自动化运维-Ansible详解

ansible 简介

ansible 是什么？

　　ansible是新出现的自动化运维工具，基于Python开发，集合了众多运维工具（puppet、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。
　　ansible是基于 paramiko 开发的,并且基于模块化工作，本身没有批量部署的能力。真正具有批量部署的是ansible所运行的模块，ansible只是提供一种框架。ansible不需要在远程主机上安装client/agents，因为它们是基于ssh来和远
程主机通讯的。ansible目前已经已经被红帽官方收购，是自动化运维工具中大家认可度最高的，并且上手容易，学习简单。是每位运维工程师必须掌握的技能之一。

ansible 特点

部署简单，只需在主控端部署Ansible环境，被控端无需做任何操作；
默认使用SSH协议对设备进行管理；
有大量常规运维操作模块，可实现日常绝大部分操作；
配置简单、功能强大、扩展性强；
支持API及自定义模块，可通过Python轻松扩展；
通过Playbooks来定制强大的配置、状态管理；
轻量级，无需在客户端安装agent，更新时，只需在操作机上进行一次更新即可；
提供一个功能强大、操作性强的Web管理界面和REST API接口——AWX平台。

ansible 架构图

　　上图中我们看到的主要模块如下：

Ansible：Ansible核心程序。
HostInventory：记录由Ansible管理的主机信息，包括端口、密码、ip等。
Playbooks：“剧本”YAML格式文件，多个任务定义在一个文件中，定义主机需要调用哪些模块来完成的功能。
CoreModules：核心模块，主要操作是通过调用核心模块来完成管理任务。
CustomModules：自定义模块，完成核心模块无法完成的功能，支持多种语言。
ConnectionPlugins：连接插件，Ansible和Host通信使用

ansible 任务执行

ansible 任务执行模式

　　Ansible 系统由控制主机对被管节点的操作方式可分为两类，即adhoc和playbook：

ad-hoc模式(点对点模式)
　　使用单个模块，支持批量执行单条命令。ad-hoc 命令是一种可以快速输入的命令，而且不需要保存起来的命令。就相当于bash中的一句话shell。
playbook模式(剧本模式)
　　是Ansible主要管理方式，也是Ansible功能强大的关键所在。playbook通过多个task集合完成一类功能，如Web服务的安装部署、数据库服务器的批量备份等。可以简单地把playbook理解为通过组合多条ad-hoc操作的配置文件。

ansible 执行流程

　　简单理解就是Ansible在运行时，首先读取ansible.cfg中的配置，根据规则获取Inventory中的管理主机列表，并行的在这些主机中执行配置的任务，最后等待执行返回的结果。

ansible 命令执行过程

加载自己的配置文件，默认/etc/ansible/ansible.cfg；
查找对应的主机配置文件，找到要执行的主机或者组；
加载自己对应的模块文件，如 command；
通过ansible将模块或命令生成对应的临时py文件(python脚本)，并将该文件传输至远程服务器；
对应执行用户的家目录的.ansible/tmp/XXX/XXX.PY文件；
给文件 +x 执行权限；
执行并返回结果；
删除临时py文件，sleep 0退出；

ansible 配置详解

ansible 安装方式

　　ansible安装常用两种方式，yum安装和pip程序安装。下面我们来详细介绍一下这两种安装方式。

使用 pip（python的包管理模块）安装

　　首先，我们需要安装一个python-pip包，安装完成以后，则直接使用pip命令来安装我们的包，具体操作过程如下：

 yum install python-pippip install ansible

使用 yum 安装

　　yum 安装是我们很熟悉的安装方式了。我们需要先安装一个 epel-release包，然后再安装我们的 ansible 即可。

   yum install epel-release -yyum install ansible –y

ansible 程序结构

安装目录如下(yum安装)：
　　配置文件目录：/etc/ansible/
　　执行文件目录：/usr/bin/
　　Lib库依赖目录：/usr/lib/pythonX.X/site-packages/ansible/
　　Help文档目录：/usr/share/doc/ansible-X.X.X/
　　Man文档目录：/usr/share/man/man1/

