Ansible 自动化运维工具 - 了解和模块应用

一. Ansible 的相关知识

1.1 Ansible 工具的简介

1.2 Ansible的四大组件

1.3 运维自动化工具

1.4 Ansible 和其它自动化运维工具对比

1.5 Ansible 的优缺点

二. Ansible 环境安装部署

2.1 管理端安装 ansible

2.2 配置主机清单

三. ansible 命令行模块

3.1 command 模块

3.2 shell 模块

3.3 cron 模块

3.4 user 模块

3.5 group 模块

3.6 copy 模块

3.7 file 模块

3.8 hostname 模块

3.9 ping 模块

3.10 yum 模块

3.11 service/systemd 模块

3.12 script 模块

3.13 setup 模块

一. Ansible 的相关知识

1.1 Ansible 工具的简介

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 在管理节点将 Ansible 模块通过 ssh 协议推送到被管理机端执行，执行完自动删除

1.2 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。

当使用Ansible来集中管理一组客户机时，首要步骤是通过主机清单文件来组织和识别目标机器。在这个清单文件中，管理员会按照组名来划分和定义各组客户机，通常会列出每组对应的IP地址或主机名。这样，在调用某个组名时，Ansible就会知道需要对哪些特定的客户机执行管理任务。
在批量操控这些客户机时，Ansible提供了两种策略来组织和执行任务：
Playbooks（剧本式管理）：这是一种采用YAML格式编写的文件，它能够以清晰的层次结构描述多个任务。在Playbook中，你可以指定一组主机（通过之前定义的组名引用），然后为这些主机安排一系列模块调用，每个模块代表一个具体的操作，比如安装软件、配置服务或修改文件内容等。Ansible内建了一套丰富的核心模块来满足大部分基础运维需求。
自定义模块：对于那些Ansible内置模块不能直接处理的复杂或者特定功能，可以自行编写自定义模块。这些模块可以用Python、Perl、Shell或其他支持的语言编写，目的是为了扩展Ansible的能力，使之能应对更多样化的自动化运维场景。
执行过程中，Ansible会通过相应的连接插件（如SSH或WinRM）与远程主机建立通信，发送要执行的命令或调用的模块给目标客户机执行。为了便于管理和审计，Ansible还支持通过插件记录操作日志，甚至可以配置邮件插件，将执行结果自动发送至指定邮箱，以便及时了解任务执行的状态和详情。

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。

1.3 运维自动化工具

1.4 Ansible 和其它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

1.5 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	192.168.44.70	Ansible
被管理端	192.168.44.60	无
被管理端	192.168.44.50	无

2.1 管理端安装 ansible

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

2.2 配置主机清单

cd /etc/ansible
vim hosts       
[webservers]			#配置组名
192.168.44.60			#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]
192.168.44.50

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 '123' ssh-copy-id root@192.168.44.60
sshpass -p '123' ssh-copy-id root@192.168.44.50

输出内容解释：

三. ansible 命令行模块

格式：

命令格式：ansible <组名> -m <模块> -a <参数列表>

查看ansible的所有模块：

ansible-doc -l#列出所有已安装的模块，按q退出

3.1 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 192.168.44.60 -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

3.2 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 shellansible dbservers -m shell -a 'echo 123456 | passwd --stdin agag'

登录测试一下：

ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print $2}") | cut -d " " -f2'
#以空格为分隔符 打印第二列
ansible dbservers -m shell -a 'echo $(ifconfig ens33 | awk "NR==2 {print \$2}")'

3.3 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="/usr/bin/echo nihao xyl" name="test crontab"'ansible webservers -a 'crontab -l'

ansible webservers -m cron -a 'name="test crontab" state=absent'#移除计划任务，假如该计划任务没有取名字，name=None即可

3.4 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

ansible dbservers -m user -a 'name="test01" state=absent'	#删除用户test01#查看
ansible dbservers -m command -a 'tail /etc/passwd'

但是家目录并没有被删除

要想这个一起被删除，需要加上 remove=yes

3.5 group 模块

//用户组管理的模块
ansible-doc -s groupansible dbservers -m group -a 'name=test02 gid=520 system=yes'	#创建test组
ansible dbservers -a 'tail /etc/group'

ansible dbservers -m user -a 'name=test03 uid=1314 system=yes group=test02'	
#将test03用户添加到test02组中ansible dbservers -a 'tail /etc/passwd'
ansible dbservers -a 'id test03'

3.6 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=777'
ansible dbservers -a 'ls -l /opt'
ansible dbservers -a 'cat /opt/fstab.bak'

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

3.7 file 模块

//设置文件属性
ansible dbservers -m file -a 'owner=xyl group=xyl 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

3.8 hostname 模块

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

3.9 ping 模块

//检测远程主机的连通性
ansible all -m ping

3.10 yum 模块

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

在该命令任务中添加warn: false或在ansible.cfg配置文件中设置command_warnings=False来禁用此警告。

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

3.11 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  并设置开机自启 管理服务名称叫 httpd

3.12 script 模块

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

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

总结：

ansible 命令格式
ansible <组名> -m<模块> -a<参数列表>

ansible-doc -l 列出所有已安装的模块按q退出
ansible-doc -s 模块名指导模块使用方法

操作模块

command
shell
cron
user
group
copy
file
hostname
ping
yum
service/systemd
script
setup

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 shellansible 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“\”

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#设定计划性任务
ansible xxxx组 -m cron -a '时间规则  " job="绝对路径执行的命令" name="计划性任务的名称"'#查看xxx组中的计划性任务
ansible webservers -a 'crontab -l'#删除xxxx组的计划性任务
ansible xxx -m cron -a 'name="任务名称 crontab" state=absent'			#移除计划任务，假如该计划任务没有取名字，name=None即可

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

group模块：

//用户组管理的模块
ansible-doc -s group#创建xxxx组中所有的xxx用户组
ansible dbservers -m group -a 'name=xxx gid=xxx  system=yes'	
#查看用户组的信息
ansible dbservers -a 'tail /etc/group'
#将用户添加到用户组
ansible dbservers -m user -a 'name=xxxx uid=xx system=yes group=xxx'	#将test01用户添加到xxxzu
#查看用户信息
ansible dbservers -a 'tail /etc/passwd'#查看用户的相关组的信息
ansible dbservers -a 'id 用户名'

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'

file 模块：

//设置文件属性
ansible-doc -s fileansible dbservers -m file -a 'owner=xxx group=xxx mode=xxx path=文件路径'	#修改文件的属主属组权限等
ansible dbservers -m file -a 'path=链接文件路径 src=源文件路径 state=link'    #设置链接文件
ansible dbservers -m file -a "path=文件路径 state=touch"			#创建一个文件
ansible dbservers -m file -a "path=文件路径 state=absent"			#删除一个文件

hostname模块：

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

ping 模块：

//检测远程主机的连通性
ansible all -m pingansible xxx组  -m ping

yum 模块：

//在远程主机上安装与卸载软件包
ansible-doc -s yumansible 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'

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 setupansible xxx组 -m setup				#获取mysql组主机的facts信息
ansible xxx组 -m setup -a 'filter=想要的字段'    #使用filter可以筛选指定的facts信息

注意：以上的所有模块，你可以用组名来指定命令实行的范围，也可以用 all 表示全部，也直接可以用 IP 来对单机进行指定

个人建议：既然是按组划分了批量管理的主机，最好让 webservers 和 dbservers 两个组的成员IP（最好是组成员的IP是具有连续性），最好两个组的成员的 IP 都像一个取值范围一样，两个组的成员IP不要有交叉，方便管理。