Ansible自動化部署詳細教程

一、Ansible自動化部署K8S集群

1.1 Ansible介紹

Ansible是一種IT自動化工具。它可以配置系統，部署軟件以及協調更高級的IT任務，例如持續部署，滾動更新。Ansible適用於管理企業IT基礎設施，從具有少數主機的小規模到數千個實例的企業環境。Ansible也是一種簡單的自動化語言，可以完美地描述IT應用程序基礎結構。

具備以下三個特點：

• 簡單：減少學習成本

• 強大：協調應用程序生命周期

• 無代理：可預測，可靠和安全

使用文檔： https://docs.ansible.com/

安裝Ansible：

yum install ansible -y

• Inventory：Ansible管理的主機信息，包括IP地址、SSH端口、賬號、密碼等

• Modules：任務均有模塊完成，也可以自定義模塊，例如經常用的腳本。

• Plugins：使用插件增加Ansible核心功能，自身提供了很多插件，也可以自定義插件。例如connection插件，用於連接目標主機。

• Playbooks：“劇本”，模塊化定義一系列任務，供外部統一調用。Ansible核心功能。

1.2 主機清單

 

服務	主機名稱	IP地址
服務端	master	192.168.116.129
客戶端	node1	192.168.116.130
客戶端	node2	192.168.116.131

 

1.3 命令行使用

ad-hoc命令可以輸入內容，快速執行某個操作，但不希望留存記錄。

ad-hoc命令是理解Ansible和在學習playbooks之前需要掌握的基礎知識。

一般來說，Ansible的真正能力在於劇本。

1、連接遠程主機認證

配置主機清單目錄：/etc/ansible

配置hosts ：vim /etc/ansible/hosts 

 

SSH密碼認證：【主機清單配置】

[webservers]
192.168.116.130:22 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass=’root’
192.168.116.131:22 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass=’root’

SSH密鑰對認證：

ssh-keygen

ssh-copy-id root@192.168.116.130

[webservers]
192.168.116.130:22 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_key=/root/.ssh/id_rsa 
192.168.116.131:22 ansible_ssh_user=root

 

也可以ansible.cfg在配置文件中指定：

[defaults]
private_key_file = /root/.ssh/id_rsa  # 默認路徑

測速是否連通

ansible webservers -m ping -uroot -k

2、常用選項

選項	描述
-C, --check	運行檢查，不執行任何操作
-e EXTRA_VARS,--extra-vars=EXTRA_VARS	設置附加變量 key=value
-u REMOTE_USER, --user=REMOTE_USER	SSH連接用戶，默認None
-k, --ask-pass	SSH連接用戶密碼
-b, --become	提權，默認root
-K, --ask-become-pass	提權密碼

3、命令行使用

ansible all -m ping
ansible all -m shell -a "ls /root" -u root -k 
ansible webservers -m copy –a "src=/etc/hosts dest=/tmp/hosts"

1.4 常用模塊

ansible-doc –l 查看所有模塊

ansible-doc –s copy 查看模塊文檔

模塊文檔：https://docs.ansible.com/ansible/latest/modules/modules_by_category.html

1、shell

- name: 將命令結果輸出到指定文件
  shell: somescript.sh >> somelog.txt
- name: 切換目錄執行命令
  shell:
    cmd: ls -l | grep log
    chdir: somedir/
- name: 編寫腳本
  shell: |
      if [ 0 -eq 0 ]; then
         echo yes > /tmp/result
      else
         echo no > /tmp/result
      fi
  args:
    executable: /bin/bash

 ansible webservers -m shell -a "ls /root;df -h"

2、copy

將文件復制到遠程主機。

- name: 拷貝文件
  copy:
    src: /srv/myfiles/foo.conf
    dest: /etc/foo.conf
    owner: foo
    group: foo
    mode: u=rw,g=r,o=r
    # mode: u+rw,g-wx,o-rwx
    # mode: '0644'
    backup: yes

