况下，一个YAML文件对应一个Playbook，但是也可以使用---进行分割。

一般会将Playbook文件存放到/etc/ansible/role目录。

（1）核心元素

  • hosts：执行Playbook的远程主机列表，支持逻辑操作符
  • tasks：任务集，由众多action组成，每个name对应一个action，用于描述action的意义
  • varniables：变量，在YAML文件中使用变量：{{var_name}}，变量可以在：
    • Hosts文件或者Playbook中定义
    • 使用ansible setup fact获取
    • -e参数可以通过命令行传入参数
  • templates：模板，可以替换模板文件变量并且实现简单逻辑的文件，比如根据硬件信息自动修改配置，使用jinjia2语言
  • handlers：与notify结合使用，特定条件下触发的处理器，本质上handlers还是action，notify与hanlder通过name进行绑定
  • tags：标签，指定某条任务执行，用于选择运行Playbook中的部分代码，Ansible本身具有幂等性，自动跳过没有变化的部分。但是有些Task在测试是否执行过的时候时间很长，因此可以配合tag使用。多个action可以共用一个tag

执行Playbook的指令：

ansible-playbook yamlfile

--check参数可以检查Playbook脚本，-t tagname可以指定Tag执行，-k使用密码方式，默认是秘钥方式

在action中，大部分模块参数都是键值对形式，除了shell和command模块。

由于在执行任务的时候出错，如果希望继续执行那么可以在命令后边添加|| /bin/true或者在action中添加ignore_errors: True

- hosts: all
  remote_user: root

  vars:
  - filename: create-by-ansible

  tasks:
  - name: create new file in root home
    file: name=/root/{{filename}} state=touch
    notify:
    - restart postfix
    - check nginx status

  - name: create new user
    user: name=tmpuser system=yes shell=/sbin/nologin
    tags: create-new-user

  handlers:
  - name: restart postfix
    service: name=postfix state=restart

  - name: check nginx status
    shell: killall -0 nginx

（2）执行流程

（3）Role模块化

/etc/ansible的目录结构：

ansible.cfg       # Ansible的配置文件
hello-world.yml   # Playbook文件，与roles目录同级
hosts             # 配置的主机文件
roles             # 存放角色的目录
└── hello-world        # 一个角色
    ├── default        # 设定默认变量时使用此目录的main.yml文件
    │   └── main.yml
    ├── files          # 存放由copy和script模块等调用的文件
    ├── handlers       # 存放触发器对应的处理Action，通过include引入
    │   └── main.yml
    ├── meta           # 角色的特殊设定及其依赖关系，通过include引入
    │   └── main.yml
    ├── tasks          # 定义Task和Role的基本元素，通过include引入
    │   └── main.yml
    ├── templates      # 存放模板文件的目录
    └── vars           # 定义变量，通过include引入
    └── main.yml

tasks/main.yml中通过include的编写顺序定义各个task的执行顺序：

- include: create-user.yml
- include: copy-nginx-config.yml

在Playbook中使用Role，/etc/ansible/hello-world.yml：

- hosts: services
  remote_user: root
  roles:
    - role: hello-world

*模板会自动搜索templates目录下的.j2文件**：

templates: nginx.conf.j2

变量的优先级是：-e指定的变量 > Playbook变量 > 主机清单变量

（4）角色包含

  • 静态包含

    • 使用import_tasks模块来包含task文件
    • 使用import_role模块来包含role

  • 变量包含

    • include_vars 在task中动态加载yaml或json文件类型中的变量

  • 动态包含

    循环引用3次
- include_tasks: foo.yml param={{item}}
with_items:
- 1
- 2
- 3

使用动态变量引入task文件
- include_tasks: "{{inventory_hostname}}.yml"

（5）Facts

  • 采集目标系统的信息

    ansible hostname -m setup

    支持正则表达式过滤：

    ansible all -m setup -a 'filter=ansible_*_mb’

  • 自定义目标系统的facts

    在远程主机/etc/ansible/facts.d/目录下创建.fact结尾的文件，也可以是json、ini 或者返回json 格式数据的可执行文件，这些将被作为远程主机本地的facts 执行。

    # /etc/ansible/facts.d/helloworld.fact
[helloworld]
name = hello

    通过{{ ansible_local.preferences.helloworld.name }}方式来使用该变量

  • Facts支持缓存，/etc/ansible/ansible.cfg

    • 使用文件作为缓存
    fact_caching = jsonfile
fact_caching_connection = /tmp/facts_cache
    • 使用Redis作为缓存
    gathering = smart
fact_caching = redis
fact_caching_timeout = 86400
fact_caching_connection = localhost:6379:0:admin
    • 使用Memcached作为缓存
    gathering = smart
fact_caching = memcached
fact_caching_timeout = 86400
fact_caching_connection = localhost:11211