ansible配置文件查找顺序

　　ansible与我们其他的服务在这一点上有很大不同，这里的配置文件查找是从多个地方找的，顺序如下：

检查环境变量ANSIBLE_CONFIG指向的路径文件(export ANSIBLE_CONFIG=/etc/ansible.cfg)；
~/.ansible.cfg，检查当前目录下的ansible.cfg配置文件；
/etc/ansible.cfg检查etc目录的配置文件。

ansible配置文件

　　ansible 的配置文件为/etc/ansible/ansible.cfg，ansible 有许多参数，下面我们列出一些常见的参数：

 inventory = /etc/ansible/hosts     #这个参数表示资源清单inventory文件的位置library = /usr/share/ansible      #指向存放Ansible模块的目录，支持多个目录方式，只要用冒号（：）隔开就可以forks = 5       #并发连接数，默认为5sudo_user = root     #设置默认执行命令的用户remote_port = 22       #指定连接被管节点的管理端口，默认为22端口，建议修改，能够更加安全host_key_checking = False       #设置是否检查SSH主机的密钥，值为True/False。关闭后第一次连接不会提示配置实例timeout = 60       #设置SSH连接的超时时间，单位为秒log_path = /var/log/ansible.log       #指定一个存储ansible日志的文件（默认不记录日志）

ansuble主机清单

　　在配置文件中，我们提到了资源清单，这个清单就是我们的主机清单，里面保存的是一些 ansible 需要连接管理的主机列表。我们可以来看看他的定义方式：

1、 直接指明主机地址或主机名：
    ## green.example.com#
    # blue.example.com#
    # 192.168.100.1
    # 192.168.100.10
2、 定义一个主机组[组名]把地址或主机名加进去[mysql_test]192.168.253.159192.168.253.160192.168.253.153

　　需要注意的是，这里的组成员可以使用通配符来匹配，这样对于一些标准化的管理来说就很轻松方便了。
　　我们可以根据实际情况来配置我们的主机列表，具体操作如下：

[root@server ~]# vim /etc/ansible/hosts[web]192.168.37.122192.168.37.133

ansible 常用命令

ansible 命令集

/usr/bin/ansible　　Ansibe AD-Hoc 临时命令执行工具，常用于临时命令的执行
/usr/bin/ansible-doc 　　Ansible 模块功能查看工具
/usr/bin/ansible-galaxy　　下载/上传优秀代码或Roles模块的官网平台，基于网络的
/usr/bin/ansible-playbook　　Ansible 定制自动化的任务集编排工具
/usr/bin/ansible-pull　　Ansible远程执行命令的工具，拉取配置而非推送配置（使用较少，海量机器时使用，对运维的架构能力要求较高）
/usr/bin/ansible-vault　　Ansible 文件加密工具
/usr/bin/ansible-console　　Ansible基于Linux Consoble界面可与用户交互的命令执行工具

　　其中，我们比较常用的是/usr/bin/ansible和/usr/bin/ansible-playbook。

ansible-doc 命令

　　ansible-doc 命令常用于获取模块信息及其使用帮助，一般用法如下：

  ansible-doc -l              #获取全部模块的信息ansible-doc -s MOD_NAME       #获取指定模块的使用帮助

　　我们也可以查看一下ansible-doc的全部用法：

[root@server ~]# ansible-doc
Usage: ansible-doc [options] [module...]

Options:
-h, –help show this help message and exit　　# 显示命令参数API文档
-l, –list List available modules　　#列出可用的模块
-M MODULE_PATH, –module-path=MODULE_PATH　　#指定模块的路径
specify path(s) to module library (default=None)
-s, –snippet Show playbook snippet for specified module(s)　　#显示playbook制定模块的用法
-v, –verbose verbose mode (-vvv for more, -vvvv to enable　　# 显示ansible-doc的版本号查看模块列表：
connection debugging)
–version show program’s version number and exit

　　我们可以来看一下，以mysql相关的为例：

[root@server ~]# ansible-doc -l |grep mysql
mysql_db                           Add or remove MySQL databases from a remote...
mysql_replication                  Manage MySQL replication
mysql_user                         Adds or removes a user from a MySQL databas...
mysql_variables                    Manage MySQL global variables
[root@server ~]# ansible-doc -s mysql_user

ansible 命令详解

　　命令的具体格式如下：

ansible <host-pattern> [-f forks] [-m module_name] [-a args]

