自动化运维工具Ansible——（2）Ansible PlayBook应用

Ansible PlayBook应用

Playbook概述

之前的模块都是使用Ad-hoc方式（Ad-hoc方式是一种可以快速输入的命令，而且不需要保存起来的命令）点对点命令执行，可以管理远程主机，但如果服务器数量比较多，配置信息也比较多，可以利用Ansible PlayBook编写剧本，以更加简便的方式实现任务处理的自动化和流程化。

playbook是Ansible的配置、部署和编排的语言。Playbook可以定制配置，他们可以按照你指定的操作步骤有序执行，支持同步和异步方式。形象点的说就是:如果ansible的各模块(能实现各种功能)是车间里的各工具；playbook就是指导手册,目标远程主机就是库存和原料对象。

playbook可作为一个适合部署复杂应用程序的基础。

PlayBook是由一个或多个“play”组成的列表，在play中的内容被我们称之为tasks，也叫任务，也就是说多个tasks组成了一个play，task调用Ansible的各种模块（module）。将多个play组织在一个playbook剧本中，组成一个完整的流程控制集合，完成一个复杂的工作。

下面就是一个只包含了2个play的playbook：

说明：

playbook中的每一个play的目的都是为了让某个或某些主机以某个指定的用户身份执行任务。

hosts用于指定要执行指定任务的主机，其可以是一个或多个由冒号分隔主机组。

vars 执行对应任务时，携带的到远端主机的变量信息

remote_user则用于指定远程主机上的执行任务的用户。

play的主体部分是task list。task list中的各任务按次序逐个在hosts中指定的所有主机上执行，即在所有主机上完成第一个任务后再开始第二个。在运行自上而下某playbook时，如果中途发生错误，所有已执行任务都将回滚，因此，在更正playbook后重新执行一次即可。

task的目的是使用指定的参数执行模块，而在模块参数中可以使用变量。模块执行是幂等的，这意味着多次执行是安全的，因为其结果均一致。

每个task都应该有其name，name 是我们对当前任务的说明，用于playbook的执行结果输出，建议其内容尽可能清晰地描述任务执行步骤。如果未提供name，则执行的模块名将用于输出。

定义task的action（动作）可以使用module_name:module_args”。

一个name只能包括一个task。

在众多模块中，只有command和shell模块仅需要给定一个列表而无需使用“key=value”格式

注：

如果命令或脚本的退出码不为零，可以使用如下方式替代：

tasks:

   - name: run this command and ignore the result

    shell: /usr/bin/somecommand || /bin/true

或者使用ignore_errors来忽略错误信息：

tasks:

  - name: run this command and ignore the result

   shell: /usr/bin/somecommand   

   ignore_errors: True

playbook是基于YAML语言格式配置，通过YAML格式来进行描述定义的，扩展名是yml或yaml。

总结：简单来说playbook就是一个用yaml语法把多个模块堆起来的一个文件而已，把不同的模块按照顺序编排在剧本中，ansible就会按照剧本一步一步的执行，最终达到我们的目的。

更多playbook官方说明参考：

Intro to playbooks — Ansible Documentation

YAML语言

Playbook采用YAML语言编写，每一个Ansible的Playbook都是一个YAML格式的文件，因此要学习编写剧本(playbook)，我们先来了解YAML语法的基本用法。

yaml有如下几个基本规则：

1、yaml文件以---开头，以表明这是一个yaml文件，就像xml文件在开头使用宣称它是xml文件一样。但即使没有使用---开头，也不会有什么影响。

2、yaml中使用"#"作为注释符。

3、大小写敏感

4、使用缩进表示层级关系：YAML使用一个固定的缩进风格表示层级结构，同样的缩进代表同样的级别。缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格。

注：缩进的空格数目没有限制，但要求同一层级左对齐。判断是否是同一级别是通过缩进结合换行来实现的。

5、冒号，以冒号结尾的除外，其他所有冒号后面必须有空格。
6、短横线，表示列表项，使用一个短横杠加一个空格。多个项使用同样的缩进级别作为同一列表。

7、关于布尔值的书写格式，即true/false的表达方式。其实playbook中的布尔值类型非常灵活，可分为两种情况：

模块的参数：这时布尔值作为字符串被ansible解析。接受yes/on/1/true/no/off/0/false。例如上面示例中的update_cache=yes。

