云计算自动化运维——Ansible之角色详解（apache自动安装部署角色，when、loop语句使用，ansible-vault文件加密）

本次实验环境是在之前编写playbook时配置过的实验环境，在普通用户devops家目录下的ansible目录中进行实验。已经提前配置好ansible及两台hosts主机的免密及用户授权，三台机子均拥有普通用户devops。具体方法详情见前篇《云计算自动化运维——Ansible详解及inventory文件配置》
附链接：https://blog.csdn.net/CapejasmineY/article/details/103113503

一、为什么引入角色

之前学习了playbook，将所有任务、解释器等都定义在一个文件中，内容过于复杂繁琐，不利于后期的维护，因此需要解耦、拆解！

二、什么是角色

把某个服务特定功能配置定义成模块，当使用时直接调用这个模块，简单明了，在ansible中它有一个特有的名称，即角色。

存放由copy或script模块等调用的文件。Ansible roles是为了层次化、结构化地组织Playbook。根据playbook的功能，如tasks，handlers,templates,files等要实现的工作进行拆分，将各自的功能块放在相应目录中。在roles目录下，分别创建不同的目录，每个目录就是不同的角色，roles目录下是角色的集合。

除此外，每个角色根据其要实现的不同功能，在该角色目录下创建相应的子目录来存放被模块化分解的剧本文件，然后根据各个模块要实现的工作在相应的子目录中编写剧本，大致如下：

角色子目录结构及相应功能拆解：

templates：
    template模块查找所需要模板文件的目录。Ansible 里用的文件模板使用的是 Jinja2 ,基本上就是你可以在文本文件里使用变量,做条件判断等。

tasks：
    用于定义任务，至少应该包含一个名为main.yml的文件（类似于java和go等编译性语言，用于指定程序的入口），其他的文件需要在此文件中通过include进行包含。

handlers：
    定义解释器，至少应该包含一个名为main.yml的文件，其他的文件需要在此文件中通过include进行包含。

vars：
    定义变量，至少应该包含一个名为main.yml的文件，其他的文件需要在此文件中通过include进行包含。

meta：
    定义元数据，至少应该包含一个名为main.yml的文件，定义当前角色的特殊设定及其依赖关系，其他的文件需要在此文件中通过include进行包含。

default：
    设定模式变量时使用此目录中的main.yml文件。

常用命令：

ansible-galaxy list  #列出已安装角色
ansible-galaxy init apache  #使用init命令初始化新角色的基本结构，节省创建各种目录和main.yml文件的时间

三、角色创建及使用

实验环境：

虚拟机名称	ip	版本	角色
server1	172.25.1.1	7.5	ansible
server2	172.25.1.2	7.5	远程主机hosts
server3	172.25.1.3	7.5	远程主机hosts

注：保证ansible虚拟机能上网
实验：

1、角色安装部署
步骤一：编写ansible.cfg文件，将角色目录文件路径写入

vim ansible.cfg
	[defaults]
	#(1)资源清单的路径
	inventory = ./hosts
	remote_user = devops  #登陆到hosts主机上后用的身份
	roles_path = ./roles
	#安全的角度-->开放普通用户的身份
	[privilege_escalation]
	#(1)是否可以sudo
	become=True
	#(2)采用sudo的身份
	become_method=sudo
	#(3)sudo后的用户身份
	become_user=root
	#(4)sudo是否需要验证密码
	become_ask_pass=False

步骤二：创建角色目录并初始化新角色

cd /home/devops/ansible
mkdir roles  #创建角色目录
cd roles #进入角色目录
ansible-galaxy init apache  #使用init命令初始化新角色apache的基本结构
cd /home/devops/ansible #进入ansible目录
ansible-galaxy list  #列出已安装角色

2、编写apache自动安装角色

列出apache目录结构：

步骤一：在apache目录下编写tasks/main.yml文件

---
# tasks file for apache
- name: install apache
  yum:
    name: httpd
    state:  present
    
- name: config apache
  template:
    src:  httpd.conf.j2
    dest: /etc/httpd/conf/httpd.conf
  notify: restart httpd
  
- name: start apache
  service:
    name  httpd
    state:  started
    
- name: copy index.html
  copy:
    src:  index.html
    dest: /var/www/html/index.html

步骤二：编写触发器handlers/main.yml文件

---
# handlers file for apache
- name: restart httpd  #此处的name与playbook中一致
  service:
    name: httpd
    state: restarted

