ansible学习框架

一、介绍

1、what

Ansible是一种自动化的运维工具，基于Python开发，能够实现批量操作。类似的自动化运维工具有 Puppet, SaltStack, Chef

Ansible架构

1、连接插件connectior plugins用于连接被管理端
2、核心模块 core modules 连接主机实现操作， 它依赖于具体的模块来做具体的事情
3、自定义模块 custom modules，根据自己的需求编写具体的模块
4、插件 plugins，完成模块功能的补充
5、剧本 playbooks，ansible的配置文件,将多个任务定义在剧本中，由ansible自动执行
6、主机清单 inventory，定义ansible需要操作主机的范围

最重要的一点是 ansible是模块化的 它所有的操作都依赖于模块

2、why

Ansible特性：

• ansible不需要单独安装客户端，也不需要启动任何服务

• ansible是python中的一套完整的自动化执行任务模块

• ansible playbook，采用yaml配置，对于自动化任务执行一目了然

• ansible 模块较多，对于自动化的场景支持较丰富

二、安装

此处以centos为例

yum install -y ansible     --- 需要依赖epel的yum源

三、配置文件详解

1. 主要文件介绍

配置文件：
/etc/ansible/ansible.cfg   --- ansible服务配置文件
/etc/ansible/hosts         --- 主机清单文件,定义可以管理的主机信息
/etc/ansible/roles         --- 角色目录

注意：
ansible.cfg服务配置文件可随意放置，但是又查找循序 ：     当前目录下面查找-》当前用户的家目录下查找-》/etc/ansible/ansible.cfg

2. ansible.cfg 配置文件详解

#inventory      = /etc/ansible/hosts      #主机列表配置文件
#library        = /usr/share/my_modules/  #库文件存放目录
#remote_tmp     = ~/.ansible/tmp          #临时py文件存放在远程主机目录
#local_tmp      = ~/.ansible/tmp          #本机的临时执行目录
#forks          = 5                       #默认并发数
#sudo_user      = root                    #默认sudo用户
#ask_sudo_pass = True                     #每次执行是否询问sudo的ssh密码
#ask_pass      = True                     #每次执行是否询问ssh密码
#remote_port    = 22                      #远程主机端口
host_key_checking = False                 #跳过检查主机指纹
log_path = /var/log/ansible.log           #ansible日志

[privilege_escalation]					  #如果是普通用户则需要配置提权
#become=True
#become_method=sudo
#become_user=root
#become_ask_pass=False

四、Inventory

1、what

/etc/ansible/hosts主机资产清单文件，用于定义被管理主机的认证信息

2、how

ansible有两种连接被管理主机的方式：

1、基于配置文件的密码连接

2、基于密钥连接

eg:

1、基于配置文件的密码连接
#vim /etc/ansible/hosts
[webservers]
10.0.0.31 ansible_ssh_port=22 ansible_ssh_user=root ansible_ssh_pass='123456'

2、基于密钥连接
# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@172.16.1.41
# vim /etc/ansible/hosts
[webservers]
10.0.0.31
10.0.0.31:22
nfs-node1 ansible_ssh_host=10.0.0.31 ansible_ssh_port=22




支持写法：

1.主机支持主机名通配以及正则表达式，例如`web[1:3].oldboy.com`代表三台主机
2.主机支持基于非标准的ssh端口，例如`web1.oldboy.com:6666`
3.主机支持指定变量，可对个别主机的特殊配置，如登陆用户，密码
4.主机组支持指定变量`[group_name:vars]`，同时支持嵌套组`[game:children]`

五、Ad-Hoc

1、what

零时执行的单条ansible命令

2、how

语法：

# ansible [主机或主机组] -m [模块] -a [参数]

Ansible执行返回->颜色信息说明

黄色：对远程节点进行相应修改
绿色：对远程节点不进行相应修改，或者只是对远程节点信息进行查看
红色：操作执行命令有异常
紫色：表示对命令执行发出警告信息（可能存在的问题，给你一下建议）