非模块的参数：这时布尔值被yaml解释器解析，完全遵循yaml语法。接受不区分大小写的true/yes/on/y/false/no/off/n。例如gather_facts: True。

建议遵循ansible的官方规范，模块的布尔参数采用yes/no，非模块的布尔参数采用True/False。

8、YAML文件扩展名通常为yml或yaml

YAML语法

对于Ansible, 每一个YAML文件都是从一个列表（列表list，又称为序列 sequence）开始。列表中的每一项都是一个键值对，通常它们被称为一个 “哈希” 或 “字典”或映射。所以, 我们需要知道如何在YAML中编写列表和字典。

列表中的所有成员都开始于相同的缩进级别, 并且使用一个 "- " 作为开头(一个减号和一个空格)。

具体在ansible playbook中，列表所描述的是局部环境，它不一定要有名称，只要使用"- "，它就表示圈定一个范围，范围内的项都属于该列表。例如：

一个字典是由一个简单的 键: 值 的形式组成(这个冒号后面必须是一个空格)，它一般当作列表项的属性。

k/v的值可同行写也可换行写。同行使用:分隔

v可是个字符串，也可是另一个列表

YAML列表与字典是可以自由组合在一起的，它们之间可以相互嵌套，通过非常灵活的组合，可以帮助我们描述更加复杂的对象属性。

此外, Ansible使用“{{ var }}”来引用变量.。如果一个值以 “{” 开头, YAML 将认为它是一个字典, 所以我们必须引用它, 像这样foo: "{{ var }}"。

下面我们来看一个playbook的例子

在编写剧本之前，我们先来回顾两个简单的ad-hoc命令，比如如下两条命令:

[root@ansible-server ~]# ansible web_servers -m ping

[root@ansible-server ~]# ansible web_servers -m file -a "path=/tmp/test211 state=directory"

上述命令表示使用ping模块去ping主机组web_servers中的主机，然后再用file模块在主机组web_servers的主机上创建目录，那么，如果把上述命令转换成playbook的表现形式，该如何书写呢？示例如下

如上所示，第一行使用三个减号作为开始，在YAML语法中，"---"表示文档开始。

第二行使用"- "作为开头（注意：减号后面有空格），YAML使用"- "表示一个列表块的开始，从上例可以看出，"- "后面使用hosts关键字指定了要操作的主机，hosts关键字对应的值为web_servers，表示我们要在web_servers主机组上进行操作，"hosts: web_servers"是一个键值对，注意，在YAML语法中使用冒号映射键值对时，'冒号'后面必须有'空格'，这也是语法，没有为什么，记住就好了。

 第三行，使用remote_user关键字可以指定在进行远程操作时使用哪个用户进行操作，'remote_user: root'表示以远程主机的root用户进行操作，上图中，remote_user关键字与hosts关键字对齐，表示它们是平级的，之前的学习中提到过，在YAML语法中进行缩进时，不能使用tab键进行缩进，必须使用空格。

第四行，使用tasks关键字指明要进行操作的任务列表，之后的行都属于tasks键值对中的值。

之后的行都属于tasks任务列表中的任务，可以看出，整个任务列表一共有两个任务组成，每个任务都以"- "开头，每个任务都有自己的名字，任务名使用name关键字进行指定，第一个任务使用ping模块，使用ping模块时没有指定任何参数。第二个任务使用file模块，使用file模块时，指定了path参数与state参数的值。

好了，aa.yml已经编写完成了，但是，我们还没有运行这个剧本，运行剧本需要使用'ansible-playbook'命令,示例如下

如上图所示，playbook执行后返回了一些信息，这些信息是这次剧本运行的概况。

'PLAY [web_servers]'表示这次运行的playbook中有一个'play'，是针对web_servers这个主机组运行的，一个'playbook'是由一个或多个'play'组成的，我们打个比方，一个'剧本'是由一个或多个'桥段'组成的，每个桥段都有不同的场景、人物、故事，所有的桥段组合在一起，组成一个完整的剧本，剧本就是playbook，桥段就是play，而上例中，整个剧本中只有一个桥段，也就是说，上例的playbook中，我们只写了一个play。

