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第一章：Ansible 基本知识

1.1 ansible简介

Ansible是一种自动化运维工具，它是基于Python开发，可实现对系统进行批量配置、应用程序批量部署、命令批量执行等功能。它是基于模块化工作，真正具有批量部署的是ansible所运行的模块，ansible只是提供一种框架。ansible不需要在远程主机上安装client/agents，它是基于ssh来和远程主机进行通讯的。ansible目前已经已经被红帽官方收购。
Ansible具有以下特点：

  1. 部署简单，只需在主控端部署Ansible环境，被控端无需做任何操作；
  2. 默认使用SSH协议对设备进行管理；
  3. 有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作；
  4. 配置简单、功能强大、扩展性强；
  5. 支持API及自定义模块，可通过Python实现二次开发轻松扩展；
  6. 通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；
  7. Ansible是轻量级工具软件，无需在客户端安装client/agents，更新时，只需在操作主机上进行一次更新即可；
  8. Ansible提供一个功能强大、操作性强的Web管理界面和REST API接口——AWX平台，支持二次开发提供个性化功能服务。

    1.2 ansible架构


    1、Ansible：Ansible核心程序。
    2、HostInventory：定义记录由Ansible管理的主机信息，包括端口、密码、ip等。
    3、Playbooks：“剧本”YAML格式文件，多个任务定义在一个文件中，定义主机需要调用哪些模块来完成特定功能。
    4、CoreModules：核心模块，主要操作是通过调用核心模块来完成管理任务。
    5、CustomModules：自定义模块，完成核心模块无法完成的功能，支持多种语言。
    6、ConnectionPlugins：连接插件，Ansible和Host通信使用，管理端支持local 、ssh、paramiko三种方式连接被管理端。

    1.3 ansible任务执行模式

    ansible执行自动化任务，分为两种执行模式：

    1、ad-hoc：单个模块(点对点模式)，使用单个模块，支持批量执行单条命令，就相当于bash中的一句shell，这种模式称之为ad-hoc
    2、playbook：是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作的配置文件，当然多个任务在事物逻辑上是要有上下联系的。通过多个任务可以完成一个总体的目标，这就是playbook。

    1.4 ansible的执行流程


    Ansible在运行时， 首先读取ansible.cfg中的配置， 根据规则获取Inventory中的管理主机列表， 并行的在这些主机中执行配置的任务， 最后等待执行返回的结果。过程如下：
    1、在执行时加载操作机上的配置文件，默认为/etc/ansible/ansible.cfg；
    2、查找对应的主机配置文件，默认为/etc/ansible/hosts(可使用-i参数指定特定的hosts文件)，找到要执行的主机或者组；
    3、加载自己对应的模块文件，如 command；
    4、通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件(python脚本)，默认临时文件路径为操作用户家目录下的.ansible/tmp，并将该py文件传输至远程服务器；
    5、客户端机器对用户家目录下的.ansible/tmp/XXX/XXX.py文件添加 +x 执行权限执行；
    6、执行该py文件并返回执行结果；
    7、删除临时py文件，sleep 0退出；

    1.5 ansible安装方式

    ansible安装常用两种方式，yum安装和pip程序安装，具体如下：
    使用yum安装：

    [root@~]# yum install epel-release -y
[root@~]# yum install ansible -y
    使用 pip（python的包管理模块）安装：
    [root@~]# yum install python-pip -y
[root@~]# pip install ansible

    1.6 ansible目录结构

    安装目录如下(yum安装)：
    　　配置文件目录：/etc/ansible/
    　　执行文件目录：/usr/bin/
    　　Lib库依赖目录：/usr/lib/pythonX.X/site-packages/ansible/
    　　Help文档目录：/usr/share/doc/ansible-X.X.X/
    　　Man文档目录：/usr/share/man/man1/

    1.7 ansible的命令

    安装完ansible后，ansible一共提供了七个指令，分别是：ansible、ansible-doc、ansible-galaxy、ansible-lint、ansible-playbook、ansible-pull、ansible-vault 。
    （1）、ansible
    ansible是指令核心部分，其主要是用于执行ad-hoc命令。默认后面需要跟主机和选项部分，默认不指定模块时，使用的是command模块。
    （2）、ansible-doc
    该指令用于查看模块信息，常用参数有两个-l 和-s ，具体如下：
    例如，列出所有已安装的模块

[root@~]# ansible-doc -l

查看具体某模块的用法，这里如查看command模块

[root@~]# ansible-doc -s command

（3）、ansible-galaxy
ansible-galaxy 指令的作用是方便从https://galaxy.ansible.com/ 站点下载第三方扩展模块。
（4）、ansible-lint
ansible-lint是对playbook的语法进行检查的一个工具。用法是