3、主要模块介绍

• command 命令模块（默认模块，不支持管道）
• shell (支持管道，常用)
• script脚本模块
• yum安装软件模块
• copy文件拷贝模块
• file文件配置模块
• service服务模块
• group组模块
• user模块
• template 模板
• crond定时任务模块
• mount模块

其他模块、具体操作可以用ansible-doc 命令查看文档，有详细的实例！

eg:

# ansible-doc -l    --- 查看所有模块说明信息
# ansible-doc copy  --- 表示指定查看某个模块参数用法信息,定位到EXAMPLE可以查看

六、playbook

1、what

什么是playbook，playbook翻译过来就是“剧本”，那playbook组成如下

play: 定义的是主机的角色
task: 定义的是具体执行的任务
playbook: 由一个或多个play组成，一个play可以包含多个task任务

ad-hoc和playbook可以类比shell和shell脚本之间的关系

playbook的配置语法是由yaml语法描述的，扩展名是yaml

• 缩进
  • YAML使用固定的缩进风格表示层级结构,每个缩进由两个空格组成, 不能使用tabs
• 冒号
  • 以冒号结尾的除外，其他所有冒号后面所有必须有空格。
• 短横线
  • 表示列表项，使用一个短横杠加一个空格。
  • 多个项使用同样的缩进级别作为同一列表。

2、why

1.功能比ad-hoc更全
2.能很好的控制先后执行顺序, 以及依赖关系
3.ad-hoc无法持久使用，playbook可以持久使用

3、ansible-playbook

语法

ansible-playbook [参数] playbook_name

eg:

# ansible-playbook test.yml      //执行playbook

# ansible-playbook --syntax-check test.yml  //检查语法

# ansible-playbook -C test.yml            //模拟执行

4、可直接使用的变量

4.1 Facts

Ansible Facts 是 Ansible 在托管主机上自动收集的变量。它是通过在执行 Ad hoc 以及 Playbook 时使用 setup 模块进行收集的，并且这个操作是默认的。因为这个收集托管主机上的 Facts 比较耗费时间，所以可以在不需要的时候关闭 setup 模块。收集的 Facts 中包含了托管主机特有的信息，这些信息可以像变量一样在 Playbook 中使用。

如果需要在 Play 中关闭 Facts 可以在 Play 这一等级上配置 gather_facts: no

ansible_all_ipv4_addresses:显示ipv4的地址信息

ansible_distribution：显示linux发行版，例：centos,suse等

ansible_distribution_major_version：显示系统主版本

ansible_distribution_version：显示系统版本

ansible_machine：显示系统类型，32位/64位

ansible_eth0：显示eth0的信息

ansible_hostname：显示主机名

ansible_kernel：显示内核版本

ansible_lvm：显示lvm相关信息

ansible_memtotal_mb：显示系统总内存

ansible_memfree_mb：显示可用系统内存

ansible_memory_mb：详细显示内存情况

ansible_swaptotal_mb：显示总的swap内存

ansible_swapfree_mb：显示swap内存的可用内存

ansible_mounts：显示系统磁盘挂载情况

ansible_processor_vcpus：显示cpu个数(只显示总的个数)

ansible_python_version：显示python版本

4.2 魔术变量

在 Ansible 中存在一些特殊变量，它们不会被 setup 模块收集和配置，但是它们同样能够被 Ansible 自动设置，我们把这类变量称之为 Magic Variable（魔术变量）

魔术变量	用途
hostvars	包含托管主机的变量，也可以用于获取另外的托管主机变量
group_names	列出托管主机所在的所有组
groups	列出 inventory 中所有的主机和主机组
inventory_hostname	列出主机在 inventory 中定义的主机名

5、变量定义使用

变量定义的三种方式：（按优先级从高到低排序）：

• 执行playbook时用–extra-vars参数赋给变量
• playbook的yaml文件中定义变量赋值
• 在文件中定义变量。eg: /etc/ansible/hosts

playbook的变量使用：

{{ file_name }}

注意：playbook执行时前，默认调用

6、变量注册

register关键字可以存储指定命令的输出结果到一个自定义的变量中

eg:

