Ansible基礎配置和企業級項目實用案例

Ansible是新出現的自動化運維工具，基於Python開發，集合了眾多運維工具（puppet、cfengine、chef、func、fabric）的優點，實現了批量系統配置、批量程序部署、批量運行命令等功能。

Ansible基礎模塊和功能

自動化運維工具

運維發展歷程：手動 --> 標准化 --> 工具化 --> 自動化 --> 智能化

自動化系統安裝工具：bare metal：pxe、cobbler
批量Configuration配置工具：puppet (ruby)、saltstack (python)、chef、cfengine等
批量Command and Control工具：fabric、func
自動化批量運維流程：在調度器上下線一批主機（標記為維護模式）--> 關閉服務 --> 部署新版本 --> 啟動服務 --> 在調度器上啟用這一批主機；
ansible：可實現批量Configuration、Command and Control部署和管理的自動化運維工具
運維工個的分類：（根據客戶端和調度器端是否都要配置該工具）

• agent：puppet, func, ...
• agentless（ssh,）：ansible, fabric

Ansible基本配置和架構

Ansible特性：

• 模塊化：調用特定的模塊，完成特定任務；
• 基於Python語言實現，由Paramiko, PyYAML和Jinja2三個關鍵模塊；
• 部署簡單：agentless；
• 支持自定義模塊；
• 支持playbook：劇本執行多個任務時，非必需可以讓節點一次性運行多個任務。；
• 連接插件connection plugins：負責和被監控端實現通信；
•  host inventory：指定操作的主機，是一個配置文件里面定義監控的主機；
• 各種模塊核心模塊、command模塊、自定義模塊；借助於插件完成記錄日志郵件等功能；
• 冪等性；

ansible安裝：epel源， ansible包
配置文件：/etc/ansible/ansible.cfg
主機清單：/etc/ansible/hosts
主程序：

• ansible
• ansible-playbook
• ansible-doc

ansible的簡單使用格式：
ansible   HOST-PATTERN   -m   MOD_NAME  -a    MOD_ARGS   -f   FORKS  -C  -u  USERNAME  -c  CONNECTION

其中HOST-PATTERN主機匹配可用all（全部），IP地址匹配或hosts組匹配等

FORKS  指每次批量執行主機數量，默認5

ansible的常用模塊

獲取主機列表：ansible all --list-host（s）

主機狀態檢查：ansible 主機匹配  -m  ping  (狀態正常為綠色，否則為紅色)

獲取模塊列表：ansible-doc -l

獲取某模塊使用選項和用法：ansible-doc  -s  module
command模塊：在遠程主機運行命令；

例：chdir 執行命令前切換某個目錄

 creates 

removes與creates相反，存在則執行，刪除，不存在則不執行

shell模塊：在遠程主機在shell進程下運行命令，支持shell特性，如管道等，command不支持管道等操作；例如下：

excutable=PATH 可指定運行命令時的shell類型

shell模塊很多與command相似。

group模塊  管理組賬號

例：system默認為no，state有present與absent（缺席）兩種狀態。黃色表示發生改變

user模塊：管理用戶賬號，可用選項很多，常用選項如下：

• *name=
• system=
• uid=
• shell=
• group=
• groups=
• comment=
• home=
• generate_ssh_key 
• generate_ssh_key 

copy模塊： Copies files to remote locations.
用法：
(1) src=    dest=
(2) content= dest=   （直接生成文件內容）
owner, group, mode

file模塊： Sets attributes of files只能創建文件，不能像copy那樣生成文件內容
用法：
(1) 創建鏈接文件：*path= src= state=link
(2) 修改屬性：path=   owner=   mode=  group= 
(3) 創建目錄：path= state=directory

state狀態值：file、directory、link、hard、touch、touch、absent

fetch模塊：Fetches a file from remote nodes

get_url模塊：Downloads files from HTTP, HTTPS, or FTP to node

cron 模塊：Manage cron.d and crontab entries.