[root@~]# ansible-lint playbook.yml

（5）、ansible-playbook
该指令是使用最多的指令，其通过读取playbook 文件后，执行相应文件中配置的动作，这是学习ansible的重中之重。
（6）、ansible-pull
该指令使用需要谈到ansible的另一种模式：pull 模式，这和push模式相反，其主要适用于以下场景：
A：有数量巨大的机器需要配置，即使使用非常高的线程还是要花费很多时间
B：要在一个没有网络连接的机器上运行Anisble，比如在启动之后安装。
（7）、ansible-vault
ansible-vault主要应用于配置文件中含有敏感信息，又不希望被人看到，vault可以帮你加密/解密这个配置文件，属高级用法。主要对于playbooks里比如涉及到配置密码或其他变量时，可以通过该指令加密，这样我们通过cat看到的是一个密码串类的文件，编辑的时候需要输入事先设定的密码才能打开。这种playbook文件在执行时，需要加上–ask-vault-pass参数，同样需要输入密码后才能正常执行。

1.8 ansible配置文件查找顺序

ansible的配置文件查找是从多个地方找的，顺序如下：
1、检查系统环境变量ANSIBLE_CONFIG指向的路径文件(比如export ANSIBLE_CONFIG=/etc/ansible.cfg)；
2、~/.ansible.cfg，检查当前目录下的ansible.cfg配置文件；
3、/etc/ansible/ansible.cfg，检查/etc/ansible目录的配置文件。

1.9 ansible配置文件详解

ansible 有许多的参数，下面列出一些常见的参数详解：
1、inventory = /etc/ansible/hosts #这个参数表示资源清单inventory文件的位置
2、library = /usr/share/ansible #指向存放Ansible模块的目录，支持多个目录方式，只要用冒号（:）隔开就可以
3、forks = 5 #并发连接数，默认为5
4、sudo_user = root #设置默认执行命令的用户
5、ask_sudo_pass =True #每次执行ansible命令是否询问ssh密码
6、remote_port = 22 #指定连接被管节点的管理端口，默认为22端口，建议修改，能够更加安全
7、host_key_checking = False #设置是否检查SSH主机的密钥，值为True/False。关闭后第一次连接不会提示配置实例(建议去掉#号注释)
8、timeout = 60 #设置SSH连接的超时时间，单位为秒
9、log_path = /var/log/ansible.log #指定一个存储ansible日志的文件（默认不记录日志）

1.10 ansible主机清单

inventory用于定义ansible要管理的主机列表，可以定义单个主机和主机组。上面的/etc/ansible/hosts就是默认的inventory。下面展示inventory常用的定义规则：

[root@~]# cat -n /etc/ansible/hosts

#单独定义主机，带上了连接被管节点的端口

193.192.168.8.131:22

#单独定义主机，带上了单独传递给ssh的参数，分别是ssh连接时登录远程用户的密码和ssh的连接端口

192.168.8.132 ansible_ssh_pass='123456' ansible_ssh_port=22

#定义nginx主机组，该组中包含了192.168.8.131到133这3台主机，还支持字母的扩展，如"web[a-d]"

[nginx]
192.168.8.13[1:3]

#支持使用主机名及嵌套变量（需要在/etc/hosts中添加对应ip地址与主机名）

[kube-master]
master

[etcd]
etcd

[kube-node]
node

[k8s-cluster:children]
kube-master
etcd
kube-node

#定义要传递给nginx主机组的变量。若定义为"[all:vars]"或"[:vars]"则表示传递给所有主机的变量(注意主机组中定义的变量要大于全局定义的定量)

[nginx:vars]
ansible_ssh_pass='123456'

inventory文件中可以使用一些内置变量，绝大多数ansible的连接和权限变量都可以在此使用。
1、常见的有：

• ansiblesshhost： ansible使用ssh要连接的主机。
• ansiblesshport： ssh的端口。默认为22。
• ansiblesshuser： ssh登录的用户名。默认为root。
• ansiblesshpass： ssh登录远程用户时的认证密码。
• ansiblesshprivatekeyfile： ssh登录远程用户时的认证私钥。(?)
• ansibleconnection： 使用何种模式连接到远程主机。默认值为smart(智能)，表示当本地ssh支持持久连接(controlpersist)时采用ssh连接，否则采用python的paramiko ssh连接。
• ansibleshelltype： 指定远程主机执行命令时的shell解析器，默认为sh(不是bash，它们是有区别的，也不是全路径)。
• ansiblepythoninterpreter： 远程主机上的python解释器路径。默认为/usr/bin/python。
• ansibleinterpreter：使用什么解释器。例如，sh、bash、awk、sed、expect、ruby等等。

2、其中有几个参数可以在配置文件ansible.cfg中指定，但指定的指令不太一样，以下是对应的配置项：
• remoteport： 对应于ansiblesshport。
• remoteuser： 对应于ansiblesshuser。
• privatekeyfile： 对应于ansiblesshprivatekeyfile。
• excutable： 对应于ansibleshelltype。但有一点不一样，excutable必须指定全路径，而后者只需指定basename。
3、当inventory中有任何一台有效主机时，ansible就默认隐式地可以使用"localhost"作为本机，但inventory中没有任何主机时是不允许使用它的，且"all"或"*"所代表的所有主机也不会包含localhost。