Ansible自动化运维工具之playbook剧本编写

1.playbook的相关知识

1.1 playbook 的简介 

playbook是 一个不同于使用Ansible命令行执行方式的模式，其功能更强大灵活。简单来说，playbook是一个非常简单的配置管理和多主机部署系统，不同于任何已经存在的模式，可作为一个适合部署复杂应用程序的基础。Playbook可以定制配置，可以按照指定的操作步骤有序执行，支持同步和异步方式。我们完成一个任务，例如安装部署一个httpd服务，我们需要多个模块（一个模块也可以称之为task）提供功能来完成。而playbook就是组织多个task的容器，他的实质就是一个文件，有着特定的组织格式，它采用的语法格式是YAML（Yet Another Markup Language）。
 

1.2 playbook的 各部分组成

（1）Tasks：任务，即通过 task 调用 ansible 的模板将多个操作组织在一个 playbook 中运行
（2）Variables：变量
（3）Templates：模板
（4）Handlers：处理器，当changed状态条件满足时，（notify）触发执行的操作
（5）Roles：角色
 

2. 基础的playbook剧本编写实例

playbook中运用的模块就是ansible中的模块，就像docker-compose一样将docker操作容器的指令归纳为一个yaml文件，开启运行yaml中的指令模块就能按照预设计的方向去完成。 

实例1：playbook编写 apache的yum安装部署剧本

剧本编写实现的需求：对Ansible管理的所有的webservers组的成员，yum安装最新版本的apache服务软件，并进行相应环境的调整，确保webservers的apache服务能够正常运行并设置开机自启

cd /etc/ansible    #在ansible的所在目录中创建该项目的目录
mkdir apache
vim apache.yaml
---
- name: apache yum apply
  gather_facts: false
  hosts: webservers
  remote_user: root
  tasks:
   - name: test connection
     ping:
 
   - name: stop firewalld
     service: name=firewalld state=stopped
 
   - name: stop selinux
     command: '/usr/sbin/setenforce 0'
     ignore_errors: true
 
   - name: yum install apache service
     yum: name=httpd state=latest
 
   - name: start apache service
     service: name=httpd state=started enabled=yes

运行剧本的方法：

//运行playbook
ansible-playbook apache.yaml
 
 //补充参数：
-k（–ask-pass）：用来交互输入ssh密码
-K（-ask-become-pass）：用来交互输入sudo密码
-u：指定用户
ansible-playbook apache.yaml --syntax-check    #检查yaml文件的语法是否正确
ansible-playbook apache.yaml --list-task       #检查tasks任务
ansible-playbook apache.yaml --list-hosts      #检查生效的主机
ansible-playbook apache.yaml --start-at-task='install httpd'     #指定从某个task开始运行

实例2：playbook编写nginx 的yum安装并且能修改其监听端口的剧本

需求：通过yum安装nginx服务，并且能够控制被管理的主机的服务的开启，按照预设的配置在运行时的端口。

在编写剧本前，需要准备相应的两个文件，一个为nginx的yum源。一个为相对应的主配置文件，在主配置文件中修改其端口，在将该配置移至被管理主机中，作为运行启动时的默认配置 
 

mkdir /etc/ansible/nginx
 
vim nginx.yaml 
---
- name: nginx script
  gather_facts: false
  hosts: webservers
  remote_user: root
  tasks:
   - name: test connection
     ping:
 
   - name: stop firewalld
     service: name=firewalld state=stopped enabled=no
 
   - name: stop selinux
     command: '/usr/sbin/setenforce 0'
     ignore_errors: true
 
   - name: prepare nginx repo
     copy: src=/etc/ansible/nginx/nginx.repo dest=/etc/yum.repos.d/nginx.repo
 
   - name: install nginx
     yum: name=nginx state=latest
 
   - name: change port
     copy: src=/opt/default.conf dest=/etc/nginx/conf.d/default.conf
     notify: "restart nginx"
 
   - name: start nginx
     service: name=nginx state=started enabled=yes
 
  handlers:
   - name: restart nginx
     service: name=nginx state=restarted
 

 3. playbook的定义、引用变量

 3.1 基础变量的定义与引用

在yaml文件中，我们可以在初始配置的模块中用var去定义变量的存在，变量的格式为key:value,以此来确定该变量在剧本中的存在 

vim test1.yaml
---
- name: this is a play for testing variables
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  vars:
   filename: abc.txt
  tasks:
   - name: touch a test file
     file: path=/opt/{{filename}} state=touch
 
 
ansible-playbook test1.yaml

3.2 引用fact信息中的变量 

首先我们知道  使用 ansible 组  -m setup   可以收集该组中所有的节点信息 ，

所以setup中fact'信息，有时候会剧本编写中需要，而fact的信息也是可以通过变量的方式进行调用

 编写剧本

vim test2.yaml
---
- name: this is a playbook for quote variate
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  tasks:
   - name: reading setup fact variate
     debug: msg={{ansible_date_time.weekday}}
~                                                 