从上述信息可以看出，仅有的这个play是针对web_servers运行的，这个play一共包含三个任务，第一个任务的名字叫做'Gathering Facts'，第二个任务的名字叫做'Ping the host'，第三个任务的名字叫做'make directory test'，看到此处你会发现，我们在playbook中明明只写了两个任务，为什么最后执行时却有三个任务呢？这是因为，每个play在执行时，都会先执行一个默认任务，这个默认任务就是'Gathering Facts'，'Gathering Facts'任务会收集当前play对应的目标主机的相关信息，收集完这些基础信息后，才会执行我们指定的任务，执行完默认任务后，开始执行'Ping the host'任务和'make directory test'任务，如果在执行playbook之前，/data/testfile目录已经存在于远程主机中，'make directory test'任务返回的信息是绿色的，如果对应的目录并不存在，'make directory test'任务返回的信息应该是黄色的，这是因为幂等性的缘故，前文已经解释过，此处不再赘述。

当playbook中的所有play执行完毕后，在返回信息的'PLAY RECAP'中可以对所有目标主机的执行情况进行概要描述。

 PlayBook核心元素及常用参数

1、PlayBook核心元素包括

target：定义PlayBook的远程主机组

variables：定义PlayBook使用的变量

tasks：定义远程主机上执行的任务列表

handlers：处理器，当某条件满足时，触发执行的操作。例如修改配置文件之后，启动跟handlers任务重启相关联的服务

roles :角色，用于层次性、结构化地组织playbook。roles能够根据层次型结构自动装载变量文件、tasks以及handlers等。

注：handlers和roles会在后面的实例中详细介绍

2、target常用参数详解

hosts：运行指定任务的目标主机，可以是一个主机组、主机、多个主机，中间以冒号分隔，也可以用all参数表示所有主机。

remote_user：指定远程主机上的执行任务的用户。

gather_facks：获取远程主机facts基础信息

注：remote_user参数以前称为user。它在ansibe1.4中被重命名，以使其与用户模块（用于在远程系统上创建用户）区别。

注：gather_facts: True 表示在远程主机运行setup模块，获取远程主机的facts，facts就是变量，内建变量 。每个主机的各种信息，cpu颗数、内存大小等，会存在facts中的某个变量中，调用后返回很多对应主机的信息。

3、variable常用参数详解

vars：在yaml文件中定义变量赋值。定义格式，变量名：变量值

vars_files：指定变量文件，在文件中定义变量

4、tasks常用参数详解

name：任务显示名称也是屏幕显示信息

module_name: module_args: 需要使用的模块名字: 模块参数

关于task说明：

1、Play的主体部分是task列表，task列表中的各任务按次序逐个在hosts中指定的主机上执行，即在所有主机上完成第一个任务后再开始第二个任务。

 2、在运行playbook时（从上到下执行），如果一个host执行task失败，整个tasks都会回滚，请修正playbook 中的错误，然后重新执行即可。

 3、每一个task必须有一个名称name，这样在运行playbook时，从其输出的任务执行信息中可以很好的辨别出是属于哪一个task的。   如果没有定义name，‘action’的值将会用作输出信息中标记特定的task。   

4、定义一个task，常见的格式:” module_name: module_args” 例如：yum: name=httpd state=absent update_cache=yes

5、ansible的自带模块中，command模块和shell模块无需使用key=value格式

 

5、handler: 常用参数详解

notify: “notify”这个action可用于在每个play的最后被触发，这样可以避免多次有改变发生时每次都执行指定的操作，取而代之，仅在所有的变化发生完成后一次性地执行指定操作。

handler: 也是task的列表。在notify中列出的操作称为handler，也即notify中调用handler中定义的操作。

playbook运行方式

1、ansible-playbook --check playbook.yaml #只检测可能会发生的改变,但不真执行操作
2、ansible-playbook --list-hosts playbook.yaml #列出运行任务的主机
3、ansible-playbook --syntax-check playbook.yaml  #检查yaml文件的语法是否正确
4、ansible-playbook -t TAGS_NAME playbook.yaml  #表示跳过标签前的步骤，直接从标签位置开始。-t选项执行指定的tag标签任务

注：通过tags参数给指定的任务定义一个调用标识。

格式：

- name: NAME

 module: arguments

 tags: TAG_ID

例如：

 5、ansible-playbook playbook.yaml  #运行