了解Ansible自动化运维工具及模块的使用

一、Ansible的相关知识

1.1 Ansible工具的了解

Ansible是一个基于Python开发的配置管理和应用部署工具，现在也在自动化管理领域大放异彩。它融合了众多老牌运维工具的优点，Pubbet和Saltstack能实现的功能，Ansible基本上都可以实现。Ansible能批量配置、部署、管理上千台主机。比如以前需要切换到每个主机上执行的一或多个操作，使用Ansible只需在固定的一台Ansible控制节点上去完成所有主机的操作。

Ansible的四大组件

• Inventory 主机清单（主机组）
• Modules 模块
• Plugins 插件
• Playbooks 剧本（相当于脚本）

Ansible是基于模块工作的，它只是提供了一种运行框架，它本身没有完成任务的能力，真正执行操作的是Ansible的模块， 比如copy模块用于拷贝文件到远程主机上，service模块用于管理服务的启动、停止、重启等Ansible其中一个比较鲜明的特性是Agentless，即无Agent的存在，它就像普通命令一样，并非C/S软件，也只需在某个作为控制节点的主机上安装一次Ansible即可，通常它基于ssh连接来控制远程主机，远程主机上不需要安装Ansible或其它额外的服务。使用者在使用时，在服务器终端输入命令或者playbooks，会通过预定好的规则将playbook拆解为play，再组织成ansible可以识别的任务，调用模块和插件，根据主机清单通过SSH将临时文件发给远程的客户端执行并返回结果，执行结束后自动删除Ansible的另一个比较鲜明的特性是它的绝大多数模块都具备幂等性(idempotence)。所谓幂等性，指的是多次操作或多次执行对系统资源的影响是一致的。比如执行 systemctl stop xxx 命令来停止服务，当发现要停止的目标服务已经处于停止状态， 它什么也不会做，所以多次停止的结果仍然是停止，不会改变结果，它是幂等的，而 systemctl restart xxx 是非幂等的。 

Ansible的很多模块在执行时都会先判断目标节点是否要执行任务，所以，可以放心大胆地让Ansible去执行任务，重复执行某个任务绝大多数时候不会产生任何副作用。

1.2 Ansible与其他自动化运维工具对比 

Ansible 是一个能实现批量部署的自动化运维工具，基于python开发，能实现批量系统配置，批量部署程序，批量运行命令。Ansible主要是提供一种批量部署的框架，系统由控制主机和被管理主机组成。 

项目	SaltStack	Ansible	BatchShell
开发语言	Python	Python	Java
是否有客户端	有	无（非c/s架构）	有
是否支持二次开发	支持	支持	支持
服务器与远程机器是否相互验证	是	是	是
服务器与远程机器的通信是否加密	是，使用AES加密	是，使用OpenSSH	是，使用OpenSSH、FTPS等多种加密协议
平台支持	BSD, Linux , Mac OS X,Solaris,Windows	AIX , BSD , HP-UX , Linux,Mac OS X ,Solaris	AIX , BSD , HP-UX , Linux，Mac OS X， Solaris
是否提供Web UI	提供	商业版本提供	提供
配置文件格式	YAML	YAML	原生Shell
命令行执行	支持	支持	支持
是否有客户端	有	无	有
是否支持二次开发	支持	支持	支持
可视化文本编辑、查询、替换	无	无	支持

1.3 Ansible的优缺点 

优点 

• 部署较为简单, 只需要在控制主机上部署ansible环境,被控制端上只要求安装ssh和python 2.5以上版本,对于运维人员使用门槛低。
• 被管控节点无需安装Agent
• 无服务端,使用是直接调用控制端命令或者脚本。
• 基于模块工作, 可以使用任意语言开发模块
• 基于yaml语法编写playbook
• 定义的任务已存在则不会做任何事情,意味着在同一台服务器上多次执行同一个playbook是安全的