 4. playbook中的when条件判断和变量循环使用

 4.1 when条件判断

#选用filter=ansible_default_ipv4中的address作为when条件进行测试
ansible all -m setup -a 'filter=ansible_default_ipv4'

测试剧本编写

vim test3.yaml
---
- name: this is when test playbook
  hosts: all
  remote_user: root
  tasks:
   - name: test when
     debug: msg='判断位置'
     when: ansible_default_ipv4.address == "192.168.50.25"
 
 
ansible-playbook test3.yaml

 

 

4.2 变量循环

  （1）with_item 单循环输出

vim test4.yaml
---
- name: item test
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
   - debug:
       msg: "{{item}}"
     with_items: [a, b, c, d]
 
ansible-playbook test4.yaml

 

 

 当列表为两个时。with_item的输出方式：

vim test4.yaml
---
- name: item test
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
   - debug:
       msg: "{{item}}"
     with_items:
      - [a, b, c, d]
      - [1 ,2, 3, 4]
ansible-playbook test4.yaml                      

 

(3) with_together 同一列表位置数据组合输出的循环

---
- name: item test
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
   - debug:
       msg: "{{item}}"
     with_together:
      - [a, b, c, d]
      - [1 ,2, 3, 4]
~                        

                

 

 

---
- name: item test
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
   - debug:
       msg: "{{item}}"
     with_together:
      - [a, b, c, d]
      - [1 ,2, 3, 4]
      - [A, B, C]

 

（4） with_nested 列表数据循环匹配的循环（根据列表个数定义有多少层的循环）

---
- name: item test
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  gather_facts: no
  tasks:
   - debug:
       msg: "{{item}}"
     with_nested:
      - [a, b, c, d]
      - [1 ,2, 3, 4]
~                      

 

 

四种迭代循环方式的总结

 whith_items:  {{item}}会把所有的列表展开进行遍历输出，with_flattened也可以替代with_items

 with_list:    {{item}}会把每个列表当作一个整体输出。如果每个列表中只有一个值，则效果与with items一致。loop也可以替代ith

 with_together: {{item}}引用时会把每个列表相同位置的值对齐合并后输出

with nested:{ {item}}引用时会把每个列表的值两两组合循环输出
 

 5. Templates 模块

Jinja是基于Python的模板引擎。Template类是Jinja的一个重要组件，可以看作是一个编译过的模板文件，用来产生目标文本，传递Python的变量给模板去替换模板中的标记。 

 本次我们以改变apche的配置文件为例，来展现Templates模块的运用

（1）先准备一个以 .j2 为后缀的 template 模板文件，设置引用的变量

#如果没有相关的httpd的配置文件，可以先yum按住一个httpd的服务，取其主配置文件
cp /etc/httpd/conf/httpd.conf /opt/httpd.conf.j2
 
vim /opt/httpd.conf.j2
Listen {{http_port}}                #42行，修改
ServerName {{server_name}}            #95行，修改
DocumentRoot "{{root_dir}}"          #119行，修改

（2） 修改主机清单文件，使用主机变量定义一个变量名相同，而值不同的变量

vim /etc/ansible/hosts       
[webservers]
192.168.50.25 http_port=192.168.50.25:80 server_name=www.test1.com:80 root_dir=/etc/httpd/htdocs
 
[dbservers]
192.168.50.26 http_port=192.168.50.26:80 server_name=www.test2.com:80 root_dir=/etc/httpd/htdocs

此外如果没有做DNS解析域名，还需要对主机名进行映射 ：

vim /etc/hosts
 
192.168.50.25  www.test1.com
192.168.50.26  www.test2.com

 

(3) 编写 playbook 

mkdir /etc/ansible/templates
vim apache.yaml
---
- hosts: all
  remote_user: root
  vars:
    - package: httpd
    - service: httpd
  tasks:
    - name: install httpd package
      yum: name={{package}} state=latest
    - name: install configure file
      template: src=/opt/httpd.conf.j2 dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf
      notify:
        - restart httpd
    - name: create root dir
      file: path=/etc/httpd/htdocs state=directory  
    - name: start httpd server
      service: name={{service}} enabled=true state=started
  handlers:
    - name: restart httpd
      service: name={{service}} state=restarted
 
 
ansiable-playbook apache.yaml

 

 

 6. Tags

 可以在一个playbook中为某个或某些任务定义“标签”，在执行此playbook时通过ansible-playbook命令使用--tags选项能实现仅运行指定的tasks。
playbook还提供了一个特殊的tags为always。作用就是当使用always作为tags的task时，无论执行哪一个tags时，定义有always的tags都会执行。
 

6.1 单标签的使用

 vim test1.yaml
---
- name: this is a play for testing variables
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  vars:
   filename: abc.txt
  tasks:
   - name: position 1
     debug:
       msg: 'ls /opt'
     tags:
      - only
   - name: position 2
     debug:
       msg: 'ls /mnt'
 
ansible-playbook test1.yaml --tags="only"

 

6.2 多标签的运用

---
- name: this is a play for testing variables
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  vars:
   filename: abc.txt
  tasks:
   - name: position 1
     debug:
       msg: '测试标签1'
     tags:
      - one
   - name: position 2
     debug:
       msg: '测试标签2'
     tags:
      - two
 