• minute=
• day=
• month=
• weekday=
• hour=
• *job=
• *name=
• state=  present or absent

hostname模塊：Manage hostname
　　name=
pip模塊：Manages Python library dependencies.
yum模塊：Manages packages with the `yum' package manager

• name=：程序包名稱，可以帶版本號；
• state=   present, latest，installed（安裝）、absent，removed（卸載）

 

其他包管理工具apt（debian）、zypper（suse）、dnf（fedora）、prm、apk等

service模塊：管理服務

• *name=
• state=started、stopped、restarted
• enabled=
• runlevel=

 

git模塊：Deploy（部署） software (or files) from git checkouts

• repo=
• dest=
• version=

setup模塊：獲取各主機facts的各個變量、網絡配置、硬件信息等  ansible HOST -m setup ，如：

Ansible自動化運維進階

Playbook命令文件和使用方法

Playbook：YAML（可讀性高，用來表達數據序列的格式）格式，任務（task）

可以用YAML腳本批量執行計划好的命令，從而實現運維自動化，避免重復運維配置等工作

基本數據結構：標量、數組、關聯數組
Playbook的核心元素：

• Hosts：主機
• Tasks：任務列表
• Variables
• Templates：包含了模板語法的文本文件；
• Handlers：由特定條件觸發的任務；

    Roles（非核心）
playbook的基礎組件：
- Hosts：運行指定任務的目標主機；
  remoute_user: 在遠程主機上執行任務的用戶；
  sudo_user：
  - tasks：任務列表
  模塊，模塊參數；
  格式：(1) action: module arguments
        (2) module: arguments
注意：shell和command模塊后面直接跟命令，而非key=value類的參數列表；
(1) 某任務的狀態在運行后為changed時，可通過“notify”通知給相應的handlers；
(2) 任務可以通過tags打標簽，而后可在ansible-playbook后使用-t進行調用，且多個任務可使用同一個標簽，一個任務也可用多個標簽；
playbook的使用方法：
(1) 測試

• ansible-playbook --check  或 -C  file.yml   只檢測可能會發生的改變，但不真正執行操作；
• ansible-playbook --list-hosts   file.yaml  查看任務主機
• ansible-playbook --list-tasks  file.yaml   查看所有任務
• ansible-playbook --syntax-check  file.yml  檢查配置文件語法是否有錯

(2) 運行 ansible-playbook  file.yaml 

簡單示例：
handlers：任務，在特定條件下觸發；接收到其它任務的通知時被觸發；
notify: HANDLER TASK NAME

 

- hosts: webservers
  remote_user: root
  tasks:
  - name: install nginx
    yum: name=nginx state=latest
  - name: start nginx
    service : name=nginx enabled=true  state=started
- hosts: webservers
  remote_user: root
  tasks:
  - name: install redis
    yum : name=redis state=latest
  - name: connfig  redis
    copy: src=/date/redis.conf  dest=/etc/redis.conf owner=redis group=root
    tags: confredis
    notify: restartredis
  - name: start redis
    service : name=redis state=started
    tags: startredis
  handlers:
  - name: restartredis
    service : name=redis state=restartes

variables：
(1) facts：可直接調用；
注意：可使用setup模塊直接獲取目標主機的facters；
(2) 用戶自定義變量：

• (a) ansible-playbook命令的命令行中的   -e VARS（如，“packname=tree”）, --extra-vars=VARS  
• (b) 在playbook中定義變量的方法：

      vars:
      　　- var1: value1
      　　- var2: value2
變量引用：{{  variable  }}

(3) 通過roles傳遞變量；
(4) Host Inventory
　　(a) 用戶自定義變量
　　　　(i) 向不同的主機傳遞不同的變量；IP/HOSTNAME varaiable=value var2=value2
　　　　(ii) 向組中的主機傳遞相同的變量；[groupname:vars]  variable=value，直接在/etc/ansible/hosts的主機下定義組變量

　　(b) invertory參數：用於定義ansible遠程連接目標主機時使用的參數，而非傳遞給playbook的變量，在ansible的hosts組的主機后定義；

• ansible_ssh_host =
• ansible_ssh_port =
• ansible_ssh_user =
• ansible_ssh_pass =
• ansbile_sudo_pass =

template模塊：基於模板方式生成一個文件復制到遠程主機

• *src=
• *dest=
• owner=
• group=
• mode=

模板：templates為文本文件，嵌套有腳本（使用模板編程語言Jinja2編寫）
示例： （用ansible-playbook調用此文件，ansible不能直接用templates調用）