缺点 

• 学习成本：需要学习Ansible自定义的脚本语法规则。
• 安装成本：控制主机需是一台非Windows远程主机，也就是说至少要有1台远程Server。
• 易用性：因为必须有远程主控机，若本地有文件需同步，则需先将文件传输到对应的主控机，才能够做分发同步。

二、 ansible 环境安装部署 

服务器种类	服务器IP	工具
管理端	192.168.136.196	Ansible
被管理端	192.168.136.197	无
被管理端	192.168.136.198	无

（1）管理端安装 ansible 

 
yum install -y epel-release			//先安装 epel 源
yum install -y ansible
 
tree

（2）配置主机清单  

cd /etc/ansible
vim hosts       
[webservers]			#配置组名
192.168.136.197			#组里包含的被管理的主机IP地址或主机名（主机名需要先修改/etc/hosts文件）
 
[dbservers]
192.168.136.198

 
 #3、ansible默认使用ssh连接，所以管理前要设置免密登录
 #配置密钥对验证
 ssh-keygen -t rsa    #一路回车，生成密钥文件
 ​
 vim /etc/ssh/ssh_config      #修改ssh服务端和ssh客户端配置文件
 StrictHostKeyChecking no     #35行，取消注释，将ask修改为no，开启免交互
 ​
 systemctl restart sshd       #重启sshd
 
 
 
//配置密钥对验证
ssh-keygen -t rsa		#一路回车，使用免密登录
sshpass -p 'root的密码' ssh-copy-id [email protected]
sshpass -p 'root的密码' ssh-copy-id [email protected]

三、ansible 命令行模块 

（1）command 模块

在远程主机执行命令，不支持管道，重定向等shell的特性。

ansible-doc -s command		#-s 列出指定模块的描述信息和操作动作

ansible all -a 'ifconfig' #查看所有客户端网卡信息

ansible 192.168.80.11 -m command -a 'date'		#指定 ip 执行 date
ansible webservers -m command -a 'date'			#指定组执行 date
ansible dbservers -m command -a 'date'       
ansible all -m command -a 'date'				#all 代表所有 hosts 主机
ansible all -a 'ls /'							#如省略 -m 模块，则默认运行 command 模块

//常用的参数：
chdir：在远程主机上运行命令前提前进入目录
creates：判断指定文件是否存在，如果存在，不执行后面的操作
removes：判断指定文件是否存在，如果存在，执行后面的操作

 

（2） shell 模块

 在远程主机执行命令，相当于调用远程主机的shell进程，然后在该shell下打开一个子shell运行命令（支持管道符号等功能） 

ansible-doc -s shell
 
ansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin test'

 

 

（3） cron模块 

在远程主机定义任务计划。其中有两种状态（state）：present表示添加（可以省略），absent表示移除。

ansible-doc -s cron				#按 q 退出
 
//常用的参数：
minute/hour/day/month/weekday：分/时/日/月/周
job：任务计划要执行的命令
name：任务计划的名称
 
ansible webservers -m cron -a 'minute="*/1" job="/bin/echo helloworld" name="test crontab"'
ansible webservers -a 'crontab -l'

（4）user 模块 

//用户管理的模块
ansible-doc -s user
 
//常用的参数：
name：用户名，必选参数
state=present|absent：创建账号或者删除账号，present表示创建，absent表示删除
system=yes|no：是否为系统账号
uid：用户uid
group：用户基本组
shell：默认使用的shell
move_home=yse|no：如果设置的家目录已经存在，是否将已经存在的家目录进行移动
password：用户的密码，建议使用加密后的字符串
comment：用户的注释信息
remove=yes|no：当state=absent时，是否删除用户的家目录
 
ansible dbservers -m user -a 'name="test01"'				#创建用户test01

 

 