---
- hosts: all
  tasks:
    - name:
      shell: netstat -lntp
      register: System_Status

    - name: Get System Status
      debug: msg={{System_Status.stdout_lines}}

7、条件语句与循环语句

playbook中的条件判断语句使用when

eg:

- hosts: all
  remote_user: root
  tasks:
    - name: Create File
      file: path=/tmp/this_is_{{ ansible_hostname }}_file state=touch
      when: (ansible_hostname == "nfs") or (ansible_hostname == "backup")

#系统为centos的主机才会执行
    - name: Centos Install httpd
      yum: name=httpd state=present
      when: (ansible_distribution == "CentOS")

#系统为ubuntu的主机才会执行
    - name: Ubuntu Install httpd
      yum: name=httpd2 state=present
      when: (ansible_distribution == "Ubuntu")

playbook中的条件判断语句使用with_items

eg:

- hosts: webservers
  tasks:
    - name: Start httpd mariadb
      systemd: name={{ item }} state=started
      with_items:
        - httpd
        - mariadb
        
    - name: Copy Rsync configure and Rsync passwd
      copy: src={{ item.src }} dest={{ item.dest }} mode={{ item.mode }}
      with_items:
        - { src: "./rsyncd.conf", dest: "/etc/rsyncd.conf", mode: "0644" }
        - { src: "./rsync.passwd", dest: "/tmp/rsync.passwd", mode: "0600" }

8、tags标签

通过标签使用可以绑定任务对象，控制部分或者指定的task执行。 标签和对象之间是多对多的关系

eg:

---
- hosts: all
  remote_user: root
  tasks:
    - name: Install Nfs Server
      yum: name=nfs-utils state=present
      tags:
        - install_nfs
        - install_nfs-server

    - name: Service Nfs Server
      service: name=nfs-server state=started enabled=yes
      tags: start_nfs-server
      
      
指定执行playbook里面标记的任务
# ansible-playbook -t install_nfs-server,start_nfs-server f10.yml

9、Handlers

触发器

eg:

[root@m01 ~]# cat webserver.yml 
- hosts: web
  remote_user: root

#使用template模板
    - name: Configure Httpd Server
      template: src=./httpd.conf dest=/etc/httpd/conf/httpd.conf
      notify: Restart Httpd Server


#如果配置文件发生变化会调用该handlers下面的模块
  handlers:
    - name: Restart Httpd Server
      service: name=httpd state=restarted

10、Include

include用来动态的包含tasks任务列表

- hosts: all
  remote_user: root
  tasks:
    - include_tasks: f20.yml
    - include_tasks: f21.yml

11、template模块与jinja模板

template模块：主要将jinja模板生成的文件发送到注定位置

jinja模板：是由Python实现的模板语言，是一种被设计来自动生成文档的简单文本格式，在模板语言中，一般都会把一些变量传给模板，替换模板的特定位置上预先定义好的占位变量名。

jinja模板语法：

{{ var  }}                                                                作为变量

{% for i in EXPR %}...{% endfor%} 					作为循环表达式 
{% if EXPR %}...{% elif EXPR  %}...{% endif%}       作为条件判断 

eg:

[root@m01 project2]# cat jinja_nginx.yml 
- hosts: webservers
  vars:
    - http_port: 80
    - server_name: www.oldboyedu.com
  tasks:
    - name: Copy Nginx COnfigure
      template: src=./oldboyedu.conf.j2 dest=/etc/nginx/conf.d/oldboyedu_proxy.conf
	  

[root@m01 project2]# cat oldboyedu.conf.j2 
upstream {{ server_name }} {
{% for i in range(1,20) %}
  server 172.16.1.{{i}}:{{http_port}};
{%endfor%}
}
server {
	listen {{ http_port }};
	server_name {{ server_name }};
	location / {
		proxy_pass http://{{ server_name }};
		proxy_set_header Host $http_host;
	}
}