- hosts: websrvs
  remote_user: root
  tasks:
  - name: install nginx
    yum: name=nginx state=present
  - name: install conf file
    template: src=files/nginx.conf.jj2    dest=/etc/nginx/nginx.conf
  notify: restart nginx
    tags: instconf
  - name: start nginx service
    service: name=nginx state=started
  handlers:
  - name: restart nginx
    service: name=nginx state=restarted	

模板配置文件 ：nginx.conf.jj2

worker_processes {{ ansible_processor_vcpus }};
listen {{ http_port }};

 

條件測試：復雜環境的批量判斷操作

when語句：在task中使用，jinja2的語法格式

tasks: 
- name: install conf file to centos7
　template: src=files/nginx.conf.c7.jj2   dest=/etc/nginx/nginx.conf
　when: ansible_distribution_major_version == "7"
- name: install conf file to centos6
　template: src=files/nginx.conf.c6.jj2   dest=/etc/nginx/nginx.conf
　when: ansible_distribution_major_version == "6"    

循環：迭代，需要重復執行的任務；
對迭代項的引用，固定變量名為”item“,而后，要在task中使用with_items給定要迭代的元素列表；例：

- name: install some packages
  yum: name={{ item }}  state=latest
  with_items:
  - nginx
  - memcached
  - php-fpm

- name: add some groups
  group: name={{ item }} state=present
  with_items:
  - group11
  - group12
  - group13

- name: add some users
  user: name={{ item.name }} group={{ item.group }} state=present
  with_items:
  - { name: 'user11', group: 'group11' }
  - { name: 'user12', group: 'group12' }
  - { name: 'user13', group: 'group13' }

就是利用item和with_items相當與一個數組，一次完成多個重復的、屬性相同指令，加版本號的方法也類似，如下：

 

- hosts: webserves
  remote_user: root
  vars:
  - jdk_version: 1.8.0
  tasks:
  - name : install { { item } } package
    yum : name= {{ item }} state =installed
    with_items:
    - nginx
    - java-{ { jdk_version }}-openjdk
    - tomcat
    - tomcat-webapps
    - tomcat-docs_webapp
    - tomcat-admin-webapps
  - name : config tomcat
    copy : src ={{ item.file }}  dest={{ item.conf }}
    with_items:
    - { file: '/data/tomcat-users.xml', conf:  '/etc/tomcat-user.xml' }
    - { file: '/data/server.xml', conf:  '/etc/server.xml' }  

角色(roles)：分類組織調用各個應用各個模塊

角色集合：/etc/ansible/roles/下可有多個按應用分類的角色，如：

• mysql/
• httpd/
• nginx/
• memcached/

每個角色，以特定的層級目錄結構進行組織：如 mysql/下

• files/ ：存放由copy或script模塊等調用的文件；
• templates/：template模塊查找所需要模板文件的目錄；
• tasks/：至少應該包含一個名為main.yml的文件；其它的文件需要在此文件中通過include進行包含；
• handlers/：至少應該包含一個名為main.yml的文件；其它的文件需要在此文件中通過include進行包含；
• vars/：至少應該包含一個名為main.yml的文件；其它的文件需要在此文件中通過include進行包含；
• meta/：至少應該包含一個名為main.yml的文件，定義當前角色的特殊設定及其依賴關系；其它的文件需要在此文件中通過include進行包含；
• default/：設定默認變量時使用此目錄中的main.yml文件；

在playbook調用角色方法1：
- hosts: webservers
  remote_user: root
  roles:
  - mysql
  - memcached
  - nginx
在playbook調用角色方法2：傳遞變量給角色 
- hosts:
  remote_user:
  roles:
  - { role: nginx, username: nginx等變量 }
鍵role用於指定角色名稱；后續的k/v用於傳遞變量給角色；

還可以基於條件測試實現角色調用；
roles:
- { role: nginx, when: "ansible_distribution_major_version == '7' " }


關於更多ansible的介紹和查看ansible官網：http://www.ansible.com.cn