（5） group 模块  

//用户组管理的模块
ansible-doc -s group
 
ansible dbservers -m group -a 'name=test gid=306 system=yes'	#创建test组
ansible dbservers -a 'tail /etc/group'

ansible dbservers -m user -a 'name=test01 uid=306 system=yes group=test'	#将test01用户添加到mysql组中
ansible dbservers -a 'tail /etc/passwd'
ansible dbservers -a 'id test01'    

//用于复制指定主机文件到远程主机的
ansible-doc -s copy
 
//常用的参数：
dest：指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果源是目录，指目标也要是目录，如果目标文件已经存在会覆盖原有的内容
src：指出源文件的路径，可以使用相对路径或绝对路径，支持直接指定目录，如果源是目录则目标也要是目录
mode：指出复制时，目标文件的权限 
owner：指出复制时，目标文件的属主
group：指出复制时，目标文件的属组
content：指出复制到目标主机上的内容，不能与src一起使用
 
ansible dbservers -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=640'
ansible dbservers -a 'ls -l /opt'
ansible dbservers -a 'cat /opt/fstab.bak'
 

（6）copy 模块  

//用于复制指定主机文件到远程主机的
ansible-doc -s copy
 
//常用的参数：
dest：指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果源是目录，指目标也要是目录，如果目标文件已经存在会覆盖原有的内容
src：指出源文件的路径，可以使用相对路径或绝对路径，支持直接指定目录，如果源是目录则目标也要是目录
mode：指出复制时，目标文件的权限 
owner：指出复制时，目标文件的属主
group：指出复制时，目标文件的属组
content：指出复制到目标主机上的内容，不能与src一起使用
 
ansible dbservers -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=640'
ansible dbservers -a 'ls -l /opt'
ansible dbservers -a 'cat /opt/fstab.bak'
 

 

ansible dbservers -m copy -a 'content="helloworld" dest=/opt/hello.txt'  #将helloworld写入/opt/hello.txt文件中
ansible dbservers -a 'cat /opt/hello.txt' 

（7）file 模块  

 ansible-doc -s file
ansible dbservers -m user -a 'name=test01 uid=306 system=yes group=test'
 
//设置文件属性
ansible dbservers -m file -a 'owner=test01 group=test mode=644 path=/opt/fstab.bak'	#修改文件的属主属组权限等
ansible dbservers -m file -a 'path=/opt/fstab.link src=/opt/fstab.bak state=link'    #设置/opt/fstab.link为/opt/fstab.bak的链接文件

ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=touch"			#创建一个文件
ansible dbservers -m file -a "path=/opt/abc.txt state=absent"			#删除一个文件

（8）hostname 模块  

//用于管理远程主机上的主机名
ansible dbservers -m hostname -a "name=dbservers-user"

（9）ping 模块 

//检测远程主机的连通性
ansible all -m ping

（10）yum/apt模块  

ansible-doc -s yum/apt
 
ansible webservers -m yum/apt -a 'name=httpd'					#安装服务

 

ansible webservers -m yum -a 'name=httpd state=absent'		#卸载服务

（11）service/systemd 模块  

//用于管理远程主机上的管理服务的运行状态
ansible-doc -s service
 
//常用的参数：
name：被管理的服务名称
state=started|stopped|restarted：动作包含启动关闭或者重启
enabled=yes|no：表示是否设置该服务开机自启
runlevel：如果设定了enabled开机自启去，则要定义在哪些运行目标下自启动
 
ansible webservers -a 'systemctl status httpd'			#查看web服务器httpd运行状态
ansible webservers -m service -a 'enabled=true name=httpd state=started'			#启动httpd服务

（12）script 模块  

//实现远程批量运行本地的 shell 脚本
ansible-doc -s script
 
vim test.sh
#!/bin/bash
echo "this is a test script" >/opt/test.text
 
chmod +x test.sh
ansible webservers -m script -a 'test.sh'
ansible webservers -a 'cat /opt/test.text'