3、file

管理文件和文件屬性。

- name: 創建目錄
  file:
    path: /etc/some_directory
    state: directory
    mode: '0755'
- name: 刪除文件
  file:
    path: /etc/foo.txt
    state: absent
- name: 遞歸刪除目錄
  file:
    path: /etc/foo
    state: absent

present，latest：表示安裝

absent：表示卸載

4、yum

軟件包管理。

- name: 安裝最新版apache
  yum:
    name: httpd
    state: latest
- name: 安裝列表中所有包
  yum:
    name:
      - nginx
      - postgresql
      - postgresql-server
    state: present
- name: 卸載apache包
  yum:
    name: httpd
    state: absent 
- name: 更新所有包
  yum:
    name: '*'
    state: latest
- name: 安裝nginx來自遠程repo
  yum:
    name: http://nginx.org/packages/rhel/7/x86_64/RPMS/nginx-1.14.0-1.el7_4.ngx.x86_64.rpm
    # name: /usr/local/src/nginx-release-centos-6-0.el6.ngx.noarch.rpm
    state: present

5、service/systemd

管理服務。

- name: 服務管理
  service:
    name: etcd
    state: started
    #state: stopped
    #state: restarted
    #state: reloaded
- name: 設置開機啟動
  service:
    name: httpd
    enabled: yes

- name: 服務管理  
  systemd: 
	name=etcd 
	state=restarted 
	enabled=yes 
	daemon_reload=yes

6、unarchive

- name: 解壓
  unarchive: 
    src=test.tar.gz 
    dest=/tmp

7、debug

執行過程中打印語句。

- debug:
    msg: System {{ inventory_hostname }} has uuid {{ ansible_product_uuid }}

- name: 顯示主機已知的所有變量
  debug:
    var: hostvars[inventory_hostname]
    verbosity: 4

1.5 Playbook

Playbooks是Ansible的配置，部署和編排語言。他們可以描述您希望在遠程機器做哪些事或者描述IT流程中一系列步驟。使用易讀的YAML格式組織Playbook文件。

如果Ansible模塊是您工作中的工具，那么Playbook就是您的使用說明書，而您的主機資產文件就是您的原材料。

與adhoc任務執行模式相比，Playbooks使用ansible是一種完全不同的方式，並且功能特別強大。

https://docs.ansible.com/ansible/latest/user_guide/playbooks.html

---
- hosts: webservers
  vars:
    http_port: 80
    server_name: www.ctnrs.com
  remote_user: root
  gather_facts: false
  tasks:
  - name: 安裝nginx最新版
    yum: pkg=nginx state=latest
  - name: 寫入nginx配置文件
    template: src=/srv/httpd.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
    notify:
    - restart nginx
  - name: 確保nginx正在運行
    service: name=httpd state=started
  handlers:
    - name: restart nginx
      service: name=nginx state=reloaded

1、主機和用戶

- hosts: webservers
  remote_user: lizhenliang
  become: yes
  become_user: root

ansible-playbook nginx.yaml -u lizhenliang -k -b -K

2、定義變量

變量是應用於多個主機的便捷方式； 實際在主機執行之前，變量會對每個主機添加，然后在執行中引用

• 命令行傳遞

  -e VAR=VALUE

• 主機變量與組變量

在Inventory中定義變量。

[webservers]
192.168.1.100 ansible_ssh_user=root hostname=web1
192.168.1.100 ansible_ssh_user=root hostname=web2
​
[webservers:vars]
ansible_ssh_user=root hostname=web1

• 單文件存儲

Ansible中的首選做法是不將變量存儲在Inventory中。

除了將變量直接存儲在Inventory文件之外，主機和組變量還可以存儲在相對於Inventory文件的單個文件中。

組變量：

group_vars 存放的是組變量

group_vars/all.yml 表示所有主機有效，等同於[all:vars]

grous_vars/etcd.yml 表示etcd組主機有效，等同於[etcd:vars]

• 在Playbook中定義

- hosts: webservers
  vars:
    http_port: 80
    server_name: www.ctnrs.com

• Register變量

- shell: /usr/bin/uptime
  register: result
- debug:
    var: result

3、任務列表

 

每個play包含一系列任務。這些任務按照順序執行，在play中，所有主機都會執行相同的任務指令。play目的是將選擇的主機映射到任務。

 tasks:
  - name: 安裝nginx最新版
    yum: pkg=nginx state=latest

4、語法檢查與調試

語法檢查：ansible-playbook --check /path/to/playbook.yaml

測試運行，不實際操作：ansible-playbook -C /path/to/playbook.yaml

debug模塊在執行期間打印語句，對於調試變量或表達式，而不必停止play。與'when：'指令一起調試更佳。

 - debug: msg={{group_names}}
  - name: 主機名
    debug:
      msg: "{{inventory_hostname}}"