八、roles

ansible roles 角色

适合大规模使用
playbook如果文件较多的情况，不清楚哪些主机执行了哪些状态的yml文件
roles能清楚哪些主机应用哪些角色

roles官方目录的结构，必须这么定义

├── role_name                 #角色名称
│   ├── files           #存放文件
│   ├── handlers    #触发任务
│   ├── tasks           #具体任务
│   ├── templates   #模板文件
│   └── vars            #存放变量

九、综合实战案例

1、批量部署zabbix-agent

需求：

在50台主机上部署zabbix-agent,并启动服务
	
每台主机需要做的操作：	
	1.yum仓库
	2.软件安装
	3.关闭selinux
	4.关闭firewalld防火墙
	5.创建www用户
	6.ssh服务优化
	7.存放备份的脚本，还需要编写定时任务（留着）
	8.安装zabbix-agent、配置好zabbix-agent

实战：

1、编写脚本批量分发公钥
    #!/usr/bin/bash
    # 创建密钥对
    rm -f ~/.ssh/id_dsa*
    ssh-keygen -t rsa -f ~/.ssh/id_rsa -N "" &>/dev/null

    # 批量分发公钥的操作
    for ip in {101..150}
    do
      echo "====hostname 192.168.30.$ip======"
      sshpass -p123456 ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub -o "StrictHostKeyChecking=no" 192.168.30.$ip &>/dev/null
      echo "host 192.168.30.$ip success!!!"
      echo
    done

2、搭建role架构
    roles/
    ├── group_vars
    │   └── all
    ├── hosts
    ├── site.yml
    └── zabbix-agent
        ├── all
        ├── files
        │   └── userparameter_check_file_create.conf
        ├── handles
        │   └── main.yml
        ├── tasks
        │   └── main.yml
        ├── templates
        │   └── zabbix_agent2.conf.j2
        └── vars

   

3、编写hosts
	192.168.30.[101:150]

3、将常用的userparameter自定义键值文件移动到files下
    [root@localhost roles]# ls zabbix-agent/files/
    userparameter_check_file_create.conf  zabbix.repo
    
4、将zabbix_agent2.conf移动至templates目录下并做以下修改
	Server={{zabbix_server_ip}}
	ServerActive={{zabbix_server_ip}}
	Hostname={{inventory_hostname}}
	
5、编译roles的全局变量
	[root@localhost roles]# vim gourp_vars/all
	#变量名不能有“-” ，否则无法识别，大坑！
	zabbix_server_ip: 192.168.149.128
	
7、编写task
 # vim tasks/main.yml
- name: Add Base Repos
  yum_repository:
    name: base
    description: BASE YUM repo
    baseurl: http://mirrors.aliyun.com/centos/$releasever/os/$basearch/
    gpgcheck: yes
    gpgkey: http://mirrors.aliyun.com/centos/RPM-GPG-KEY-CentOS-7

- name: Add EPEL Repos
  yum_repository:
    name: EPEL
    description: EPEL YUM repo
    baseurl: http://mirrors.aliyun.com/epel/7/$basearch
    gpgcheck: no

- name: install zabbix.repo
  shell: rpm -ivh https://mirrors.aliyun.com/zabbix/zabbix/5.0/rhel/7/x86_64/zabbix-release-5.0-1.el7.noarch.rpm
  ignore_errors: yes

- name: close selinux
  selinux: state=disabled

- name: Disable Firewalld
  firewalld: state=disabled
  ignore_errors: yes

- name: install zabbix-agent2
  yum:
    name: zabbix-agent2
    state: present

- name: copy userparameter.conf
  copy: src=userparameter_check_file_create.conf dest=/etc/zabbix/zabbix_agent2.d/ mode=0644

- name: configurate zabbix_agent2.conf
  template: src=zabbix_agent2.conf.j2 dest=/etc/zabbix/zabbix_agent2.conf
#  notify: restart zabbix-agent2

- name : restart zabbix-agent2
  systemd: name=zabbix-agent2 state=restarted enabled=yes



8、编写site.yml
# vim roles/site.yml
- hosts: zabbix-agent
  	  roles: 
        - zabbix-agent

9、运行
[root@localhost roles]# ansible-playbook -i hosts site.yml