（13） mount 模块 

//挂载文件系统
ansible-doc -s mount

//常用的参数：
src：定义挂载设备的路径
path：定义挂载到哪个目录，必须指定
fstype：指定挂载文件的系统类型，必须指定，xfs、iso9660、nfs...
opts：定义挂载的参数，defaults、rw、ro...
state：定义挂载的状态，mounted（进行挂载，修改/etc/fstab信息）、absent（永久性卸载，并修改 /etc/fstab信息）、unmounted（临时卸载，不修改/etc/fstab信息）

ansible dbservers -m mount -a 'src=/dev/sr0 path=/mnt state=mounted fstype=iso9660'

（14） archive 模块 

//打包压缩
ansible-doc -s archive

//常用的参数：
path: 必须参数，远程主机上需要被打包压缩的源文件/目录
dest: 打包压缩后的包文件路径(包文件的父目录必须存在);如果包文件已存在，则会被覆盖
format: 指定压缩类型，包括: bz2、gz（默认）、tar、xz、zip
remove=yes|no: 是否删除源文件

ansible dbservers -m archive -a "path=/etc/yum.repos.d/ dest=/opt/repo.zip format=zip"
ansible dbservers -m archive -a "path=/opt/abc.txt,/opt/123.txt dest=/opt/abc123.tar.gz format=gz remove=yes"

 

（15）unarchive 模块

//解包解压缩
ansible-doc -s unarchive

//常用的参数：
copy：默认为 copy=yes ，拷贝的文件从 ansible 主机复制到远程主机，copy=no 表示在远程主机上寻找源文件解压
src：tar包源路径，可以是 ansible 主机上的路径，也可以是远程主机上的路径，如果是远程主机上的路径，则需设置 copy=no
dest：解压后文件的目标绝对路径
remote_src: 和 copy 功能一样且互斥，设置 remote_src=yes 表示文件在远程主机上，设置为 remote_src=no 表示文件在 ansible 主机上

#将 ansible 主机的压缩文件拷贝到到远程主机并解压，修改文件所属组和用户
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/abc.tar.gz dest=/root copy=yes"
或者
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/abc.tar.gz dest=/root remote_src=no"

 

#在远程主机解包
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/123.tar.gz dest=/root copy=no"
或者
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/123.tar.gz dest=/root remote_src=yes"

（16） replace 模块

//类似于sed命令，主要也是基于正则进行匹配和替换
ansible-doc -s replace

//常用的参数:
path：必须参数，指定要修改的文件
regexp：必须参数，指定一个正则表达式
replace：替换regexp参数匹配到的字符串
backup=yes|no: 修改源文件前创建一个包含时间戳信息的备份文件
before：如果指定，则仅替换/删除此匹配之前的内容，可以和after参数结合使用
after：如果指定，则仅替换/删除此匹配之后的内容，可以和before参数结合使用
owner：修改文件用户名
group：修改文件组名
mode：修改文件权限

vim /opt/test.txt
11 22 33 44 55 66
aa bb cc dd ee ff
1a 2b 3c 4d 5e 6f

#匹配 333 并修改为 ccc
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='33' replace='cc'"

 

#匹配到任意一个或多个开头的行增加注释
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='^(.*)' replace='#\1'"
#取消注释
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='^#(.*)' replace='\1'"

 

#匹配以 a 开头的后面有一个或者多个字符的行，并在前面添加 # 注释
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='^(a.*)' replace='#\1'"

#匹配33替换成threethree
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='3' replace='three' before=cc"

（17）setup 模块

//facts 组件是用来收集被管理节点信息的，使用 setup 模块可以获取这些信息
ansible-doc -s setup

ansible webservers -m setup				#获取mysql组主机的facts信息
ansible dbservers -m setup -a 'filter=*ipv4'    #使用filter可以筛选指定的facts信息