　　也可以通过ansible -h来查看帮助，下面我们列出一些比较常用的选项，并解释其含义：

-a MODULE_ARGS　　　#模块的参数，如果执行默认COMMAND的模块，即是命令参数，如： “date”，“pwd”等等
-k，--ask-pass #ask for SSH password。登录密码，提示输入SSH密码而不是假设基于密钥的验证
--ask-su-pass #ask for su password。su切换密码
-K，--ask-sudo-pass #ask for sudo password。提示密码使用sudo，sudo表示提权操作
--ask-vault-pass #ask for vault password。假设我们设定了加密的密码，则用该选项进行访问
-B SECONDS #后台运行超时时间
-C #模拟运行环境并进行预运行，可以进行查错测试
-c CONNECTION #连接类型使用
-f FORKS #并行任务数，默认为5
-i INVENTORY #指定主机清单的路径，默认为/etc/ansible/hosts
--list-hosts #查看有哪些主机组
-m MODULE_NAME #执行模块的名字，默认使用 command 模块，所以如果是只执行单一命令可以不用 -m参数
-o #压缩输出，尝试将所有结果在一行输出，一般针对收集工具使用
-S #用 su 命令
-R SU_USER #指定 su 的用户，默认为 root 用户
-s #用 sudo 命令
-U SUDO_USER #指定 sudo 到哪个用户，默认为 root 用户
-T TIMEOUT #指定 ssh 默认超时时间，默认为10s，也可在配置文件中修改
-u REMOTE_USER #远程用户，默认为 root 用户
-v #查看详细信息，同时支持-vvv，-vvvv可查看更详细信息

ansible 配置公私钥

　　上面我们已经提到过 ansible 是基于 ssh 协议实现的，所以其配置公私钥的方式与 ssh 协议的方式相同，具体操作步骤如下：

#1.生成私钥
[root@server ~]# ssh-keygen
#2.向主机分发私钥
[root@server ~]# ssh-copy-id root@192.168.37.122
[root@server ~]# ssh-copy-id root@192.168.37.133

　　这样的话，就可以实现无密码登录，我们的实验过程也会顺畅很多。
　　注意，如果出现了一下报错：

 -bash: ssh-copy-id: command not found

　　那么就证明我们需要安装一个包：

 yum -y install openssh-clientsansible

　　把包安装上即可。

ansible 常用模块

1）主机连通性测试

　　我们使用ansible web -m ping命令来进行主机连通性测试，效果如下：

[root@server ~]# ansible web -m ping
192.168.37.122 | SUCCESS => {"changed": false, "ping": "pong"
}
192.168.37.133 | SUCCESS => {"changed": false, "ping": "pong"
}

　　这样就说明我们的主机是连通状态的。接下来的操作才可以正常进行。

2）command 模块

　　这个模块可以直接在远程主机上执行命令，并将结果返回本主机。
　　举例如下：

[root@server ~]# ansible web -m command -a 'ss -ntl'
192.168.37.122 | SUCCESS | rc=0 >>
State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port
LISTEN     0      128          *:111                      *:*
LISTEN     0      5      192.168.122.1:53                       *:*
LISTEN     0      128          *:22                       *:*
LISTEN     0      128    127.0.0.1:631                      *:*
LISTEN     0      128          *:23000                    *:*
LISTEN     0      100    127.0.0.1:25                       *:*
LISTEN     0      128         :::111                     :::*
LISTEN     0      128         :::22                      :::*
LISTEN     0      128        ::1:631                     :::*
LISTEN     0      100        ::1:25                      :::*

192.168.37.133 | SUCCESS | rc=0 >>
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 :111 :
LISTEN 0 128 :22 :
LISTEN 0 128 127.0.0.1:631 :
LISTEN 0 128 :23000 :
LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 :
LISTEN 0 128 :::111 :::
LISTEN 0 128 :::22 :::
LISTEN 0 128 ::1:631 :::
LISTEN 0 100 ::1:25 ::