5、任務控制

如果你有一個大的劇本，那么能夠在不運行整個劇本的情況下運行特定部分可能會很有用。

  tasks:
  - name: 安裝nginx最新版
    yum: pkg=nginx state=latest
    tags: install
  - name: 寫入nginx配置文件
    template: src=/srv/httpd.j2 dest=/etc/nginx/nginx.conf
    tags: config

使用：

ansible-playbook example.yml --tags "install"
ansible-playbook example.yml --tags "install,config"
ansible-playbook example.yml --skip-tags "install"

6、流程控制

條件：

tasks:
- name: 只在192.168.1.100運行任務
  debug: msg="{{ansible_default_ipv4.address}}"
  when: ansible_default_ipv4.address == '192.168.1.100'

循環：

tasks:
- name： 批量創建用戶
  user: name={{ item }} state=present groups=wheel
  with_items:
     - testuser1
     - testuser2

- name: 解壓
  copy: src={{ item }} dest=/tmp
  with_fileglob:
    - "*.txt"

常用循環語句：

語句	描述
with_items	標准循環
with_fileglob	遍歷目錄文件
with_dict	遍歷字典

7、模板

vars:
    domain: "www.ctnrs.com"
 tasks:
  - name: 寫入nginx配置文件
    template: src=/srv/server.j2 dest=/etc/nginx/conf.d/server.conf

# server.j2
{% set domain_name = domain %}
server {
   listen 80;
   server_name {{ domain_name }};
   location / {
        root /usr/share/html;
   }
}

在jinja里使用ansible變量直接 {{ }}引用。使用ansible變量賦值jinja變量不用{{ }}引用。

定義變量：

{% set local_ip = inventory_hostname %}

條件和循環：

{% set list=['one', 'two', 'three'] %}
{% for i in list %}
    {% if i == 'two' %}
        -> two
    {% elif loop.index == 3 %}
        -> 3
    {% else %}
        {{i}}
    {% endif %}
{% endfor %}

例如：生成連接etcd字符串

{% for host in groups['etcd'] %}
    https://{{ hostvars[host].inventory_hostname }}:2379
    {% if not loop.last %},{% endif %}
{% endfor %} 

里面也可以用ansible的變量。

1.6 Roles

Roles是基於已知文件結構自動加載某些變量文件，任務和處理程序的方法。按角色對內容進行分組，適合構建復雜的部署環境。

1、定義Roles

Roles目錄結構：

site.yml
webservers.yml
fooservers.yml
roles/
   common/
     tasks/
     handlers/
     files/
     templates/
     vars/
     defaults/
     meta/
   webservers/
     tasks/
     defaults/
     meta/

• tasks -包含角色要執行的任務的主要列表。

• handlers -包含處理程序，此角色甚至在此角色之外的任何地方都可以使用這些處理程序。

• defaults-角色的默認變量

• vars-角色的其他變量

• files -包含可以通過此角色部署的文件。

• templates -包含可以通過此角色部署的模板。

• meta-為此角色定義一些元數據。請參閱下面的更多細節。

 

通常的做法是從tasks/main.yml文件中包含特定於平台的任務：

# roles/webservers/tasks/main.yml
- name: added in 2.4, previously you used 'include'
  import_tasks: redhat.yml
  when: ansible_facts['os_family']|lower == 'redhat'
- import_tasks: debian.yml
  when: ansible_facts['os_family']|lower == 'debian'
​
# roles/webservers/tasks/redhat.yml
- yum:
    name: "httpd"
    state: present
​
# roles/webservers/tasks/debian.yml
- apt:
    name: "apache2"
    state: present

2、使用角色

# site.yml
- hosts: webservers
  roles:
    - common
    - webservers

定義多個：

- name: 0
  gather_facts: false
  hosts: all 
  roles:
    - common
​
- name: 1
  gather_facts: false
  hosts: all 
  roles:
    - webservers

3、角色控制

- name: 0.系統初始化
  gather_facts: false
  hosts: all 
  roles:
    - common
  tags: common