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

无(非c/s架构)

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

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

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

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
被管理端 192.168.136.198

(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

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 #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

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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

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//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

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(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'
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(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'

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(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

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(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'

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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'
 

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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' 

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(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

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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

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(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"

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(9)ping 模块 
//检测远程主机的连通性
ansible all -m ping

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

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

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(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

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(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'

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(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'

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(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"

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(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"

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#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"

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(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'"

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#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'"

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#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'"

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

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(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

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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'"

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