步骤三：在tasks目录下（此路径是tasks/main.yml文件中指出的路径，可修改）编写要拷贝的目标主机的默认发布页面文件

vim index.html
	www.westos.org

步骤四：提前安装好httpd服务，将生成的配置文件httpd.conf拷贝到templates目录下，并做相应修改

修改文件所有人和所有组为devops
修改文件类型：
修改配置文件httpd.conf中的监听主机及监听端口，用变量代替

步骤五：编写vars/main.xml文件，定义变量

步骤六：关闭hosts主机防火墙

ansible all调用hosts文件中定义的所有主机：

步骤七：编写apache.yml文件，调用执行角色

---
- hosts: db
  roles:
    - apache

查看hosts文件，db组内主机是server3：

步骤八：执行apache.yml文件

ansible-playbook apache.yml 

测试：

3、判断hosts文件中的变量及apache.yml文件变量及角色中vars/main.xml文件变量的优先级

思路：上一步是在vars/main.xml文件中定义的监听端口变量http_port: 80，角色调用时直接读取到了。此时我们在hosts文件中的db主机对应组内变量中添加监听端口变量http_port=8080，赋于不同的值，然后运行脚本，看哪个变量会被读取到。判断出优先级后，在apache.yml文件中添加变量http_port: 8989,测试哪个会被读取。

步骤一：在hosts文件中定义http_port变量

步骤二：运行playbook并测试

ansible-playbook apache.yml

测试：

结果分析：角色执行时，如果hosts文件及vars/main.yml文件中有相同变量，会优先读取vars/main.yml文件中的变量。

步骤三：在apache.yml文件中添加变量http_port
步骤四：运行playbook并测试
测试：

结果分析：角色执行时，如果hosts文件及vars/main.yml文件及playbook中有相同变量，会优先读取vars/main.yml文件中的变量。

步骤五：注释掉vars/main.yml文件中的变量

步骤六：运行playbook并测试

测试：

结果分析：角色执行时，如果hosts文件及playbook中有相同变量，会优先读取playbook文件中的变量。

步骤七：注释掉playbook中的变量

步骤八：运行playbook并测试

结论：playbook执行角色调用时，读取变量优先级
roles/vars/main.yml>playbook > hosts

4、查看主机信息及对应变量名

ansible db -m setup | less #列出db组的主机信息

此种方式会查询到很多字典键值对，选取其中一种正确的变量名即可。这种对应方式与python语法类似，在playbook中定义时也使用层级对应关系定义，字典里边不同类型的key值，需要选取不同的截取方式。

（1）修改上一步apache检测主机名变量定义名称，对应特定主机

为修改方便，我将主机名变量写到playbook中，注释掉vars/main.xml文件中的变量

（官方推荐）

方式一：
ansible db -m setup | less #查看db组内主机信息
参照查到的内容定义主机名：
运行：
测试：
server3主机上：
查看/etc/httpd/conf/httpd.conf 文件

方式二：
ansible db -m setup | less #查看db组内主机信息

查询到了另一个字典中的相同ipv4地址

参照查到的内容定义主机名：
运行：

测试：

（1）编写playbook，展示hosts主机信息

使用ansible db -m setup | less 查询各变量名，将其写到playbook中
步骤一：编辑info.j2文件

主机名:	"{{  ansible_facts['hostname']  }}"
主机ip:	"{{  ansible_facts['default_ipv4']['address']  }}"
主机网关:  "{{  ansible_facts['default_ipv4']['gateway'  ]}}"
主机dns:  "{{  ansible_facts['dns']['nameservers'][-1]  }}"
系统空闲内存:  "{{  ansible_facts['memfree_mb']  }}"MB
系统磁盘空间:  "{{  ansible_facts['devices']['dm-0']['size']}}"
系统内核:  "{{  ansible_facts['kernel']  }}"
系统版本:  "{{  ansible_facts['distribution']  }}" "{{  ansible_facts['distribution_version']  }}"

步骤二：编辑playbook文件，将文件的执行内容发往目标主机

运行：

测试：

6、when用法
Ansible提供when语句，可以控制任务的执行流程。

例：

---
- hosts: webserver
  vars:
    - http_port:  8080
    - http_host: "{{ ansible_eth0['ipv4']['address'] }}"
  roles:
    - role: apache
      when: ansible_hostname  ==  "server3"  #只有当ansible对server3主机执行时，调用角色apache

执行：

7、loop用法

loop循环中存放的字典型数据，用 item.key值 调用value值

【1】创建多用户，并为每个用户设置密码

例：

---
- hosts:  localhost
  tasks:
    - name: create users
      user:
        name: "{{ item.user }}"
        state:  present
        password: "{{ item.pass | password_hash('sha512')  }}"
      loop:
        - { user: user1,  pass: westos }
        - { user: user2,  pass: redhat }
        - { user: user3,  pass: linux }

运行：

测试：

可以看出这种方式下，密码暴露在外不安全

【2】创建用户时用户密码加密

ansible-vault  #查看加密用法
ansible-vault encrypt userlist.yml  #加密
ansible-vault view userlist.yml  #查看密文对应的明文
ansible-vault decrypt userlist.yml  #解密

步骤一：编写用户信息文件

步骤二：文件加密
步骤三：修改users.yml文件，将变量文件写入playbook
步骤四：运行
8、更新/etc/hosts主机解析文件

步骤一：编写模板文件

127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
{% for host in groups['localhost'] %}  #对localhost组内主机
{{  hostvars[host]['ansible_facts']['eth0']['ipv4']['address']}}  {{ hostvars[host]['ansible_facts']['hostname']}}
{% endfor %}

步骤二：编写yml文件，将模板文件发往目标主机

步骤三：运行
测试：