四、inventory 主机清单 

Inventory支持对主机进行分组，每个组内可以定义多个主机，每个主机都可以定义在任何一个或多个主机组内。 

//如果是名称类似的主机，可以使用列表的方式标识各个主机。
vim /etc/ansible/hosts
[webservers]
192.168.73.106：2222		#冒号后定义远程连接端口，默认是 ssh 的 22 端口
192.168.73.10[6:8]
 
[dbservers]
db-[a:f].example.org	#支持匹配 a~f
 
 
//inventory 中的变量
Inventory变量名	              含义
ansible_host                  ansible连接节点时的IP地址
ansible_port                  连接对方的端口号，ssh连接时默认为22
ansible_user                  连接对方主机时使用的用户名。不指定时，将使用执行ansible或ansible-playbook命令的用户
ansible_password              连接时的用户的ssh密码，仅在未使用密钥对验证的情况下有效
ansible_ssh_private_key_file  指定密钥认证ssh连接时的私钥文件
ansible_ssh_common_args       提供给ssh、sftp、scp命令的额外参数
ansible_become                允许进行权限提升
ansible_become_method         指定提升权限的方式，例如可使用sudo/su/runas等方式
ansible_become_user           提升为哪个用户的权限，默认提升为root
ansible_become_password       提升为指定用户权限时的密码
 
（1）主机变量
[webservers]
192.168.80.11 ansible_port=22 ansible_user=root ansible_password=abc1234
 
（2）组变量
[webservers:vars]			#表示为 webservers 组内所有主机定义变量
ansible_user=root
ansible_password=被管理主机密码
 
[all:vars]					#表示为所有组内的所有主机定义变量
ansible_port=22
 
（3）组嵌套
[nginx]
192.168.73.106
192.168.73.107
192.168.73.108
 
[apache]
192.168.73.10[6:8]
 
[webs:children]		#表示为 webs 主机组中包含了 nginx 组和 apache 组内的所有主机
nginx
apache
 

ansible常用的模块命令总结 

 command模块：

注意：在远程主机执行命令，不支持管道，重定向等shell的特性。 

ansible 指定的IP -m command -a 'Linux基础命令'        #指定 ip 执行 基础命令
ansible 组名 -m command -a 'Linux基础命令'            #指定组执行基础命令
ansible all -m command -a 'linux基础命令'                #指定所有被管理的主机执行该命令
ansible all -a 'linux基础命令'                            #如省略 -m 模块，则默认运行 command 模块
//常用的参数：
chdir：在远程主机上运行命令前提前进入目录
creates：判断指定文件是否存在，如果存在，不执行后面的操作
removes：判断指定文件是否存在，如果存在，执行后面的操作

shell模块 ：

在远程主机执行命令，相当于调用远程主机的shell进程，然后在该shell下打开一个子shell运行命令（支持管道符号等功能）

ansible-doc -s shell
 
ansible dbservers -m shell -a ''
-a 中可以使用shell常用的一些命令，注意：像awk这种本身使用 '' 来执行后续命令的命令时
单引号需要变为双引号，如果涉及变量，则“$”前需要加转义字符“\” 

copy模块： 

//用于复制指定主机文件到远程主机的
ansible-doc -s copy
 
//常用的参数：
dest：指出复制文件的目标及位置，使用绝对路径，如果源是目录，指目标也要是目录，如果目标文件已经存在会覆盖原有的内容
src：指出源文件的路径，可以使用相对路径或绝对路径，支持直接指定目录，如果源是目录则目标也要是目录
mode：指出复制时，目标文件的权限 
owner：指出复制时，目标文件的属主
group：指出复制时，目标文件的属组
content：指出复制到目标主机上的内容，不能与src一起使用
 
 
eg：
ansible dbservers -m copy -a 'src=/etc/fstab dest=/opt/fstab.bak owner=root mode=640'

yum/apt 模块 ： 

//在远程主机上安装与卸载软件包
ansible-doc -s yum
 
ansible webservers -m yum -a 'name=服务名'                    #安装服务
ansible webservers -m yum -a 'name=服务名 state=absent'        #卸载服务