   - name: position 3
     debug:
       msg: '测试标签3'
     tags:
      - one

 6.3 通用标签always的运用 

---
- name: this is a play for testing variables
  hosts: dbservers
  remote_user: root
  vars:
   filename: abc.txt
  tasks:
   - name: position 1
     debug:
       msg: '测试标签1'
     tags:
      - one
   - name: position 2
     debug:
       msg: '测试通用标签always'
     tags:
      - always
 
   - name: position 3
     debug:
       msg: '测试标签3'
     tags:
      - one
 

 

7. roles

Roles又称为角色，playbook被称为剧本。Roles角色是自1.2版本之后引入的新特性，用于层次性、结构化的组织剧本
 
roles能够根据层次型结构自动装载变量文件、任务集、以及触发的动作等，要使用roles只需要在剧本中使用include命令引入即可

简单的来说，roles就是分别将变量、文件、任务、模板以及处理器放置于不同的单独的目录，并且可以便捷的通过include引入

角色一般用于基于主机构建的服务的场景中，但是也可以是用于构建守护进程等场景中，主要是使用在代码复用度较高的场景下
 

 

●files
用来存放由 copy 模块或 script 模块调用的文件。

●templates
用来存放 jinjia2 模板，template 模块会自动在此目录中寻找 jinjia2 模板文件。

●tasks
此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色的任务列表，此文件可以使用 include 包含其它的位于此目录的 task 文件。

●handlers
此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色中触发条件时执行的动作。

●vars
此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色用到的变量。

●defaults
此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于为当前角色设定默认变量。

●meta
此目录应当包含一个 main.yml 文件，用于定义此角色的特殊设定及其依赖关系。
 

集中式lamp的简单role编写过程：

//在一个 playbook 中使用 roles 的步骤：
（1）创建以 roles 命名的目录
mkdir /etc/ansible/roles/ -p    #yum装完默认就有
 
（2）创建全局变量目录（可选）
mkdir /etc/ansible/group_vars/ -p
touch /etc/ansible/group_vars/all     #文件名自己定义，引用的时候注意
 
（3）在 roles 目录中分别创建以各角色名称命名的目录，如 httpd、mysql
mkdir /etc/ansible/roles/httpd
mkdir /etc/ansible/roles/mysql
 
（4）在每个角色命名的目录中分别创建files、handlers、tasks、templates、meta、defaults和vars目录，用不到的目录可以创建为空目录，也可以不创建
mkdir /etc/ansible/roles/httpd/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta}
mkdir /etc/ansible/roles/mysql/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta}
 
（5）在每个角色的 handlers、tasks、meta、defaults、vars 目录下创建 main.yml 文件，千万不能自定义文件名
touch /etc/ansible/roles/httpd/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
touch /etc/ansible/roles/mysql/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
 
（6）修改 site.yml 文件，针对不同主机去调用不同的角色
vim /etc/ansible/site.yml
---
- hosts: webservers
  remote_user: root
  roles:
     - httpd
- hosts: dbservers
  remote_user: root
  roles:
     - mysql
	 
（7）运行 ansible-playbook
cd /etc/ansible
ansible-playbook site.yml
 
 
示例：
mkdir /etc/ansible/roles/httpd/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta} -p
mkdir /etc/ansible/roles/mysql/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta} -p
mkdir /etc/ansible/roles/php/{files,templates,tasks,handlers,vars,defaults,meta} -p
 
touch /etc/ansible/roles/httpd/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
touch /etc/ansible/roles/mysql/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
touch /etc/ansible/roles/php/{defaults,vars,tasks,meta,handlers}/main.yml
 
------编写httpd模块------
写一个简单的tasks/main.yml
vim /etc/ansible/roles/httpd/tasks/main.yml
- name: install apache
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start apache
  service: enabled=true name={{svc}} state=started
 
//定义变量：可以定义在全局变量中，也可以定义在roles角色变量中，一般定义在角色变量中
vim /etc/ansible/roles/httpd/vars/main.yml
pkg: httpd
svc: httpd
 
-------编写mysql模块-------
vim /etc/ansible/roles/mysql/tasks/main.yml
- name: install mysql
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start mysql
  service: enabled=true name={{svc}} state=started
  
vim /etc/ansible/roles/mysql/vars/main.yml
pkg:
  - mariadb
  - mariadb-server
svc: mariadb
 
-------编写php模块-----
vim /etc/ansible/roles/php/tasks/main.yml
- name: install php
  yum: name={{pkg}} state=latest
- name: start php-fpm
  service: enabled=true name={{svc}} state=started
 
vim /etc/ansible/roles/php/vars/main.yml
pkg:
  - php
  - php-fpm
svc: php-fpm
 
-----编写roles示例-----
vim /etc/ansible/site.yml
---
- hosts: webservers
  remote_user: root
  roles:
   - httpd
   - mysql
   - php
 
 
cd /etc/ansible
ansible-playbook site.yml