service/systemd 模块 ： 

//用于管理远程主机上的管理服务的运行状态
ansible-doc -s service
 
//常用的参数：
name：被管理的服务名称
state=started|stopped|restarted：动作包含启动关闭或者重启
enabled=yes|no：表示是否设置该服务开机自启
runlevel：如果设定了enabled开机自启去，则要定义在哪些运行目标下自启动
 
ansible xxx组 -a 'systemctl status 服务名'            #查看web服务器httpd运行状态
ansible xxx组 -m service -a 'enabled=true name=服务名 state=started'            #启动httpd服务

script 模块： 

//实现远程批量运行本地的 shell 脚本
ansible-doc -s script
 
首先编写一个shell脚本，赋予执行权限
ansible xxx组 -m script -a '脚本名称' 

 mount 模块 

 

//挂载文件系统
ansible-doc -s mount

//常用的参数：
src：定义挂载设备的路径
path：定义挂载到哪个目录，必须指定
fstype：指定挂载文件的系统类型，必须指定，xfs、iso9660、nfs...
opts：定义挂载的参数，defaults、rw、ro...
state：定义挂载的状态，mounted（进行挂载，修改/etc/fstab信息）、absent（永久性卸载，并修改 /etc/fstab信息）、unmounted（临时卸载，不修改/etc/fstab信息）

ansible dbservers -m mount -a 'src=/dev/sr0 path=/mnt state=mounted fstype=iso9660'

  archive 模块 

 

//打包压缩
ansible-doc -s archive

//常用的参数：
path: 必须参数，远程主机上需要被打包压缩的源文件/目录
dest: 打包压缩后的包文件路径(包文件的父目录必须存在);如果包文件已存在，则会被覆盖
format: 指定压缩类型，包括: bz2、gz（默认）、tar、xz、zip
remove=yes|no: 是否删除源文件

ansible dbservers -m archive -a "path=/etc/yum.repos.d/ dest=/opt/repo.zip format=zip"
ansible dbservers -m archive -a "path=/opt/abc.txt,/opt/123.txt dest=/opt/abc123.tar.gz format=gz remove=yes"

unarchive 模块 

//解包解压缩
ansible-doc -s unarchive

//常用的参数：
copy：默认为 copy=yes ，拷贝的文件从 ansible 主机复制到远程主机，copy=no 表示在远程主机上寻找源文件解压
src：tar包源路径，可以是 ansible 主机上的路径，也可以是远程主机上的路径，如果是远程主机上的路径，则需设置 copy=no
dest：解压后文件的目标绝对路径
remote_src: 和 copy 功能一样且互斥，设置 remote_src=yes 表示文件在远程主机上，设置为 remote_src=no 表示文件在 ansible 主机上

#将 ansible 主机的压缩文件拷贝到到远程主机并解压，修改文件所属组和用户
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/abc.tar.gz dest=/root copy=yes"
或者
ansible dbservers -m unarchive -a "src=/opt/abc.tar.gz dest=/root remote_src=no"

replace 模块 

 

//类似于sed命令，主要也是基于正则进行匹配和替换
ansible-doc -s replace

//常用的参数:
path：必须参数，指定要修改的文件
regexp：必须参数，指定一个正则表达式
replace：替换regexp参数匹配到的字符串
backup=yes|no: 修改源文件前创建一个包含时间戳信息的备份文件
before：如果指定，则仅替换/删除此匹配之前的内容，可以和after参数结合使用
after：如果指定，则仅替换/删除此匹配之后的内容，可以和before参数结合使用
owner：修改文件用户名
group：修改文件组名
mode：修改文件权限

vim /opt/test.txt
11 22 33 44 55 66
aa bb cc dd ee ff
1a 2b 3c 4d 5e 6f

#匹配 333 并修改为 ccc
ansible dbservers -m replace -a "path=/opt/test.txt regexp='33' replace='cc'"